散裝化學品應用封閉分裝系統的優點
作者：Thomas A. Braun 文章來源：CPC公司 發布時間：2015-08-13
當今液態化學品的使用無處不在，很多這類昂貴且危險的液體都會以桶裝、罐裝和中型散裝容器的形式包裝和運輸，由制造商交付到分銷商或終端用戶手中。如何安全、經濟和可持續地把這些化學品從散裝容器轉移到工藝設備或其他容器中——這就是本白皮書所需探討的主題。
從散裝容器分裝化學品時，通常使用的開放式系統分裝方法充滿了隱患，甚至對人身、工藝和環境造成危害。由于操作人員過失或設備故障造成的泄漏可引起操作工人打滑摔倒或接觸危險化學品的風險。在分裝和更換容器時，化學煙氣從密封不到位的散裝容器中溢出，將會刺激操作人員甚至使之患病。除了安全問題以外，在分裝過程中化學品本身應該避免被污染或氧化。特別是當應用對純度有要求時，保護媒介就顯得尤為重要，否則將會因接觸空氣而變質。
標準一致性
除了出于安全和經濟方面的考慮外，很多化學品分裝應用還需考慮行業準則或政府法規。諸如美國環保署、美國運輸部、聯合國、美國食品藥物管理局、美國全國衛生基金會、職業安全與衛生條例管理局及其他監管機構也常影響著化學品的運輸、貯存、分裝，行業標準亦會要求使用不含動物成分和/或可持續發展的材料。
職業安全與衛生條例管理局在其工藝安全管理（PSM）的指導方針中，表述了對高危化學品（HHCs）的管理。作為一個以實踐為導向的標準，工藝安全管理旨在使雇主能夠掌控操作區域存在高危化學品的臨界量（TQ），從而保護操作人員和操作區。
化學品分裝—工業有機物、無機物和藥品的分裝均在此定義范圍內。
例如，在飲用水配料中氯的臨界量是1500磅，使該應用符合工藝安全管理在科技和操作步驟上的要求，有助于企業符合工藝安全管理的指導方針。一個同時能夠緩解安全顧慮和潛在經濟損失的方法就是采用一個封閉（密閉）系統對危險或昂貴化學品進行分裝。有成百上千個散裝化學品分裝的應用，當涉及到封閉式分裝系統時，每個應用都有其自身一系列考慮因素。為了更好地掌握特定領域封閉分裝系統應用，以下行業簡介討論了七個不同行業的分裝考慮因素和目標，同時展現一個封閉分裝系統如何應對常規和特殊應用考慮因素。
簡介1：保潔/衛生/洗車
化學品分裝在“保潔-衛生”和洗車應用中通常包括從桶中將洗滌皂，漂白劑，軟化劑，蠟和其他保潔或洗滌化學品轉移到泵站之后進入設備。以酸和氯為基本成分的消毒劑、以次氯酸鈉和表面活性劑為基本成分的媒介以及各類其他含刺激物的化學品在保潔-衛生行業應用中頗為常見。長期暴露在這些化學品產生的煙氣中可導致化學性肺炎和慢性阻塞性肺病，造成工人的嚴重健康問題。化學清潔劑的泄漏是造成工人和其他建筑住戶打滑摔倒極為常見的原因。因此，保潔-衛生和洗滌應用的主要分裝目標是減少雜亂、煙氣和化學品浪費。
簡介2：半導體、光伏/太陽能制品、平板顯示器、液晶顯示屏
半導體、光伏、平板顯示器和液晶顯示屏行業在各種“濕法”工藝步驟中采用許多高度侵蝕性介質，以生產用于全球的電子設備。氫氧化銨、甲基吡咯烷酮、四甲基氫氧化銨、硫酸、硝酸、氫氟酸和光阻劑是幾種應用在濕法化學工藝中的化學品。將這類高純度，高成本的化學品從大桶和中型散裝容器中轉移分裝時，保持其純度、防止交叉污染和氧化至關重要。因此，半導體及相關應用的分裝目標是防止化學品和工藝被污染（特別是被金屬、顆粒和潤滑油的污染）以及填充氮氣保護層防止氧化和保護在危險介質環境中的操作人員。
簡介3：藥品
藥品級化合物生產常常要求使用昂貴且有時甚至危險的媒介從桶和中型散裝容器轉移至工藝設備。表面活性劑，例如硫酸銨、甘油和聚山梨醇酯；水溶液，例如醋酸、鹽酸和氫氧化鈉；含有丁醇、甲醇和氯仿的化學溶劑作為清理設備的在線清洗CIP消毒劑在該行業中很常見。在藥物培養生長期，生產過程中極其細微的污染對昂貴的介質都是毀滅性的。在這些應用中，使用美國食品藥品監督管理局允許、無動物成分、美國專利VI級和在清潔車間環境中生產的材料尤為關鍵。因此，成本和污染成為醫藥化學品分裝主要的考慮因素。
制藥應用的分裝目標是保護化學品和工序不受污染（這些污染對測試或生產養殖是毀滅性的），同時也是防止操作人員暴露在危險液體和煙氣中。
簡介4：水處理加藥
廢水處理和類似工藝應用常常會用到極少量（<1加侖每小時）化學加藥以減少或清除藻類、消毒及中和污水以提高水質或防腐。這些加藥應用中的化學品包括滅藻劑中的硫化銅和鐵鹽；消毒劑中的二氧化氯；中和劑中用來控制PH值的氫氧化鈉、碳酸鈣、稀硫酸和鹽酸；城市供水中用來防腐的氫氧化鈉。將這些液體轉移至加藥設備中時，防止操作工人接觸這些有害化學品是很有必要的。對操作人員加以保護是這個行業的首要分裝目標。
