第十二章 制水設(shè)備

第十二章

制水設(shè)備01制藥用水02飲用水生產(chǎn)設(shè)備03純化水生產(chǎn)設(shè)備04注射用水生產(chǎn)設(shè)備目

錄§12-1制藥用水知識(shí)目標(biāo)要求:1.掌握制藥用水的分類；2.了解飲用水、純化水、注射用水的用處。能力目標(biāo)要求:1.能夠在制藥工藝中運(yùn)用制藥用水；2.熟悉飲用水、純化水、注射用水的制備方法。

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-一、制藥用水的分類飲用水是天然水經(jīng)凈化處理所得的水，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。飲用水包括干凈的天然泉水、井水、河水和湖水，也包括經(jīng)過處理的礦泉水、純凈水等。1、飲用水-5

-一、制藥用水的分類2、純化水普通的水含有多種離子，如鈉離子、氯離子等，一些在化學(xué)或物理領(lǐng)域需要極其純凈的不能含任何離子的水，普通水無法滿足一些化學(xué)反應(yīng)的需要，于是通過一些設(shè)備將水中的離子去掉，這就是純化水。-6

-一、制藥用水的分類

注射用水為蒸餾水或去離子經(jīng)蒸餾所得的水，故又稱重蒸餾水。需要注意的是注射用水的制備、儲(chǔ)存和分配應(yīng)能防止微生物的滋生和污染。儲(chǔ)罐和輸送管道所用材料應(yīng)無毒、耐腐蝕。管道的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)避免死角、盲管。儲(chǔ)罐和管道要規(guī)定清洗、滅菌周期。3、注射用水-7

-二、制藥用水的用處

飲用水可作為藥材凈制時(shí)的漂洗用水、制藥用具的粗用水。除另有規(guī)定外，也可作為飲片的提取溶劑。

1、飲用水的用處-8

-二、制藥用水的用處純化水可作為配制普通藥物制劑用的溶劑或試驗(yàn)用水；可作為中藥注射劑、滴眼劑等滅菌制劑、所用飲片的提取溶劑；可作為口服、外用制劑配制用溶劑或稀釋劑；可作為非滅菌制劑用器具的精洗用水；也用作非滅菌制劑所用飲片的提取溶劑。但是，純化水不得用于注射劑的配制與稀釋。2、純化水的用處-9

-二、制藥用水的用處注射用水可作為配制注射劑、滴眼劑等的溶劑或稀釋劑及容器的精洗。3、注射用水的用處課堂小結(jié)1、制藥用水分為飲用水、純化水、注射用水、滅菌注射用水。2、純化水為飲用水經(jīng)蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制備的制藥用水。3、注射用水為蒸餾水或去離子經(jīng)蒸餾所得的水。§12-2飲用水生產(chǎn)設(shè)備知識(shí)目標(biāo)要求:1.掌握絮凝沉降、機(jī)械過濾的基本原理；2.掌握常用的絮凝劑及其特點(diǎn)；

3.掌握機(jī)械過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理；

4.了解精密過濾器的結(jié)構(gòu)及其工作原理。能力目標(biāo)要求:1.能夠根據(jù)實(shí)際需要，選擇合適的絮凝劑；2.熟練應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)操作問題。

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-一、絮凝沉降法絮凝沉降法可分為化學(xué)絮凝法和物理絮凝法兩種?；瘜W(xué)絮凝法是指利用化學(xué)反應(yīng)，通過向廢水中加入化學(xué)藥劑或采用電化學(xué)等方式除去有害物質(zhì)的方法。物理絮凝法主要是通過離心或沉降的方法將其中密度大的污染物除去，對(duì)密度小的或能溶于水的污染物去除率不高。1、絮凝原理-13

-一、絮凝沉降法1、絮凝原理-14

-一、絮凝沉降法

絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。。2、常見絮凝劑-15

-一、絮凝沉降法2、常見絮凝劑-16

-二、機(jī)械過濾器

機(jī)械過濾系統(tǒng)由多介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器、除鐵過濾器等設(shè)備組成。機(jī)械過濾器也稱為壓力式過濾器，由殼體、分布器、承重板、出水管、反沖洗進(jìn)水管、反沖洗出水管、過濾介質(zhì)等部件構(gòu)成。殼體內(nèi)用承重板分隔為上下兩層，上層填料為無煙煤或錳砂，下層填料為精制石英砂。1、機(jī)械過濾器結(jié)構(gòu)-17

