常見(jiàn)的滅菌方法包括:
1、干熱滅菌法(包括火焰滅菌和干熱空氣滅菌法)
2、濕熱滅菌法(包括煮沸滅菌、巴氏殺菌、流通蒸汽滅菌、間歇蒸汽滅菌、高壓蒸汽滅菌法)
3、輻射滅菌法
4、過(guò)濾除菌法
5、化學(xué)藥劑滅菌法(如環(huán)氧乙烷、甲醛、乙二醇等)
醫(yī)用口罩生產(chǎn)完成后采用的滅菌方法有兩種:
輻射滅菌和環(huán)氧乙烷滅菌,輻射滅菌比較少用,下面我們重點(diǎn)來(lái)探討最常用的環(huán)氧乙烷滅菌,以及蒸汽閥門在此工藝中的應(yīng)用及選型。
一、環(huán)氧乙烷滅菌工藝:(備注:環(huán)氧乙烷簡(jiǎn)稱EO)
醫(yī)用口罩和防護(hù)服,不能采用高溫蒸煮等方式滅菌,因此環(huán)氧乙烷滅菌柜成為了必需的滅菌設(shè)備,規(guī)格一般有6/10/20/30立方等幾種,口罩滅菌常用20-30立方的大型滅菌器,一般用藥量為0.8-1.2kg/m3,在55-60℃下作用6h,利用蒸汽先加熱熱水,再把熱水通入到滅菌柜夾套內(nèi)加熱,以保證柜內(nèi)溫度。
工藝流程為:預(yù)處理--處理(包括抽真空、加溫、加濕)--保壓滅菌(包括加入EO氣體、保持、抽真空、放入空氣置換)--通風(fēng)。
影響滅菌的五要素:環(huán)氧乙烷濃度、濕度、溫度、壓力、時(shí)間。
30萬(wàn)只平面口罩包裝好后約為15立方,可選20立方環(huán)氧乙烷滅菌器?,以下的蒸汽流量計(jì)算和閥門選型均以20立方滅菌柜來(lái)考慮。
二、水箱加熱溫控系統(tǒng)和疏水系統(tǒng):
因?yàn)闇缇駣A套內(nèi)需要通入60℃的熱水來(lái)預(yù)熱,并使柜體內(nèi)腔溫度保持在55-60℃;還有汽化器也需要通入60-70℃的熱水來(lái)加熱環(huán)氧乙烷,使其汽化為氣體,送入到柜內(nèi)對(duì)產(chǎn)品滅菌。
下面我們先計(jì)算蒸汽耗量:
工況:正常采用3m3的水箱即可,循環(huán)水流量大約20m3/h,循環(huán)水初溫大約30度,加熱到70度,使用5Barg壓力的蒸汽,根據(jù)以下公式
Q=CpMΔT/r
其中Cp---物料的比熱容,一般流體,如水的比熱容=1
M—物料的質(zhì)量流量(kg/h),ΔT--升溫溫差(℃ ),
r—工作壓力下蒸汽的熱焓值(kcal/kg)--5Barg壓力r=498
因此,計(jì)算出蒸汽流量Q=1*20000*(70-30)/498=1606kg/h。
選用DN80的蒸汽管道合適。
1、水箱氣動(dòng)控制閥選型:
根據(jù)一次壓力、二次壓力和蒸汽流量等參數(shù)計(jì)算Kv值,然后嚴(yán)格選型。
Kv=Gs/(13.8*P1)=1606/(13.8*6)=19.4
選用Kv=40,這時(shí)閥門最大開(kāi)度在81.42%,小于90%,屬于合理開(kāi)度。根據(jù)Kv值,選擇DN80的波紋管密封氣動(dòng)控制閥合適,型號(hào)為PCV3000-B,法蘭連接。
此型號(hào)控制閥優(yōu)勢(shì)(相比傳統(tǒng)填料密封控制閥):波紋管密封結(jié)構(gòu),確保零外漏;因?yàn)闆](méi)有填料的摩擦阻力作用,反應(yīng)速度更快,控制精度更高;內(nèi)密封面堆焊司太立合金,更耐沖蝕汽蝕,關(guān)閉時(shí)采用平面密封,關(guān)閉更嚴(yán)密,使用壽命更長(zhǎng)。
Kv值選型過(guò)大或閥門選型過(guò)大:造成控制精度降低,壽命縮短;
選型過(guò)小:即使閥門全部打開(kāi),流量也不夠,物料無(wú)法升溫。
2、水箱疏水閥選型:
工況:蒸汽壓力5barg,冷凝水回收,因此背壓大約0.5~1barg,蒸汽流量1600kg/h,根據(jù)下面疏水閥選型表,選用我們FFT45F-8,DN40自由浮球疏水閥合適,5Barg壓差時(shí)最大排量達(dá)3T/h。
三、加濕系統(tǒng)壓力控制和疏水:
在保溫時(shí),需要往滅菌柜柜內(nèi)通入1-1.5barg壓力的飽和蒸汽進(jìn)行保壓加濕,需要同時(shí)嚴(yán)格控制柜內(nèi)的壓力和濕度,因此這條加濕蒸汽管道需要使用氣動(dòng)控制閥來(lái)自動(dòng)控制蒸汽流量,同時(shí)在前端加裝汽水分離器(非常重要),得到高品質(zhì)的干飽和蒸汽,這樣濕度更易于控制;當(dāng)濕度RH值達(dá)到80%時(shí),停止加濕,因此還需要增加一個(gè)氣動(dòng)波紋管截止閥,以便自動(dòng)切斷蒸汽。然后再向柜內(nèi)加藥,即環(huán)氧乙烷從鋼瓶出來(lái)經(jīng)汽化器后得到的環(huán)氧乙烷氣體,加藥時(shí)間大約1小時(shí),當(dāng)加藥量達(dá)到要求后,關(guān)閉加藥系統(tǒng),再保持大約5小時(shí)進(jìn)行滅菌和清洗。
1、加濕管道控制閥門選型:
蒸汽壓力大約1-1.5barg,流量很小,一般選用DN20的管道即可,閥門也全部選用DN20即可;不過(guò),因?yàn)檫@里要求衛(wèi)生干凈,因此所有閥門必須全部使用304不銹鋼材質(zhì)的。
這一套閥門主要配置包括:汽水分離器SP25+氣動(dòng)波紋管截止閥S16FGBH-P(開(kāi)關(guān)閥)+波紋管密封氣動(dòng)控制閥PCV3000-B(調(diào)節(jié)閥)
常見(jiàn)問(wèn)題:這個(gè)工況常常碰到很多用戶選用氣動(dòng)球閥,他們會(huì)發(fā)現(xiàn)特別容易內(nèi)漏,關(guān)不嚴(yán),壽命很短。因?yàn)檎羝麥囟缺容^高,2barg壓力的蒸汽溫度為133℃,而氣動(dòng)球閥的密封面為PTFE塑料軟密封,長(zhǎng)期處于高溫下,且頻繁動(dòng)作,PTFE很容易老化變形,進(jìn)而磨損加劇,因此很容易導(dǎo)致閥門泄漏,關(guān)不死,切不斷蒸汽,影響滅菌效果,而我們的氣動(dòng)波紋管截止閥則可以很好地解決這些問(wèn)題。
解決:建議采用氣動(dòng)波紋管截止閥,其閥桿采用波紋管密封,零外漏;內(nèi)密封面采用司太立合金,可耐425℃高溫,耐沖蝕性、耐磨性和耐腐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)勝于球閥,壽命也至少比球閥長(zhǎng)5倍以上!
2、滅菌柜疏水閥選型:
加濕蒸汽進(jìn)入柜內(nèi)后會(huì)產(chǎn)生冷凝水,需要安裝一組DN20的浮球式疏水閥(汽水分離器底部也是一直同樣的疏水閥即可),閥門材質(zhì)優(yōu)先選用304不銹鋼,如果條件限制,也可選用鑄鋼材質(zhì)的。疏水閥型號(hào):WY12FU-10,DN20,法蘭連接,304不銹鋼材質(zhì)。
溫馨提示:環(huán)氧乙烷是一種廣譜滅菌劑,它是易燃易爆的有毒氣體,具有芳香的醚味,在4°C時(shí)候相對(duì)密度為0.884,沸點(diǎn)為10.8°C,其密度為1.52g/cm3。在室溫條件下,很容易揮發(fā)成氣體,當(dāng)濃度過(guò)高時(shí)可引起爆炸。
滅菌后的物品,要放入解析器內(nèi)清除殘留環(huán)氧乙烷,因?yàn)榄h(huán)氧乙烷遇水后可形成有毒的乙二醇,故不可用于食品的滅茵,鑒于這個(gè)原因,口罩生產(chǎn)滅菌完成后,還需要靜置7-14天才能使用。