簡介5: 汽車用液
將柴油尾氣排氣處理液俗稱車用尿素DEF/Adblue、洗滌液、防凍液、蠟、肥皂和潤滑油從服務中心和洗車處大桶轉移是有關汽車用液常見的分裝應用。與半導體、制藥和水處理行業化學品相比，盡管汽車用液通常低毒害，低成本，但是這些工作環境中發生的泄漏會造成安全隱患，導致打滑和摔倒且在大氣中產生不良氣味。因此，分裝的目標是保護工人和其他建筑住戶免受人身傷害，減少雇主/業主的責任風險。
簡介6：農業
化學品在農業中的使用大大地提高了糧食的產量，與此同時，這些化學品的使用也帶來了持續的健康和環境問題。其中肥料、殺蟲劑、殺菌劑、滅鼠劑和除草劑是農業應用中常見的化學品。將這些化學品從罐、大桶和中型散裝容器轉移至農業設備時，會因接觸或由于煙氣而對工人造成危險，以及無意泄漏過量也會對環境造成危害。農業應用中的一個主要考慮因素是通過安裝一個分裝系統以應對對操作工人和環境造成的危害。
簡介7：調味劑和氣味劑
在食品、美容產品、家居產品和很多其他產品中使用的調味劑和氣味劑常常含有高附加值化學品、食用油、調味劑和其他要求使用美國食品藥品監督管理局允許物料的介質。將這些物質從大桶和中型散裝容器轉移至混合容器中的典型應用有生產各式各樣的咖啡豆、電子煙、香水和插電式空氣清新劑。由于這些化學品的高成本（單位容器高達1,000美元以上），生產商通過氮氣保護層以避免氧化是至關重要的，將其從運輸容器分裝到混合容器時，為使生產大化和防止浪費，要盡可能多的保證化學煙氣和提取物的含量。對于生產商而言，保持化學品的純度亦是一個主要考慮因素。由于終產品將會被人們使用甚至消耗，對純度的要求絕不能有任何讓步。很多涉及到調味劑和氣味劑的應用禁止引入動物副產品，為達到這些應用的目標，制造不含動物成分的分裝材料是很有必要的。
封閉分裝系統如何應對常規和特殊應用的考慮因素
在運輸、分裝和處置過程中，封閉分裝系統旨在將化學品暴露于空氣和污染的程度小化。這類系統通常由一個可重復使用的連接器/分裝頭，該連接器/分裝頭與汲取管和塞子組成的組件相連。（見圖2）連接器必須配置一個帶氣門的排氣系統控制氣體，進而允許補充空氣和氮氣保護層進入大桶或散裝容器以填充已被轉移出的液體空間，同時有一個自動斷流閥門，在斷開連接時可立即截流，防止泄漏。汲取管系統密封和容器一起被運往終用戶點。一旦到達目的地，分配頭將與汲取管裝置連接準備分裝。這使其成為能夠達到前述所有應用常規分裝目標的理想系統。
同時，封閉分裝系統也應對了特殊應用的考慮因素。
在高純度應用中，污染是主要的應用考慮因素，封閉系統的特點是：潔凈車間制造的部件有助于保證系統生產中無污染物。一些分裝設備制造商同時也生產滿足美國食品和藥物管理局和不含動物成分規范的封閉系統組件，從而進一步減少應用中行業或政府法規禁止的污染物風險，而其終產品將被人們使用或消費。
很多應用采用非常規分裝容器模式，比如那些Nalgene?瓶蓋的應用。在這些應用中，若能配置一個通用適配器將很有利。比如美國CPC公司的DrumQuik系統提供一個3端口的通用分裝適配器（圖3）。此適配器的特點是其3/4”NPT公螺紋能與普通容器、塞子和帽相配，若有需要，適配器端口可同時抽取化學品、排氣/填充氣應用和再循環。
結論
諸多行業都涉及到危險或貴重化學品的運輸和混合，封閉分裝系統可以在化學品處理、加工、運輸應用中提供安全保障和其他諸多益處。許多制造商通常會接受環境保護局、美國食品和藥物管理局和當地政府審計，以確保他們的工作環境無有害污染物。將塞子和汲取管進行結合，再加上一個密封的連接器/分裝頭有助于在操作中形成一個安全等級，為員工營造了一個安全的工作環境，更有助于向客戶提供優質無污染的產品。
關于CPC公司
CPC公司是生命科學、工業和化學品處理快速連接/斷開器和接頭的首選供應商，CPC公司一系列耐化學快速連接/斷開器和DrumQuik?封閉式化學品分裝系統，提供了無溢出操作，在化學品管理環境中提高了操作人員的人身和環境安全。應用領域包括：水處理、保潔與衛生、排氣處理液（DEF/Adblue）分裝、半導體以及制藥，還有泵、過濾器和去離子水的連接。DrumQuik PRO系統建立了一個用于普通化學品的封閉式輸送系統。堅固耐用且成本效益較高的DrumQuik分裝系統可以大限度地減少化學品暴露，便于將化學品從散裝容器輸送到終用戶。對于高純度應用，DrumQuik PUR系統為化學品的兼容性和清潔車間裝置免受污染提供了保證。
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