第十二章 制水设备

第十二章

制水设备01制药用水02饮用水生产设备03纯化水生产设备04注射用水生产设备目

录§12-1制药用水知识目标要求:1.掌握制药用水的分类；2.了解饮用水、纯化水、注射用水的用处。能力目标要求:1.能够在制药工艺中运用制药用水；2.熟悉饮用水、纯化水、注射用水的制备方法。

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-一、制药用水的分类饮用水是天然水经净化处理所得的水，其质量必须符合现行中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》。饮用水包括干净的天然泉水、井水、河水和湖水，也包括经过处理的矿泉水、纯净水等。1、饮用水-5

-一、制药用水的分类2、纯化水普通的水含有多种离子，如钠离子、氯离子等，一些在化学或物理领域需要极其纯净的不能含任何离子的水，普通水无法满足一些化学反应的需要，于是通过一些设备将水中的离子去掉，这就是纯化水。-6

-一、制药用水的分类

注射用水为蒸馏水或去离子经蒸馏所得的水，故又称重蒸馏水。需要注意的是注射用水的制备、储存和分配应能防止微生物的滋生和污染。储罐和输送管道所用材料应无毒、耐腐蚀。管道的设计和安装应避免死角、盲管。储罐和管道要规定清洗、灭菌周期。3、注射用水-7

-二、制药用水的用处

饮用水可作为药材净制时的漂洗用水、制药用具的粗用水。除另有规定外，也可作为饮片的提取溶剂。

1、饮用水的用处-8

-二、制药用水的用处纯化水可作为配制普通药物制剂用的溶剂或试验用水；可作为中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂、所用饮片的提取溶剂；可作为口服、外用制剂配制用溶剂或稀释剂；可作为非灭菌制剂用器具的精洗用水；也用作非灭菌制剂所用饮片的提取溶剂。但是，纯化水不得用于注射剂的配制与稀释。2、纯化水的用处-9

-二、制药用水的用处注射用水可作为配制注射剂、滴眼剂等的溶剂或稀释剂及容器的精洗。3、注射用水的用处课堂小结1、制药用水分为饮用水、纯化水、注射用水、灭菌注射用水。2、纯化水为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制备的制药用水。3、注射用水为蒸馏水或去离子经蒸馏所得的水。§12-2饮用水生产设备知识目标要求:1.掌握絮凝沉降、机械过滤的基本原理；2.掌握常用的絮凝剂及其特点；

3.掌握机械过滤器的结构及工作原理；

4.了解精密过滤器的结构及其工作原理。能力目标要求:1.能够根据实际需要，选择合适的絮凝剂；2.熟练应用所学的理论知识，解决实际生产操作问题。

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-一、絮凝沉降法絮凝沉降法可分为化学絮凝法和物理絮凝法两种。化学絮凝法是指利用化学反应，通过向废水中加入化学药剂或采用电化学等方式除去有害物质的方法。物理絮凝法主要是通过离心或沉降的方法将其中密度大的污染物除去，对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

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。。2、常见絮凝剂-15

-一、絮凝沉降法2、常见絮凝剂-16

-二、机械过滤器

机械过滤系统由多介质过滤器、活性碳过滤器、除铁过滤器等设备组成。机械过滤器也称为压力式过滤器，由壳体、分布器、承重板、出水管、反冲洗进水管、反冲洗出水管、过滤介质等部件构成。壳体内用承重板分隔为上下两层，上层填料为无烟煤或锰砂，下层填料为精制石英砂。1、机械过滤器结构-17

-二、机械过滤器1、机械过滤器结构-18

-二、机械过滤器滤料是水处理过滤材料的总称，主要用于生活污水、工业污水、纯水、饮用水的过滤以及水处理设备中的进水过滤的粒状材料，通常指石英砂、砾石、无烟煤、鹅卵石、锰砂、磁铁矿滤料、活性炭、泡沫滤珠、瓷砂滤料、陶粒、石榴石滤料等。2、机械过滤器滤料课堂小结1、絮凝沉降法是一种简便、经济、应用广泛的水理方法，可分为化学絮凝法和物理絮凝法两种。2、絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。§12-3纯化水生产设备知识目标要求:1.掌握电渗析仪、二级反渗透设备和离子交换制水设备的结构及工作原理。2.掌握电渗析仪、二级反渗透设备和离子交换制水设备的操作规程与特点。能力目标要求:

1.能够正确完成电渗析仪的安装。2.熟练应用所学的理论知识，解决实际生产操作问题。-21

-一、电渗析仪1、工作原理

电渗析仪中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。-22

-一、电渗析仪1、工作原理-23

-一、电渗析仪在介绍电渗析仪的组装方式之前，先介绍两个概念，分别是“级”和“段”，一级指的是一对正、负电极之间的膜，一段指的是具有同一水流方向并联的膜。电渗析仪不同的组装方式会有不同的效果。增加级数可以降低两个电极之间的电压，降低装置的供电要求；增加段数则可以增加水的停留时间，提高脱盐的效率。2、电渗析仪的安装-24

-一、电渗析仪电渗析设备必须要做到先通水后再通电，先停电后停水，不然就会烧坏设备。每次开机前必须检查整流操纵柜的电压调剂状态，确保电压调剂为零，不然开机时会造成大电流冲击而烧坏整流操纵柜。设备工作状态必须保证其正向、反向交替进行。3、操作注意事项-25

