Generatory azotu dla przemysłu farmaceutycznego
W produkcji leków azot jest tym, co trzyma tlen z dala od produktu: w reaktorze, podczas przesyłu i suszenia, w liofilizatorze i w opakowaniu. Generatory NITROBERG® wytwarzają ten gaz ze sprężonego powietrza w Państwa własnym zakładzie, w klasach od 97 % do 99,999 %. Na tej stronie pokazujemy, czego Państwa procesy naprawdę potrzebują pod względem czystości, ilości i ciągłości, zanim padnie wybór konkretnego modelu.
Do czego służy azot w produkcji farmaceutycznej
Azot w zakładzie farmaceutycznym jest gazem procesowym. Wypiera tlen i wilgoć wszędzie tam, gdzie ich obecność zmieniłaby produkt: jako poduszka gazowa (blanketing) nad rozpuszczalnikami i wrażliwymi na tlen półproduktami, jako atmosfera obojętna w reaktorach i suszarkach, jako przedmuch usuwający resztki powietrza ze zbiorników i rurociągów po myciu, jako gaz nośny przenoszący proszki bez tworzenia atmosfery wybuchowej, jako wypełnienie fiolek przed zakorkowaniem oraz jako gaz w przestrzeni nad produktem w blistrach i butelkach. Gazy podawane pacjentom należą do odrębnej kategorii regulacyjnej z własnymi wymaganiami i nie są tematem tej strony.
Tym, co czyni pytanie o zaopatrzenie trudniejszym niż w większości branż, nie jest ilość gazu. Chodzi o to, że odbiorniki są do siebie zupełnie niepodobne. Inertyzacja reaktora pobiera równomiernie przez wiele godzin. Cykl przedmuchu pobiera gwałtownie przez kilka minut i się kończy. Linia pakująca pobiera niewielki, stały strumień. Laboratorium kontroli jakości nie pobiera prawie nic, a wyznacza najwyższą czystość w całym zakładzie.
Generator azotu odpowiada na to, wytwarzając gaz na miejscu ze sprężonego powietrza. W układzie PSA sprężone powietrze przepływa przez złoże węglowego sita molekularnego, które zatrzymuje tlen, dwutlenek węgla i resztkową wilgoć znacznie szybciej niż azot. Dwa adsorbery pracują naprzemiennie, jeden produkuje, a drugi regeneruje się przy niższym ciśnieniu, dzięki czemu zasilanie nie przerywa się między cyklami. Strona generator azotu PSA opisuje ten proces krok po kroku, a artykuł o węglowym sicie molekularnym wyjaśnia, dlaczego to właśnie ten jeden element wyznacza granicę czystości.
Jakiej czystości azotu wymaga który proces farmaceutyczny
Czystość w zakładzie farmaceutycznym bywa zwykle określana raz i dla wszystkiego, przez tego, kto akurat miał najbardziej wymagający proces. To najdroższy możliwy sposób. Klasy podane niżej są tymi, które stosuje się w praktyce. Prosimy traktować je jako punkt wyjścia i potwierdzić na podstawie własnych zwalidowanych parametrów procesu, ponieważ wymaganie przesuwa się wraz z produktem, aparatem i strategią przedmuchu.