-二、機(jī)械過濾器1、機(jī)械過濾器結(jié)構(gòu)-18

-二、機(jī)械過濾器濾料是水處理過濾材料的總稱，主要用于生活污水、工業(yè)污水、純水、飲用水的過濾以及水處理設(shè)備中的進(jìn)水過濾的粒狀材料，通常指石英砂、礫石、無煙煤、鵝卵石、錳砂、磁鐵礦濾料、活性炭、泡沫濾珠、瓷砂濾料、陶粒、石榴石濾料等。2、機(jī)械過濾器濾料課堂小結(jié)1、絮凝沉降法是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛的水理方法，可分為化學(xué)絮凝法和物理絮凝法兩種。2、絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。§12-3純化水生產(chǎn)設(shè)備知識(shí)目標(biāo)要求:1.掌握電滲析儀、二級(jí)反滲透設(shè)備和離子交換制水設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理。2.掌握電滲析儀、二級(jí)反滲透設(shè)備和離子交換制水設(shè)備的操作規(guī)程與特點(diǎn)。能力目標(biāo)要求:

1.能夠正確完成電滲析儀的安裝。2.熟練應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)操作問題。-21

-一、電滲析儀1、工作原理

電滲析儀中交替排列著許多陽膜和陰膜，分隔成小水室。當(dāng)原水進(jìn)入這些小室時(shí)，在直流電場(chǎng)的作用下，溶液中的離子作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來；陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結(jié)果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室，出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室，出水稱為濃水。-22

-一、電滲析儀1、工作原理-23

-一、電滲析儀在介紹電滲析儀的組裝方式之前，先介紹兩個(gè)概念，分別是“級(jí)”和“段”，一級(jí)指的是一對(duì)正、負(fù)電極之間的膜，一段指的是具有同一水流方向并聯(lián)的膜。電滲析儀不同的組裝方式會(huì)有不同的效果。增加級(jí)數(shù)可以降低兩個(gè)電極之間的電壓，降低裝置的供電要求；增加段數(shù)則可以增加水的停留時(shí)間，提高脫鹽的效率。2、電滲析儀的安裝-24

-一、電滲析儀電滲析設(shè)備必須要做到先通水后再通電，先停電后停水，不然就會(huì)燒壞設(shè)備。每次開機(jī)前必須檢查整流操縱柜的電壓調(diào)劑狀態(tài)，確保電壓調(diào)劑為零，不然開機(jī)時(shí)會(huì)造成大電流沖擊而燒壞整流操縱柜。設(shè)備工作狀態(tài)必須保證其正向、反向交替進(jìn)行。3、操作注意事項(xiàng)-25

-二、二級(jí)反滲透設(shè)備反滲透膜是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，反滲透技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等。1、反滲透膜組件-26

-二、二級(jí)反滲透設(shè)備原水通過增壓泵輸送到雙層石英砂過濾器、天然錳砂過濾器、活性碳過濾器、鈉離子型軟化器預(yù)處理后，再送入一級(jí)反滲透主機(jī)、二級(jí)反滲透主機(jī)進(jìn)行反滲透處理，所得反滲透水經(jīng)紫外線殺菌，精密過濾器過濾后送入貯存罐貯存。2、反設(shè)備滲透工藝流程-27

-三、離子交換設(shè)備去離子水是指除去了呈離子形式雜質(zhì)后的純水。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC147規(guī)定“去離子”定義為：“去離子水完全或不完全地去除離子物質(zhì)。1、去離子水的定義-28

-三、離子交換設(shè)備

離子交換法的原理是利用陽、陰離子交換樹脂上的可交換的Ｈ＋和ＯＨ－與水中其他的陽離子和陰離子的交換作用，將水中的離子除去而達(dá)到制備水的目的。水，達(dá)到純化水的目的。2、離子交換法制備去離子水工藝流程-29

-三、離子交換設(shè)備

離子交換法去離子法制造純凈水,一般都是先用酸沖洗陽樹脂,讓樹脂吸收足夠的H+,方程式:R-SO3Na+H+=R-SO3H+Na+(2)通過陽離子交換柱,交換水中的Na+,Ca2+,Mg2+等陽離子,方程式:(以Na+,Ca2+為例)：R-SO3H+Na+=R-SO3Na+H+；2R-SO3H+Ca2+=(R-SO3)2Ca+2H+

(3)通過陰離子交換柱,交換水中的Cl-,CO32-,SO42-等陰離子,方程式:(以Cl-,CO32-為例)：R-CH2(CH3)3NOH+Cl-=R-CH2(CH3)3NCl+OH-2R-CH2(CH3)3NOH+CO32-=(R-CH2(CH3)3N)2CO3+2OH-2、離子交換法制備去離子水工藝流程課堂小結(jié)1、利用電滲析原理進(jìn)行脫鹽或處理廢水的裝置稱為電滲析儀。電滲析儀由膜堆、極區(qū)和壓緊裝置三大部分構(gòu)成。2、去離子水是指除去了呈離子形式雜質(zhì)后的純水。3、二級(jí)反滲透設(shè)備是借助壓力使水分子強(qiáng)迫透過對(duì)水分子有選擇透過作用的反滲透膜?！?2-4注射用水生產(chǎn)設(shè)備知識(shí)目標(biāo)要求:1.掌握單效蒸餾水器、多效蒸餾水器、氣壓式蒸餾水器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.掌握單效蒸餾水器、多效蒸餾水器、氣壓式蒸餾水器的操作規(guī)程及特點(diǎn)；能力目標(biāo)要求:

