散裝化學(xué)品應(yīng)用封閉分裝系統(tǒng)的優(yōu)點
作者：Thomas A. Braun 文章來源：CPC公司 發(fā)布時間：2015-08-13
當(dāng)今液態(tài)化學(xué)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(jīng)濟(jì)和可持續(xù)地把這些化學(xué)品從散裝容器轉(zhuǎn)移到工藝設(shè)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(xué)品時，通常使用的開放式系統(tǒng)分裝方法充滿了隱患，甚至對人身、工藝和環(huán)境造成危害。由于操作人員過失或設(shè)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(xué)品的風(fēng)險。在分裝和更換容器時，化學(xué)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(xué)品本身應(yīng)該避免被污染或氧化。特別是當(dāng)應(yīng)用對純度有要求時，保護(hù)媒介就顯得尤為重要，否則將會因接觸空氣而變質(zhì)。
標(biāo)準(zhǔn)一致性
除了出于安全和經(jīng)濟(jì)方面的考慮外，很多化學(xué)品分裝應(yīng)用還需考慮行業(yè)準(zhǔn)則或政府法規(guī)。諸如美國環(huán)保署、美國運輸部、聯(lián)合國、美國食品藥物管理局、美國全國衛(wèi)生基金會、職業(yè)安全與衛(wèi)生條例管理局及其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)也常影響著化學(xué)品的運輸、貯存、分裝，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亦會要求使用不含動物成分和/或可持續(xù)發(fā)展的材料。
職業(yè)安全與衛(wèi)生條例管理局在其工藝安全管理（PSM）的指導(dǎo)方針中，表述了對高�；瘜W(xué)品（HHCs）的管理。作為一個以實踐為導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)，工藝安全管理旨在使雇主能夠掌控操作區(qū)域存在高危化學(xué)品的臨界量（TQ），從而保護(hù)操作人員和操作區(qū)。
化學(xué)品分裝—工業(yè)有機(jī)物、無機(jī)物和藥品的分裝均在此定義范圍內(nèi)。
例如，在飲用水配料中氯的臨界量是1500磅，使該應(yīng)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(yè)符合工藝安全管理的指導(dǎo)方針。一個同時能夠緩解安全顧慮和潛在經(jīng)濟(jì)損失的方法就是采用一個封閉（密閉）系統(tǒng)對危險或昂貴化學(xué)品進(jìn)行分裝。有成百上千個散裝化學(xué)品分裝的應(yīng)用，當(dāng)涉及到封閉式分裝系統(tǒng)時，每個應(yīng)用都有其自身一系列考慮因素。為了更好地掌握特定領(lǐng)域封閉分裝系統(tǒng)應(yīng)用，以下行業(yè)簡介討論了七個不同行業(yè)的分裝考慮因素和目標(biāo)，同時展現(xiàn)一個封閉分裝系統(tǒng)如何應(yīng)對常規(guī)和特殊應(yīng)用考慮因素。
簡介1：保潔/衛(wèi)生/洗車
化學(xué)品分裝在“保潔-衛(wèi)生”和洗車應(yīng)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(xué)品轉(zhuǎn)移到泵站之后進(jìn)入設(shè)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(xué)品在保潔-衛(wèi)生行業(yè)應(yīng)用中頗為常見。長期暴露在這些化學(xué)品產(chǎn)生的煙氣中可導(dǎo)致化學(xué)性肺炎和慢性阻塞性肺病，造成工人的嚴(yán)重健康問題�；瘜W(xué)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(wèi)生和洗滌應(yīng)用的主要分裝目標(biāo)是減少雜亂、煙氣和化學(xué)品浪費。
簡介2：半導(dǎo)體、光伏/太陽能制品、平板顯示器、液晶顯示屏
半導(dǎo)體、光伏、平板顯示器和液晶顯示屏行業(yè)在各種“濕法”工藝步驟中采用許多高度侵蝕性介質(zhì)，以生產(chǎn)用于全球的電子設(shè)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(yīng)用在濕法化學(xué)工藝中的化學(xué)品。將這類高純度，高成本的化學(xué)品從大桶和中型散裝容器中轉(zhuǎn)移分裝時，保持其純度、防止交叉污染和氧化至關(guān)重要。因此，半導(dǎo)體及相關(guān)應(yīng)用的分裝目標(biāo)是防止化學(xué)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(hù)層防止氧化和保護(hù)在危險介質(zhì)環(huán)境中的操作人員。
簡介3：藥品
藥品級化合物生產(chǎn)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(zhuǎn)移至工藝設(shè)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(xué)溶劑作為清理設(shè)備的在線清洗CIP消毒劑在該行業(yè)中很常見。在藥物培養(yǎng)生長期，生產(chǎn)過程中極其細(xì)微的污染對昂貴的介質(zhì)都是毀滅性的。在這些應(yīng)用中，使用美國食品藥品監(jiān)督管理局允許、無動物成分、美國專利VI級和在清潔車間環(huán)境中生產(chǎn)的材料尤為關(guān)鍵。因此，成本和污染成為醫(yī)藥化學(xué)品分裝主要的考慮因素。
制藥應(yīng)用的分裝目標(biāo)是保護(hù)化學(xué)品和工序不受污染（這些污染對測試或生產(chǎn)養(yǎng)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(yīng)用常常會用到極少量（<1加侖每小時）化學(xué)加藥以減少或清除藻類、消毒及中和污水以提高水質(zhì)或防腐。這些加藥應(yīng)用中的化學(xué)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(zhuǎn)移至加藥設(shè)備中時，防止操作工人接觸這些有害化學(xué)品是很有必要的。對操作人員加以保護(hù)是這個行業(yè)的首要分裝目標(biāo)。