| Proces | Typowa klasa | Zadanie azotu | Decyduje o |
|---|---|---|---|
| Inertyzacja reaktora, synteza API | 99,9 % do 99,99 % | Atmosfera obojętna nad chemią wrażliwą na tlen | Czystość |
| Magazynowanie i przetaczanie rozpuszczalników | 99,9 % | Poduszka gazowa utrzymująca przestrzeń nad cieczą poniżej granicznego stężenia tlenu | Ilość |
| Przedmuchiwanie zbiorników i rurociągów po myciu | 99,9 % | Usuwa resztki powietrza i wilgoci przed kolejną serią | Ilość |
| Suszenie i transport proszków | 99,9 % | Gaz nośny i suszący bez atmosfery utleniającej | Ilość |
| Liofilizacja, napełnianie fiolek przed zakorkowaniem | 99,99 % i wyżej | Obojętna atmosfera w zamkniętej fiolce | Czystość |
| Przestrzeń nad produktem w blistrach, butelkach i saszetkach | 99,9 % do 99,99 % | Wypiera tlen w momencie zamykania | Ilość |
| Aparatura laboratorium kontroli jakości | do 99,999 % | Gaz nośny, kolizyjny i do odparowywania | Czystość |
Tabelę warto czytać kolumnami, a nie wierszami. Ilość bierze się z poduszki gazowej, przedmuchiwania i pakowania, które pracują bez przerwy i są tanie w zasilaniu. Czystość bierze się z jednego lub dwóch procesów, które bez oporu ustawią klasę dla całego zakładu, jeśli nikt ich nie oddzieli. Tam, gdzie wymaganie zapisano jako zawartość tlenu resztkowego w aparacie, a nie jako klasę gazu, strategia przedmuchu waży tyle samo co sam gaz: do wartości w ppm doprowadza liczba wymian, a nie etykieta na generatorze.
Ile wyższa czystość kosztuje w sprężonym powietrzu
Każdy rozmiar NITROBERG® zużywa określoną ilość sprężonego powietrza na metr sześcienny dostarczonego azotu. Ten stosunek, czyli współczynnik powietrza, jest taki sam w całej serii i zależy wyłącznie od ustawionej czystości.
| Czystość | 97 % | 98 % | 99 % | 99,5 % | 99,9 % | 99,99 % | 99,995 % | 99,999 % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Współczynnik powietrza | 2,3 | 2,3 | 2,6 | 2,9 | 3,4 | 4,6 | 5,2 | 6,4 |
Warto wstawić w to liczbę z własnego zakładu. Instalacja pobierająca 60 Nm³/h na poduszkę gazową i przedmuchiwanie potrzebuje przy 99,9 % około 204 Nm³/h sprężonego powietrza. Jeśli zamiast tego określić 99,999 % dla całego zakładu, te same 60 Nm³/h wymagają już około 384 Nm³/h: blisko dwa razy większa sprężarka, dwa razy więcej energii elektrycznej i dwa razy większa sprężarkownia, i to dla jakości gazu, której poduszka gazowa i tak nie wykorzysta. To cały argument za rozdzieleniem zasilania. Aparatura analityczna i napełnianie fiolek na linii o wysokiej czystości, poduszka gazowa i przedmuchiwanie na własnej, tańszej, każda dobrana do swojego zadania. Artykuł o kosztach eksploatacji generatora rozwija kosztową stronę tej decyzji.
Jak dobrać generator azotu dla zakładu farmaceutycznego
Spisać odbiorniki, a nie zakład
Potrzebna jest wartość dla każdego odbiornika: reaktora, suszarki, linii pakującej, układu transportu, laboratorium. Następnie trzeba oddzielić te, które pobierają w sposób ciągły, od tych, które pobierają skokowo. Cykl przedmuchu jest szczytem, a nie obciążeniem ciągłym, a instalacja dobrana na sumę wszystkich szczytów jest instalacją, której nikt nie potrzebował.
Czystość wyprowadzić z procesu, nie z zakładu
Punktem wyjścia jest najbardziej wymagająca pozycja z listy, a zaraz po niej pytanie, czy naprawdę należy do tego samego zasilania co reszta. Tam, gdzie specyfikacja mówi o tlenie resztkowym w aparacie, warto ustalić, co to oznacza dla klasy gazu, zanim zamieni się w wartość obowiązującą w całym zakładzie.
Ustalić koncepcję bufora i rezerwy
Seria produkcyjna, której nie da się przerwać, zmienia dobór jeszcze przed wyborem modelu. Zbiornik azotu tworzy bufor, a jego wielkość wynika z najdłuższej przerwy, jaką Państwa proces jest w stanie znieść. Strategię zasilania rezerwowego ustala się razem z projektem instalacji i wymaganiami obowiązującymi w Państwa zakładzie.