-二、二级反渗透设备反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。1、反渗透膜组件-26

-二、二级反渗透设备原水通过增压泵输送到双层石英砂过滤器、天然锰砂过滤器、活性碳过滤器、钠离子型软化器预处理后，再送入一级反渗透主机、二级反渗透主机进行反渗透处理，所得反渗透水经紫外线杀菌，精密过滤器过滤后送入贮存罐贮存。2、反设备渗透工艺流程-27

-三、离子交换设备去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。国际标准化组织ISO/TC147规定“去离子”定义为：“去离子水完全或不完全地去除离子物质。1、去离子水的定义-28

-三、离子交换设备

离子交换法的原理是利用阳、阴离子交换树脂上的可交换的Ｈ＋和ＯＨ－与水中其他的阳离子和阴离子的交换作用，将水中的离子除去而达到制备水的目的。水，达到纯化水的目的。2、离子交换法制备去离子水工艺流程-29

-三、离子交换设备

离子交换法去离子法制造纯净水,一般都是先用酸冲洗阳树脂,让树脂吸收足够的H+,方程式:R-SO3Na+H+=R-SO3H+Na+(2)通过阳离子交换柱,交换水中的Na+,Ca2+,Mg2+等阳离子,方程式:(以Na+,Ca2+为例)：R-SO3H+Na+=R-SO3Na+H+；2R-SO3H+Ca2+=(R-SO3)2Ca+2H+

(3)通过阴离子交换柱,交换水中的Cl-,CO32-,SO42-等阴离子,方程式:(以Cl-,CO32-为例)：R-CH2(CH3)3NOH+Cl-=R-CH2(CH3)3NCl+OH-2R-CH2(CH3)3NOH+CO32-=(R-CH2(CH3)3N)2CO3+2OH-2、离子交换法制备去离子水工艺流程课堂小结1、利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置称为电渗析仪。电渗析仪由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。2、去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。3、二级反渗透设备是借助压力使水分子强迫透过对水分子有选择透过作用的反渗透膜。§12-4注射用水生产设备知识目标要求:1.掌握单效蒸馏水器、多效蒸馏水器、气压式蒸馏水器的结构和工作原理；2.掌握单效蒸馏水器、多效蒸馏水器、气压式蒸馏水器的操作规程及特点；能力目标要求:

1.熟练应用所学的理论知识，解决实际生产操作问题。-32

-一、单效蒸馏水器结构：一般主要是由一个蒸发器和一个冷凝器组成的。典型的单效馏水器中，蒸发器是由加热室与分离室组成，加热室相当于一个换热设备，加热介质是水蒸气，而分离室则相当于一个气液分离设备。1、结构和工作原理-33

-一、单效蒸馏水器原理：料液从加热室中部进入，通过整个加热室的过程中，料液接受热量，水分汽化，浓缩后的料液从加热室底部排出。从料液中汽化出来的气体称为二次蒸气，二次蒸气进入冷凝器，被冷却水直接冷凝，冷却水从底部排出，夹带空气等不凝气体从顶部排出。1、结构和工作原理-34

-一、单效蒸馏水器首先开启水气分离器，再开启蒸气阀门，待放出纯蒸气后关闭水气分离器的下部阀门。注意控制蒸发室中的压力，以免有液滴进入冷凝器污染蒸馏水。在蒸馏水的生产过程中，要定时取样检查水质，确保水质量，要定期将水气分离器、补水器、废气排出器的管路和蒸发室里的残留污水和杂质清洗排除干净，否则会增加能耗，且有发生事故的危险。2、操作规程-35

-二、多效蒸馏水器

1、三级分离装置三级分离装置：进入设备的原料水经过降液膜蒸发、重力分离、特殊分离装置三级分离。降液膜蒸发重力分离特殊分离-36

-二、多效蒸馏水器

2、塔体多效蒸馏水机蒸发器（蒸馏塔）的结构分为两部分：加热室及蒸发室。加热室由多根管子的外壁和塔芯组成，蒸发室由多根管子的内壁和塔体组成。在蒸发室内装有螺旋板，其作用是除去蒸汽中的液滴和去除热原。-37

-二、多效蒸馏水器

3、水平串接式多效蒸馏水装置水平串接式蒸馏水器是一种常用于制备纯度水的设备，其工艺流程包括进料、预热、蒸发、冷凝、收集等步骤。-38

-三、气压式蒸馏水器

气压式蒸馏水器其工作原理是将进料纯化水加热至沸腾汽化，产生的二次蒸气被压缩机压缩而温度和压力都同时升高，被压缩的蒸气经冷凝即得到成品蒸馏水。在蒸气冷凝过程中所释放出的潜热可用作原水预热热源。1、结构和工作原理-39

-三、气压式蒸馏水器

进料水在蒸发冷凝器内被加热至沸腾汽化。产生的二次蒸气进入蒸发冷凝器上部的蒸发室，温度达105℃，经隔沫装置除去其中的雾沫、液滴及杂质进入压气机

蒸气被压气机压缩，温度升高到120℃后，被送入蒸发冷凝器中部的列管间，放出潜热，使列管内的水再次受热沸腾成二次蒸气。2、操作规程-40

-三、气压式蒸馏水器

二次蒸汽进入蒸发室，再经隔沫装置，进入压气机，重复前面过程

管间的高温压缩蒸气冷凝生成的冷凝水经不凝气体排出器，除去其中的CO２、NH３等气体，然后经泵送入热交换器，回收其中的余热成品水由出水口排出。2、操作规程-41

-三、气压式蒸馏水器

气压式蒸馏水器生产蒸馏水的优点是不需要冷