High-Containment-Schnittstelle für Stoffzugabe

Containment – einen Handgriff entfernt

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28.10.2016 Die Dosis macht das Gift: F. Hoffmann – La Roche in Basel hat vor kurzem eine Mehrzweck-Produktionsanlage für hochaktive Wirkstoffe in Betrieb genommen. In dieser Mehrzweckanlage will der Betreiber hochaktive Wirkstoffe in Mengen bis 500 kg pro Kampagne herstellen.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Bei Containment gibt es keinen Platz für Kompromisse was die Sicherheit angeht. Gleichzeitig sollte aber auch die Arbeit im Produktionsbereich nicht unnötig gestört werden.
  • Dies war die Ausgangssituation für die Entwicklung der High-Containment-Schnittstelle des Herstellers: Sie ermöglicht Betreibern das Einhalten von Grenzwerten unter 1 μg/m3, ist aber einfach zu reinigen und in 2 ½ Umdrehungen geöffnet.
  • Damit erhalten Betreiber eine Lösung, die sowohl Arbeitssicherheit als auch Wirtschaftlichkeit ermöglicht.
Containment – einen Handgriff entfernt

Ob Chemie oder Pharma: Immer häufiger kommen hochaktive Stoffe zum Einsatz, die Betreiber vor Herausforderungen stellen. (Bild: Carlos Santa Maria – Fotolia)

Hochaktive Stoffe sind oft pharmakologisch-toxikologisch potent. Sie verlangen nach Arbeitsplatzgrenzwerten (OEL) von < 1 μg/m3. Da die Ausgangsstoffe für die verschiedenen Reaktionsprozesse in dieser Anlage unter anderem pulverförmig sind und aufgrund der gesetzlichen Forderung nach Mitarbeiterschutz primär durch technische Maßnahmen vom Arbeitsbereich des Personals abzutrennen sind, erfolgen Umfüll- und Beschickungsarbeiten in Isolatoren [1]. In den Isolator gelangen die Ausgangsstoffe durch einen Rapid-Transfer-Port. Das Bindeglied zwischen Isolator und Reaktionsbehälter stellt die Air-Jet High-Containment-Schnittstelle (HCS) dar. Dabei handelt es sich um einen Sicherheits-Schnellverschluss, der einerseits im geschlossenen Zustand den Reaktionsbehälter dicht abschließt und andererseits ein sicheres sowie bedienerfreundliches Öffnen für das Beschicken des Reaktors ermöglicht. Das breite Spektrum der bei Roche herzustellenden Produkte sowie der wiederkehrende Produktwechsel stellen unter anderem folgende Anforderungen an die verbauten Systeme und insbesondere auch an das Bindeglied Isolator-Reaktionsbehälter:
1) Betriebstemperaturbereich -100 bis 200 °C, Betriebsdruckbereich -1 bis 6 bar.
2) Hohe Korrosionsbeständigkeit der produktberührenden Werkstoffe.
3) Sehr hohe Zuverlässigkeit des Verschlusssystems.
4) Sehr hohe Betriebssicherheit insbesondere während des Öffnungsvorgangs.
5) Wartungsfreundliche Bauweise.
6) Reinigungsfreundliche Bauweise.

Kein Kontakt, kein Problem

Die Verschlussabdichtung übernimmt ein O-Ring, der in einer Radialnut im Deckel gekammert ist. Die Dichtungs-Auflagefläche im Flansch ist leicht konisch. Der zu be-
schickende Feststoff rutscht durch diesen Konus hindernisfrei in den Reaktor hinein. Sollte doch noch wenig Produkt an der Konus-Mantelfläche liegen bleiben, fördert eine Spüllanze dieses nach unten in den Reaktor. Der O-Ring kommt so nicht mit Feststoff in Kontakt und wird auch nicht mechanisch beschädigt. So bleibt der Verschluss über lange Zeit zuverlässig dicht. Zusätzlich ist diese Bauweise totraumfrei, sprich: Es gibt keine hinterliegenden Hohlräume und keine im Produktstrom querstehenden Bauteile, wo sich das Beschickungsgut respektive der Feststoff ablagern kann. Den nun dicht verschlossenen Deckel hält die Verschlussmechanik in einem Betriebsdruckbereich von -1 bis 6 bar. Deren Bedienung erfolgt über einen Sterngriff außerhalb des Isolators. Das bedeutet, dass der Bediener für das Öffnen des Verschlusses vorerst nicht in den Isolator greifen muss, was ein wesentlicher Sicherheitsaspekt ist. Bei geschlossenem Deckel ist die Verschlussmechanik automatisch verriegelt. Die Entriegelung des in der Verschlussmechanik integrierten Sperrbolzens geschieht pneumatisch nach Freigabe eines Magnetventils durch die Prozesssteuerung.

Heftausgabe: November 2016
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Über den Autor

Thomas Schneider, Geschäftsführer, Air Jet

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