Kapslifiltreid kasutatakse vedelike ja gaaside filtreerimissüsteemides, kus osakeste kontroll mõjutab otseselt järgnevat töötlemist. Liitiumaku läga valmistamisel, farmaatsiavedeliku ülekandmisel, elektroonilisel keemilisel filtreerimisel ja laboratoorsetes proovivõtusüsteemides määrab kapslifiltri mikronireiting kindlaks, millised osakesed jäävad protsessivoogu ja millised osakesed eemaldatakse enne, kui materjal siseneb allavoolu seadmetesse.
Mikronite valik mõjutab rõhuerinevust, membraani saastumise kiirust, pumba koormust, voolu stabiilsust ja toote puhtust. Kui mikronimäär on liiga suur, võivad liiga suured osakesed sattuda kattepeadesse, väljastusventiilidesse või täitesüsteemidesse. Kui mikronite arv on liiga väike, võib membraan kiiresti ummistuda ja vähendada tootmisvoogu. Sel põhjusel peaks mikronite valik põhinema saaste suuruse jaotusel, vedeliku viskoossusel, töörõhul ja protsessi järgneval tundlikkusel, selle asemel, et valida väikseim saadaolev pooride suurus.
Hangzhou HanzhikangPurification Equipment Co., Ltd. toodab kapselfiltreid, mille mikronid ulatuvad jämedast eelfiltratsiooniklassist kuni peenmembraanfiltratsiooniklassini, mida kasutatakse kõrge-puhtusega töötlemissüsteemides. Erinevad membraanistruktuurid ja korpuse konfiguratsioonid valitakse vastavalt tegelikele töötingimustele, mitte ei kasutata kõigi rakenduste jaoks ühte filtreerimisspetsifikatsiooni.
Mida tähendab mikronireiting kapsli filtreerimisel?
Kapselfiltri mikronimäär viitab ligikaudsele osakeste suurusele, mida membraan või filtrikeskkond vedeliku voolamise ajal säilitab. Üks mikron võrdub ühe-miljonikuga meetrist. Tööstuslikes filtreerimissüsteemides kasutatakse mikronireitingut vedelike, lahustite, suspensioonide ja töötlemiskemikaalide saastetaseme kontrollimiseks.
50 μm kapselfilter eemaldab üldiselt suured nähtavad osakesed, nagu segamata aglomeraadid, torude katlakivi või pakendijäätmed. 10 μm filter püüab kinni segamise või ülekande käigus tekkivad keskmise suurusega{3}}suspendeeritud osakesed. 1 μm membraan püüab kinni väiksemad osakesed, mis võivad mõjutada täppiskatte- või doseerimissüsteeme. Steriilsetesse filtreerimissüsteemidesse paigaldatakse tavaliselt 0,2 μm membraan, kuna see suudab valideeritud katsetingimustes kinni hoida enamiku baktereid.
Valitud mikronireiting muudab filtreerimissüsteemi töökäitumist. Kui pooride suurus väheneb, suureneb osakeste kinnipidamise efektiivsus, kuid tõuseb ka survetakistus, kuna membraan piirab vedeliku voolu läbi väiksemate avade.
Nominaalreitingud ja absoluutreitingud
Mikronireitingud liigitatakse tavaliselt nominaalseteks või absoluutseteks.
Nominaalse-hinnanguga filtrid eemaldavad teatud protsendi osakesi, mis on määratud suurusvahemiku lähedal. Pooride struktuur nominaalsetes filtrites on vähem ühtlane, võimaldades suuremat voolukiirust ja suuremat saasteainete laadimisvõimet. Neid filtreid kasutatakse sageli eelfiltreerimissüsteemides, kus esmane eesmärk on enne peenfiltreerimist vähendada osakeste suurt kontsentratsiooni.