1.熟練應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)操作問題。-32

-一、單效蒸餾水器結(jié)構(gòu)：一般主要是由一個(gè)蒸發(fā)器和一個(gè)冷凝器組成的。典型的單效餾水器中，蒸發(fā)器是由加熱室與分離室組成，加熱室相當(dāng)于一個(gè)換熱設(shè)備，加熱介質(zhì)是水蒸氣，而分離室則相當(dāng)于一個(gè)氣液分離設(shè)備。1、結(jié)構(gòu)和工作原理-33

-一、單效蒸餾水器原理：料液從加熱室中部進(jìn)入，通過整個(gè)加熱室的過程中，料液接受熱量，水分汽化，濃縮后的料液從加熱室底部排出。從料液中汽化出來的氣體稱為二次蒸氣，二次蒸氣進(jìn)入冷凝器，被冷卻水直接冷凝，冷卻水從底部排出，夾帶空氣等不凝氣體從頂部排出。1、結(jié)構(gòu)和工作原理-34

-一、單效蒸餾水器首先開啟水氣分離器，再開啟蒸氣閥門，待放出純蒸氣后關(guān)閉水氣分離器的下部閥門。注意控制蒸發(fā)室中的壓力，以免有液滴進(jìn)入冷凝器污染蒸餾水。在蒸餾水的生產(chǎn)過程中，要定時(shí)取樣檢查水質(zhì)，確保水質(zhì)量，要定期將水氣分離器、補(bǔ)水器、廢氣排出器的管路和蒸發(fā)室里的殘留污水和雜質(zhì)清洗排除干凈，否則會(huì)增加能耗，且有發(fā)生事故的危險(xiǎn)。2、操作規(guī)程-35

-二、多效蒸餾水器

1、三級(jí)分離裝置三級(jí)分離裝置：進(jìn)入設(shè)備的原料水經(jīng)過降液膜蒸發(fā)、重力分離、特殊分離裝置三級(jí)分離。降液膜蒸發(fā)重力分離特殊分離-36

-二、多效蒸餾水器

2、塔體多效蒸餾水機(jī)蒸發(fā)器（蒸餾塔）的結(jié)構(gòu)分為兩部分：加熱室及蒸發(fā)室。加熱室由多根管子的外壁和塔芯組成，蒸發(fā)室由多根管子的內(nèi)壁和塔體組成。在蒸發(fā)室內(nèi)裝有螺旋板，其作用是除去蒸汽中的液滴和去除熱原。-37

-二、多效蒸餾水器

3、水平串接式多效蒸餾水裝置水平串接式蒸餾水器是一種常用于制備純度水的設(shè)備，其工藝流程包括進(jìn)料、預(yù)熱、蒸發(fā)、冷凝、收集等步驟。-38

-三、氣壓式蒸餾水器

氣壓式蒸餾水器其工作原理是將進(jìn)料純化水加熱至沸騰汽化，產(chǎn)生的二次蒸氣被壓縮機(jī)壓縮而溫度和壓力都同時(shí)升高，被壓縮的蒸氣經(jīng)冷凝即得到成品蒸餾水。在蒸氣冷凝過程中所釋放出的潛熱可用作原水預(yù)熱熱源。1、結(jié)構(gòu)和工作原理-39

-三、氣壓式蒸餾水器

進(jìn)料水在蒸發(fā)冷凝器內(nèi)被加熱至沸騰汽化。產(chǎn)生的二次蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器上部的蒸發(fā)室，溫度達(dá)105℃，經(jīng)隔沫裝置除去其中的霧沫、液滴及雜質(zhì)進(jìn)入壓氣機(jī)

蒸氣被壓氣機(jī)壓縮，溫度升高到120℃后，被送入蒸發(fā)冷凝器中部的列管間，放出潛熱，使列管內(nèi)的水再次受熱沸騰成二次蒸氣。2、操作規(guī)程-40

-三、氣壓式蒸餾水器

二次蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)室，再經(jīng)隔沫裝置，進(jìn)入壓氣機(jī)，重復(fù)前面過程

管間的高溫壓縮蒸氣冷凝生成的冷凝水經(jīng)不凝氣體排出器，除去其中的CO２、NH３等氣體，然后經(jīng)泵送入熱交換器，回收其中的余熱成品水由出水口排出。2、操作規(guī)程-41

-三、氣壓式蒸餾水器

氣壓式蒸餾水器生產(chǎn)蒸餾水的優(yōu)點(diǎn)是不需要冷