設備清洗是保證藥品衛生的重要步驟。文章結合中藥提取設備特性，建立自動化清洗系統，可以提高清洗效率，確保藥品質量。文章從設備實際出發，結合生產品種，確定清洗工藝，科學布局，合理規劃，關鍵生產步驟強化過程控制，建立了完善的中藥提取在位清洗系統，并通過清潔驗證評價證明方案可行。建立中藥提取在位清洗系統，可提高產品的產量、質量、穩定性，并節約能源。

1、引 言

在中藥提取過程中，設備清洗是保證藥品衛生的重要步驟，尤其在更換批次、品種及清場時。制定清洗的方法，需要綜合考慮污垢的種類、特點、需要被清洗設備的材料和結構以及清洗成本等因素［1］。由于中藥提取后殘留污垢的成分復雜，設備挪動拆卸不便，故采用在位清洗（Clean in Place，CIP）技術。

CIP是包括設備、管道、操作規程、自動控制和監控要求的一整套技術系統，在不拆卸、不挪動設備及管線的情況下，利用清洗液的循環流動洗凈污垢和滋生物。自控系統工藝可以全部實現自動控制，真正達到生產與清洗過程“無縫對接”［2］。同時，一套完善的自控系統，不但能出色地完成清洗操作，還能提供完備的操作記錄、開放性的工藝修改和編制的接口，以適應日后工藝的改進。

2、儀器設備

主體設備：濃堿罐（上海遠躍制藥機械有限公司），板式換熱器（阿法拉伐（江陰）設備制造有限公司），CIP供液泵（浙江遠安流體設備有限公司），熱堿液罐、熱水罐、飲用水罐（均為常州市樂萌壓力容器有限公司制造）?？刂葡到y（德國西門子公司 SIMATICDCS 410-5H系列）。

3、設計方案

本套 CIP 系統通過以太網接口連入上位計算機，受系統控制器控制，擁有精確的傳感器和執行器。上位計算機通過供液控制網絡對 CIP 系統集成通信并實時監測，還可對各參數進行打印、繪制實時數據或歷史數據報表與曲線、提供警報訊息等［3］。

3.1設計思路

選定需要清洗的提取罐、濃縮器、醇沉罐、各類儲罐及管道，根據需求選擇清洗工藝，系統會自動調取工藝參數，審核無誤后即可啟動。啟動后，系統將自動聯絡 CIP 站發出“請求供液”信息，包括清洗液種類、溫度、濃度、流量等，CIP 站自動制備清洗液，包括清水、熱水、熱堿，制備完畢后輸送清洗液?，F場清洗設備根據系統指示自動開啟相關閥門，CIP 站分多次將不同清洗液送至清洗設備，直到最后一步將設備或管道清洗并降溫，CIP 站供液工序完畢。最后，開啟遠端排凈閥，將管道里殘液排凈，整個清洗工序結束。

3.2清洗工藝

針對不同的設備管道，分別設計了一步法和三步法兩種清洗工藝，每種工藝都由清水洗、熱水洗、堿洗、頂洗組合開展。

3.2.1 一步法

一步法步驟為“預清洗→熱水洗→清水洗”。該工藝清洗時間短且不含清洗劑，用于批次間清洗或每次生產前對設備及管道的清洗，具體流程如圖1所示。

圖1 一步法清洗流程

每次清洗時，系統自行判斷“預清洗”是否具備條件，如具備條件自動開啟供液泵輸送回收水，把設備接觸物料的表面殘渣進行沖刷并排污。同時，熱水罐開始加熱并自循環以備用。清洗的時間和流量可根據管線長度及設備距離自行調整。

3.2.2 三步法

三步法步驟為“水洗（熱水洗）→堿洗→水洗（熱水、清水洗）”，該工藝含有熱堿清洗劑，對有機物有 良 好 的 溶 解 作 用 ，在 高 溫 下 有 良 好 的 乳 化 性能［4］，可有效去除設備內殘留的有機物，主要用于設備的定期清洗和去除日常生產殘留。具體流程如圖2所示。

圖2 三步法清洗流程

三步法清洗參數在一步法基礎上增加了熱堿洗時間與溫度設定，可根據管線長度及設備距離自行調整時間長短，完成熱堿洗溫度設定后，換熱器蒸汽調節閥自動控制熱堿水溫度。

3.3控制要點

3.3.1功能前提

要使CIP功能滿足清洗要求及保證生產效率，需要有安全聯鎖互鎖條件，各清洗階段的工序能夠合理安排各種清洗液的介入時機。CIP 各清洗罐設有自動液位檢測和超限防護器件，自控系統控制清水罐的自動補水、堿液的自動調配補加、濃酸濃堿液的自動輸送等，能夠自動檢測濃酸濃堿液的添加時機、堿液量及質量濃度并將運轉狀況實時顯示。