Sprawdzić sprężone powietrze, ilość i jakość
Wydajność pomnożona przez współczynnik powietrza daje zapotrzebowanie. Jakość liczy się tak samo jak ilość i to o niej najczęściej się zapomina: unoszenie oleju i resztkowa wilgoć skracają żywotność węglowego sita molekularnego, więc zbyt mały osuszacz kosztuje w ciągu pięciu lat więcej niż nieco zbyt mała sprężarka. NITROBERG® wymaga sprężonego powietrza w klasie 1.4.1 według ISO 8573-1:2010 przy 7 bar(g).
Potrzebują Państwo doboru pod swoje zastosowanie?
Na start nie potrzeba kompletu danych. Wystarczy z grubsza opisać dzisiejsze zużycie, a my powiemy, czy wytwarzanie na miejscu warto w Państwa przypadku rozważyć bliżej. Jeśli mają Państwo pod ręką wydajność, czystość i godziny pracy, prosimy je przesłać, a w odpowiedzi otrzymają Państwo propozycję doboru.
Dokumentowanie jakości azotu w środowisku GMP
Przy gazie dostarczanym jakość przychodzi jako świadectwo dołączone do dostawy, a zapis, który za nim stoi, należy do kogoś innego. Przy wytwarzaniu na miejscu zapis należy do Państwa i jest ciągły, a nie przypisany do pojedynczej dostawy. Tlen resztkowy w strumieniu produktu mierzy się w czasie pracy instalacji, więc odchylenie pojawia się jako alarm w trakcie serii, a nie jako pytanie po jej zakończeniu. Większość użytkowników uznaje tę pozycję za mocniejszą. Przesuwa ona jednak część pracy do etapu projektowania.
Tę pracę warto nazwać po imieniu, bo żadnej z tych rzeczy nie rozstrzyga specyfikacja generatora. Gdzie leżą punkty poboru próbek i punkty pomiarowe, czy w punkcie użycia, czy tylko przy generatorze? Co jest monitorowane w sposób ciągły, a co sprawdzane okresowo? Jak poprowadzić orurowanie, żeby odcinki martwe i punkty niskie nie zniweczyły tego, co dostarcza generator? Co podlega kwalifikacji i jakiej dokumentacji ta kwalifikacja wymaga? Potwierdzenie jakości gazu w punkcie użycia należy do obowiązków użytkownika, a każde z tych pytań jest tańsze do rozstrzygnięcia przed ułożeniem rurociągów niż po nim. Jeśli wymaganie dokumentacyjne trafi do rozmowy o doborze, punkty pomiarowe da się zaprojektować od samego początku.
Azot z generatora w porównaniu z butlami i dostawą gazu skroplonego
Butle i zbiornik gazu skroplonego dostarczają wymaganą czystość, ale obie formy rozliczają czas, a nie gaz. Dzierżawa biegnie także przez spokojne tygodnie, straty odparowania biegną w nocy, umowy zawierają klauzule waloryzacyjne, obsługa butli angażuje ludzi w budynku, w którym czysta powierzchnia jest droga, a harmonogram dostaw decydujący o tym, kiedy zbiornik jest pełny, nie leży w Państwa rękach. Wytwarzanie na miejscu zastępuje to inwestycją i rachunkiem za energię elektryczną. W wielu zakładach, które zaopatrzyliśmy, zwrot z inwestycji wobec dostaw gazu skroplonego następował w ciągu dwóch do trzech lat. Czy tak będzie w Państwa przypadku, zależy od profilu zużycia i ceny energii, dlatego ten rachunek warto przeliczyć wspólnie, zamiast opierać się na ogólnym szacunku.
Czystość, którą Państwo konfigurują i kontrolują
Generator ustawia się na klasę, której wymagają Państwa procesy, a nie na najwyższą dostępną, a tlen resztkowy jest mierzony w sposób ciągły w dostarczanym gazie. Odchylenie pojawia się jako alarm, a nie na świadectwie, które przyjedzie z kolejną dostawą.