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(wù)中心和洗車處大桶轉(zhuǎn)移是有關(guān)汽車用液常見的分裝應(yīng)用。與半導(dǎo)體、制藥和水處理行業(yè)化學(xué)品相比，盡管汽車用液通常低毒害，低成本，但是這些工作環(huán)境中發(fā)生的泄漏會造成安全隱患，導(dǎo)致打滑和摔倒且在大氣中產(chǎn)生不良?xì)馕�。因此，分裝的目標(biāo)是保護(hù)工人和其他建筑住戶免受人身傷害，減少雇主/業(yè)主的責(zé)任風(fēng)險。
簡介6：農(nóng)業(yè)
化學(xué)品在農(nóng)業(yè)中的使用大大地提高了糧食的產(chǎn)量，與此同時，這些化學(xué)品的使用也帶來了持續(xù)的健康和環(huán)境問題。其中肥料、殺蟲劑、殺菌劑、滅鼠劑和除草劑是農(nóng)業(yè)應(yīng)用中常見的化學(xué)品。將這些化學(xué)品從罐、大桶和中型散裝容器轉(zhuǎn)移至農(nóng)業(yè)設(shè)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(huán)境造成危害。農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的一個主要考慮因素是通過安裝一個分裝系統(tǒng)以應(yīng)對對操作工人和環(huán)境造成的危害。
簡介7：調(diào)味劑和氣味劑
在食品、美容產(chǎn)品、家居產(chǎn)品和很多其他產(chǎn)品中使用的調(diào)味劑和氣味劑常常含有高附加值化學(xué)品、食用油、調(diào)味劑和其他要求使用美國食品藥品監(jiān)督管理局允許物料的介質(zhì)。將這些物質(zhì)從大桶和中型散裝容器轉(zhuǎn)移至混合容器中的典型應(yīng)用有生產(chǎn)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(xué)品的高成本（單位容器高達(dá)1,000美元以上），生產(chǎn)商通過氮氣保護(hù)層以避免氧化是至關(guān)重要的，將其從運輸容器分裝到混合容器時，為使生產(chǎn)大化和防止浪費，要盡可能多的保證化學(xué)煙氣和提取物的含量。對于生產(chǎn)商而言，保持化學(xué)品的純度亦是一個主要考慮因素。由于終產(chǎn)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(diào)味劑和氣味劑的應(yīng)用禁止引入動物副產(chǎn)品，為達(dá)到這些應(yīng)用的目標(biāo)，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(tǒng)如何應(yīng)對常規(guī)和特殊應(yīng)用的考慮因素
在運輸、分裝和處置過程中，封閉分裝系統(tǒng)旨在將化學(xué)品暴露于空氣和污染的程度小化。這類系統(tǒng)通常由一個可重復(fù)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(tǒng)控制氣體，進(jìn)而允許補(bǔ)充空氣和氮氣保護(hù)層進(jìn)入大桶或散裝容器以填充已被轉(zhuǎn)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(tǒng)密封和容器一起被運往終用戶點。一旦到達(dá)目的地，分配頭將與汲取管裝置連接準(zhǔn)備分裝。這使其成為能夠達(dá)到前述所有應(yīng)用常規(guī)分裝目標(biāo)的理想系統(tǒng)。
同時，封閉分裝系統(tǒng)也應(yīng)對了特殊應(yīng)用的考慮因素。
在高純度應(yīng)用中，污染是主要的應(yīng)用考慮因素，封閉系統(tǒng)的特點是：潔凈車間制造的部件有助于保證系統(tǒng)生產(chǎn)中無污染物。一些分裝設(shè)備制造商同時也生產(chǎn)滿足美國食品和藥物管理局和不含動物成分規(guī)范的封閉系統(tǒng)組件，從而進(jìn)一步減少應(yīng)用中行業(yè)或政府法規(guī)禁止的污染物風(fēng)險，而其終產(chǎn)品將被人們使用或消費。
很多應(yīng)用采用非常規(guī)分裝容器模式，比如那些Nalgene?瓶蓋的應(yīng)用。在這些應(yīng)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(tǒng)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(xué)品、排氣/填充氣應(yīng)用和再循環(huán)。
結(jié)論
諸多行業(yè)都涉及到危險或貴重化學(xué)品的運輸和混合，封閉分裝系統(tǒng)可以在化學(xué)品處理、加工、運輸應(yīng)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(huán)境保護(hù)局、美國食品和藥物管理局和當(dāng)?shù)卣畬徲嫞源_保他們的工作環(huán)境無有害污染物。將塞子和汲取管進(jìn)行結(jié)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(huán)境，更有助于向客戶提供優(yōu)質(zhì)無污染的產(chǎn)品。
關(guān)于CPC公司
CPC公司是生命科學(xué)、工業(yè)和化學(xué)品處理快速連接/斷開器和接頭的首選供應(yīng)商，CPC公司一系列耐化學(xué)快速連接/斷開器和DrumQuik?封閉式化學(xué)品分裝系統(tǒng)，提供了無溢出操作，在化學(xué)品管理環(huán)境中提高了操作人員的人身和環(huán)境安全。應(yīng)用領(lǐng)域包括：水處理、保潔與衛(wèi)生、排氣處理液（DEF/Adblue）分裝、半導(dǎo)體以及制藥，還有泵、過濾器和去離子水的連接。DrumQuik PRO系統(tǒng)建立了一個用于普通化學(xué)品的封閉式輸送系統(tǒng)。堅固耐用且成本效益較高的DrumQuik分裝系統(tǒng)可以大限度地減少化學(xué)品暴露，便于將化學(xué)品從散裝容器輸送到終用戶。對于高純度應(yīng)用，DrumQuik PUR系統(tǒng)為化學(xué)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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