所有自動閥門和泵的啟?？刂?，涉及堿清洗過程中空罐、頂水及排污問題，避免堿液與過多的水互混而稀釋。循環加熱的溫度控制，涉及需加熱的清洗液、循環加熱或直接加熱供液的操作與控制。

3.3.2 方案要點

（1）CIP 供液泵選擇與分配。CIP 供液泵設計參數為 50 m3/h、50 m 揚程（15 kW），在滿足供液壓力的前提下可同時為 8~10 個清洗點輸送清洗液（每個噴淋球 3~4 m3/h 用量）。一般來講，每種清洗液配有一臺供液泵，個別CIP站如醇提3層CIP站，由于負責較多濃縮器的清洗，熱堿水的清洗頻率較高，所以 3 層濃縮器 CIP 供熱堿母管由 CIP 站內單獨供液。保證足夠供應量的同時還能避免其他熱堿管道在不被需求時被堿液填充，帶來不必要的風險。

（2）CIP 供液管線清洗液殘余處理。CIP 供液母管上配有截斷閥、遠端排凈閥和低點排放。截斷閥可防止其他母管設備清洗時阻擋清洗液進入本主管，帶來不必要的風險。低點排放閥安裝在管道低點，可在清洗結束后將管道內殘余清洗液排空。遠端排凈閥可以通過熱水或者飲用水清洗CIP供液管線。

（3）CIP管路分配。按設備布置及生產工藝劃分CIP 支管，每條支管配有分支閥，其中熱堿管道分支閥為串聯雙閥。

3.3.3 優化項目

（1）濃縮器清洗：濃縮器清洗頻率較高，CIP閥門直接聯接供液母管，其中堿清洗閥為雙閥串聯，濃縮器泡沫捕捉器單獨清洗，CIP閥門直接聯接水供液母管，避免堿液泄露，雙效濃縮器保留自來水清洗功能，減少CIP站供液壓力。

（2）提取罐與提取液儲罐清洗：提取罐因平時以水洗為主，故將堿管道通過雙閥并接到提取罐水洗管道上，作為集中清洗工具，并聯管道設置遠端排凈閥。提取液儲罐可與提取罐串洗，故不單獨設立堿清洗閥，降低風險的同時也可節約造價。

（3）樹脂柱：樹脂柱下沖洗閥供液來自于樹脂柱CIP支管，防止自來水壓力過低導致污水反流從而污染水系統。

（4）醇沉罐：堿清洗頻率較高，單獨設立CIP堿清洗支管。

4、驗證方法

清潔驗證是對清潔的規程進行驗證，通過數據采集，證明按照清潔規程清潔的設備能夠達到預期的清潔標準［5］。建立 CIP系統在位清洗系統后，在清潔的最后一道工序用淋洗取樣法取樣，對殘留物進行雜質和pH分析，檢測相關指標是否符合要求。

5、結 語

本文中CIP自控系統與中藥提取系統完整融合，設計合理，技術先進可靠，調試完成后可達到國內行業領先水平。控制系統可實時監測系統內各種參數及設備運行狀態，對控制回路進行自動控制，使設備協調、穩定地運行。同時可提高產品的產量、質量、穩定性，并節約能源，減少人工干預，提高企業效益并簡化操作人員的培訓、上崗周期，節約生產成本。

參考文獻

［1］郝起.化工設備在線清洗技術進展［J］.清洗世界，2019（6）：11-12.

［2］孫秀光. 制藥設備在位清洗（CIP）實用性的探討［J］.醫藥工程設計，2012（3）：32-36.

［3］顧青青，孫懷遠，楊麗英.實驗型在位清洗監控系統的設計［J］.化工與醫藥工程，2015（3）：32-36.

［4］孫國楨.在位清洗（CIP）系統的設計方案探討［J］.機電信息，2017（29）：21-26，48.

［5］賈佳. 制藥設備的清潔驗證分析［J］. 化工管理，2019（11）：158.

本文作者程再功、顧雪梅、劉炳順，揚子江藥業集團江蘇龍鳳堂中藥有限公司、南京中醫藥大學翰林學院，來源于江蘇科技信息，僅供交流學習。