Standardowe części eksploatacyjne
Filtry i materiały eksploatacyjne są katalogowymi pozycjami z otwartego rynku. Po zakupie nie czeka żaden zamknięty program części producenta, a pytanie o pochodzenie filtrów warto zadać każdemu porównywanemu dostawcy.
Wydajność, która nadąża za zakładem
Seria NITROBERG® obejmuje 18 rozmiarów od 1,2 do 1 709,1 Nm³/h, więc ta sama technologia obsługuje zarówno pojedynczą linię pakującą, jak i zespół napełniania czy cały budynek produkcyjny. Wydajność rozbudowuje się wraz z kolejnymi liniami.
Bezpośredni kontakt z inżynierami
Pytania o dobór i dokumentację trafiają do ludzi, którzy projektują te maszyny, a nie do call center. Dostawa, uruchomienie i serwis pochodzą z jednego źródła w Grupie BERG. Gwarancja wynosi standardowo trzy lata, a w połączeniu z umową serwisową do pięciu lat.
Rozmiary NITROBERG® do zastosowań farmaceutycznych
Rozmiary poniżej pokrywają zakres, w którym mieści się większość instalacji farmaceutycznych, pokazane w trzech klasach istotnych w tym miejscu. Mniejsze zapotrzebowania leżą niżej w serii: NITROBERG® 500 dostarcza 1,2 Nm³/h przy 99,999 %, co wystarcza dla pojedynczej linii napełniania albo dla stanowiska laboratoryjnego.
| Model | N₂ przy 99,9 % | N₂ przy 99,99 % | N₂ przy 99,999 % |
|---|---|---|---|
| NITROBERG® 1000 | 34,4 Nm³/h | 18,5 Nm³/h | 10,1 Nm³/h |
| NITROBERG® 1100 | 45,1 Nm³/h | 24,2 Nm³/h | 13,2 Nm³/h |
| NITROBERG® 1200 | 55,8 Nm³/h | 29,9 Nm³/h | 16,3 Nm³/h |
| NITROBERG® 1300 | 78,7 Nm³/h | 42,2 Nm³/h | 23,0 Nm³/h |
| NITROBERG® 1400 | 109,9 Nm³/h | 59,0 Nm³/h | 32,2 Nm³/h |
Warto zobaczyć, co kolumny robią ze sobą nawzajem. Maszyna, która przy 99,9 % daje 55,8 Nm³/h, przy klasie 5.0 daje 16,3 Nm³/h. Kto określi całemu zakładowi klasę potrzebną jednemu aparatowi, ten kupi trzy maszyny tam, gdzie wystarczyłaby jedna. Powyżej tych rozmiarów seria sięga 1 709,1 Nm³/h, a to już teren zakładu zasilającego kilka budynków z jednego źródła. Objęte zakresem urządzenia ciśnieniowe NITROBERG® przechodzą ocenę zgodności według dyrektywy ciśnieniowej PED 2014/68/EU w ramach certyfikowanego zakresu. Konstrukcja i produkcja: Made in Germany.
Tam, gdzie zakład nie ma odpowiedniej sieci sprężonego powietrza, kompletna instalacja generowania azotu łączy generator, wytwarzanie i uzdatnianie powietrza, magazynowanie oraz sterowanie w jednym wstępnie zmontowanym module, w konfiguracjach plug-and-play dla NITROBERG® od 500 do 900. Azot dla farmacji jest jednym z kilku obszarów zastosowań korzystających z tej samej technologii: zasilanie aparatury w laboratorium kontroli jakości opisuje strona o zastosowaniach laboratoryjnych, a produkcję półproduktów i chemii specjalistycznej strona o zastosowaniach chemicznych.
