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Stickstoffproduktion in der pharmazeutischen Industrie

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Wie die Lebensmittelverpackungs- und die chemische Industrie ist auch die pharmazeutische Industrie bei ihren verschiedenen Anwendungen stark auf Stickstoff angewiesen. Tatsächlich benötigen pharmazeutische Unternehmen eine zuverlässige Quelle für hochreinen Stickstoff und können sich dies zunutze machen, indem sie ihren Stickstoff selbst herstellen, um Kosten zu senken und gleichzeitig die Qualität zu kontrollieren und die Effizienz zu steigern. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, warum Stickstoff ein Schlüsselelement für diese Industrie ist.

Warum wird Stickstoff in der pharmazeutischen Industrie verwendet?

Einer der grössten Vorteile von Stickstoff ist, dass er ein trockenes, inertes Gas ist; das heisst, er reagiert nicht mit anderen Elementen. Dies macht N2 als Ersatz für ein gefährliches oder unerwünschtes atmosphärisches Gas wie Sauerstoff äusserst nützlich. Stickstoff reduziert die Anwesenheit von Sauerstoff, der als Katalysator für die Verbrennung dienen oder die Produktqualität negativ beeinflussen kann. Es kann auch verwendet werden, um den Sauerstoffgehalt in einem Arbeitsraum, einem Labor oder einer ganzen Einrichtung zu kontrollieren.

Auch Stickstoff steht zur Verwendung bereit! Tatsächlich setzt sich die Atmosphäre zu 78% aus Stickstoff und 21% aus Sauerstoff zusammen, wobei sich der verbleibende Prozentsatz auf einige wenige andere Spurengase verteilt. Schliesslich kann Stickstoff dazu beitragen, die Sterilität und Sauberkeit von pharmazeutischen Produkten zu erhalten.

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Wie die pharmazeutische Industrie Stickstoffgas verwendet

Hier sind einige Beispiele für Stickstoffgas, das in pharmazeutischen Herstellungsprozessen verwendet wird:

  • Deckung. Stickstoffüberlagerung reduziert die Anwesenheit von Sauerstoff, indem sie ihn durch Stickstoff ersetzt. Dies verhindert schnelle Oxidation, Korrosion und Rost, unterdrückt Feuer, hilft Verbrennungen zu verhindern und stellt sicher, dass hochreine pharmazeutische Inhaltsstoffe bei der Herstellung rein bleiben.
  • Stickstoff-Spülung. Hierbei handelt es sich um eine weit verbreitete Technik, bei der der Sauerstoff vor dem Versiegeln aus der Verpackung entfernt wird, um das Produkt während des Transports zu konservieren und zu schützen sowie es wieder vor Luftkontamination zu schützen. Beispiele für Gegenstände, die häufig mit Stickstoffgas verpackt werden, sind blisterverpackte Arzneimittel, Testkits für Arztpraxen, Blutkonserven, Probenbehälter und sterile medizinische Geräte.
  • Produktübertragung. In der pharmazeutischen Herstellung wird Stickstoff häufig verwendet, um ein Reaktionsgemisch von einem Behälter in einen anderen zu bewegen. Die Verwendung eines sicheren, inerten Gases für den Transfer von flüssigen oder pulverförmigen Arzneimitteln ist von entscheidender Bedeutung, da sie bei falscher Handhabung gefährlich sein können. Viele pharmazeutische Inhaltsstoffe können beschädigt werden oder sogar explodieren, wenn sie mit Sauerstoff oder Wasserdampf in Berührung kommen.

Stickstoffgeneratoren für die pharmazeutische Industrie

Die Umstellung auf die Vor-Ort-Produktion von gasförmigem Stickstoff kann pharmazeutischen Einrichtungen zu erheblichen Einsparungen verhelfen - je nach den aktuellen Marktpreisen für flüssigen Stickstoff zwischen 40 und 80 Prozent. Die Stickstoffproduktion vor Ort verbessert die Produktionsflexibilität, indem sie sicherstellt, dass ein Unternehmen über den Stickstoff verfügt, den es benötigt, in der erforderlichen Reinheit und zu dem Zeitpunkt, zu dem er benötigt wird. Die N2-Produktion macht auch Platz für die Lagerung von Stickstoffflaschen (voll und leer) frei und kann den Kohlenstoff-Fußabdruck eines Unternehmens reduzieren. Es ist sehr einfach, die Produktion von eigenem Stickstoff finanziell mit dem Kauf von mit N2 gefüllten Flüssigkeiten oder Hochdruckbehältern zu vergleichen.

Technologie  Vorteile Nachteile
Flüssigstickstoff
  • Da der Stickstoff, über den Sie verfügen, leicht verfügbar ist, sind Spitzenflussraten zulässig.
  • Es ist in den meisten Fällen kostengünstiger als Stickstoff in Flaschen.
  • Kleine Kapazitätsanpassungen sind relativ einfach, wenn Ihre Produktion und Ihr Stickstoffbedarf steigen (wenn Ihr Verdampfer diese ohne Einfrieren bewältigen kann).
  • Die Tankisolierung ist nie perfekt. Das bedeutet, dass sich das Flüssiggas erhitzt, im Tank selbst verdampft und der Druck steigt, bis sich das Sicherheitsventil öffnet und einen Teil des Gases freigibt. Diese Verluste werden als Verdunstungsverluste bezeichnet.
  • Langfristige Verträge mit dem Gasunternehmen sind gängige Praxis (in der Regel 5 bis 7 Jahre).
  • Zusätzlich zum Tank benötigen Sie ein spezielles Fundament (das im Falle eines Lecks extrem kalten Temperaturen standhalten kann) und einen Verdampfer.
  • Nicht umweltfreundlich.
  • Sicherheitsbedenken (Flüssigstickstoff liegt bei -196°C, es besteht Erfrierungsgefahr beim Arbeiten mit Flüssigstickstoff)
  • Der Verdampfer kann einfrieren, wenn Ihr Stickstoffverbrauch höher als der Nennverbrauch ist oder wenn es draussen kalt ist.
Vor-Ort-Stickstoffgenerator
  • In vielen Fällen ist die Produktion von eigenem Stickstoff die Lösung mit den niedrigsten Gesamtbetriebskosten.
  • Die Reinheit kann nach Ihren Bedürfnissen definiert werden, die Kosten sinken mit abnehmender Reinheit des N2O2.
  • Sie sind unabhängig von jedem Gaslieferanten.
  • Der Gaspreis ist sehr stabil, Sie reagieren nur auf Änderungen des Strompreises, um Ihre Anlage zu betreiben.
  • Es ist eine sichere Option (keine niedrigen Temperaturen oder hohen Drücke).
  • Es gibt keinen Abfall (keine Gasrückgabe an den Lieferanten, keine Verdampfungsverluste), Sie produzieren, was Sie brauchen.
  • Umweltfreundlich im Vergleich zu anderen Optionen.
  • Zur Berücksichtigung von Durchflussspitzen sind besondere Massnahmen zu treffen (z.B. Puffertank, Hochdruckpuffertank, Flüssiggaspuffertank).
  • Ein leichter Anstieg des Gasverbrauchs, der über die Nennkapazität der Anlage hinausgeht, hat grössere Auswirkungen als flüssiger oder in Flaschen abgefüllter Stickstoff.
  • Wenn die verschiedenen Komponenten der Anlage von verschiedenen Lieferanten stammen, kann dies die Kommunikation und den Service erschweren.