FAQ: generatory azotu dla produkcji farmaceutycznej
Generatory PSA NITROBERG® konfiguruje się w zakresie od 97 % do 99,999 %. Przy 99,999 %, co odpowiada klasie jakości 5.0, tlen resztkowy wynosi 10 ppm lub mniej. Czystość jest decyzją konfiguracyjną podejmowaną przy doborze instalacji, a nie stałą właściwością maszyny, dlatego warto oprzeć ją na procesach, które rzeczywiście u Państwa pracują. Wyższe klasy kosztują zauważalnie więcej w wytworzeniu, ponieważ ilość sprężonego powietrza potrzebna na metr sześcienny azotu rośnie wraz z ustawioną czystością.
Nie. Azot stosowany w produkcji farmaceutycznej jest przemysłowym gazem procesowym. Inertyzuje, tworzy poduszkę gazową, przedmuchuje i suszy podczas produkcji, przesyłu i pakowania, i nie jest podawany pacjentowi. Gazy podawane pacjentom należą do odrębnej kategorii regulacyjnej z własnymi wymaganiami i nie są tym, co obsługują te instalacje. Jeśli Państwa specyfikacja wymaga określonej jakości gazu wykraczającej poza opisane tu klasy, prosimy zgłosić to już na etapie zapytania, żeby wymaganie leżało na stole, zanim cokolwiek zostanie dobrane.
Generator wytwarza gaz. Zapis jakościowy buduje się wokół niego i należy on do obowiązków użytkownika. W praktyce oznacza to decyzje o tym, gdzie leżą punkty poboru próbek i punkty pomiarowe, co jest monitorowane w sposób ciągły, a co sprawdzane okresowo, jak orurowanie omija odcinki martwe i punkty niskie oraz co podlega kwalifikacji i udokumentowaniu. Decyzje te kosztują znacznie mniej przed instalacją niż po niej, dlatego wymaganie dokumentacyjne należy do rozmowy o doborze, a nie do etapu uruchomienia.
Zbiornik azotu utrzymuje bufor, który pokrywa krótkie przerwy i daje czas na reakcję. Wielkość tego bufora wynika z najdłuższej przerwy, jaką Państwa proces jest w stanie znieść, i jest to pytanie, na które warto odpowiedzieć przed wyborem modelu, a nie po nim. Poza buforem rozsądny plan obejmuje także zasilanie rezerwowe. Strategię rezerwy ustala się razem z projektem instalacji i wymaganiami obowiązującymi w Państwa zakładzie.
Generator pracuje na sprężonym powietrzu, a jego ilość zależy od wybranej czystości: zapotrzebowanie na azot mnoży się przez współczynnik powietrza, który wynosi od 2,3 przy 97 % do 6,4 przy klasie 5.0. Jakość powietrza liczy się tak samo jak ilość, ponieważ unoszenie oleju i resztkowa wilgoć skracają żywotność węglowego sita molekularnego. NITROBERG® wymaga sprężonego powietrza w klasie 1.4.1 według ISO 8573-1:2010 przy 7 bar(g). Tam, gdzie zakład nie ma odpowiedniej sieci, kompletna instalacja na skidzie przynosi własne wytwarzanie i uzdatnianie powietrza.
Może, a pytanie brzmi, czy powinien. Wspólne zasilanie pracuje na czystości najbardziej wymagającego odbiornika, więc poduszka gazowa i przedmuchiwanie pracowałyby w klasie laboratoryjnej i płaciły za odpowiadające jej sprężone powietrze. Tam, gdzie laboratorium potrzebuje 99,999 %, a produkcja nie, osobna linia wysokiej czystości dla aparatury wychodzi zwykle taniej niż podniesienie całego zakładu do tej klasy. Stronę aparaturową opisuje szczegółowo podstrona o zastosowaniach laboratoryjnych.
Nie. Części eksploatacyjne są standardowymi komponentami, a nie zamkniętym programem producenta, co utrzymuje koszt eksploatacji otwarty na konkurencję: filtry można kupić tam, gdzie Państwo chcą, a oferty serwisowe da się porównać. W całym okresie użytkowania maszyny waży to zwykle więcej niż różnica w cenie zakupu. Gwarancja wynosi standardowo trzy lata, a w połączeniu z umową serwisową do pięciu lat.