Absoluutse{0}}reitinguga filtrid kasutavad tihedamat pooride suuruse jaotust ja suuremat osakeste kinnipidamise efektiivsust. Absoluutne -nimetatud 1 μm membraan on kavandatud nii, et see säilitab kontrollitud töötingimustes peaaegu kõik osakesed, mis on suuremad kui 1 μm. Absoluutne filtreerimine muutub oluliseks, kui allavoolu seadmed sisaldavad kitsaid voolukanaleid või täppiskattestruktuure.
Liitiumaku lägasüsteemides võivad liiga suured juhtivad süsinikuaglomeraadid kriimustada kattepindu või blokeerida stantsi avasid. Farmaatsiavedeliku täitesüsteemides võivad peened osakesed mõjutada steriilse toote kvaliteeti. Nendes töötingimustes paigaldatakse lõplikes filtreerimisetappides tavaliselt absoluutväärtusega{2}}kapselfiltrid.
Hangzhou Hanzhikang Purification Equipment Co., Ltd. tarnib nii nominaalseid kui ka absoluutseid kapselfiltrite konfiguratsioone vastavalt protsessi puhtuse nõuetele ja saastetõrje eesmärkidele.
Enne filtri valimist analüüsige osakeste suurust
Mikronite valik peaks algama pigem saasteanalüüsiga kui filtrikataloogi võrdlemisega.
Tööstuslikud vedelikud võivad sisaldada:
- Pumba kulumisel tekkivad metalliosakesed
- Pulbri dispersiooni käigus tekkinud süsiniku aglomeraadid
- Geeli fragmendid vaigureaktsioonidest
- Mittetäieliku lahustumise tõttu tekkinud kristalsed osakesed
- Pakendamise või teisaldamise käigus tekkinud kiudude saastumine
- Lahustiga kokkupuutel tekkinud oksüdeerunud materjal
Nende saasteainete suurusjaotus määrab, milline mikronireiting tuleks valida. Paljudes tootmissüsteemides tehakse osakeste analüüs osakeste laserloendurite, optiliste mikroskoopide või saasteproovide võtmise meetodite abil.
Näiteks kui lägaanalüüs näitab, et enamik suuremaid osakesi ületavad 20 μm, võib 5 μm või 10 μm kapselfilter tõhusalt kaitsta allavoolu katmisseadmeid. 0,2 μm membraani paigaldamine otse tugevalt saastunud lägatorusse võib põhjustada membraani kiiret määrdumist, kuna suured osakesed kogunevad membraani pinnale kohe pärast käivitamist.
Sel põhjusel kasutatakse tööstussüsteemides tavaliselt mitmeastmelist{0}}filtreerimist.
Mitme-astmelise filtreerimise struktuur
Suure{0}}saastesisaldusega süsteemid jagavad filtreerimise sageli mitmeks etapiks, selle asemel et kasutada ühte peent membraani.
Tüüpiline etapiviisiline filtreerimisprotsess võib hõlmata järgmist:
- 50 μm eelfiltreerimine-suurte aglomeraatide jaoks
- 10 μm vahefiltreerimine hõljuvate osakeste jaoks
- 1 μm lõplik filtreerimine enne katmist või väljastamist
See struktuur jaotab saasteainete koormuse mitme membraani vahel ja vähendab rõhu suurenemist viimases filtreerimisetapis.
Liitiumaku läga tsirkulatsioonisüsteemides aitab etapiviisiline filtreerimine stabiliseerida ka läga voolu ja vähendada membraani vahetamise sagedust. Nendes süsteemides kasutatavad kapslifiltrid sisaldavad sageli volditud membraanstruktuure, kuna voltimine suurendab filtreerimispinda ilma korpuse suurust suurendamata.
Hangzhou Hanzhikang Purification Equipment Co., Ltd. toodab volditud kapselfiltreid, mis on mõeldud etapiviisiliste filtreerimissüsteemide jaoks, kus pideva tootmise ajal on vaja rõhu reguleerimist ja stabiilset voolu.
Sobitage mikronite väärtus vedeliku viskoossusega
Vedeliku viskoossus mõjutab otseselt filtreerimisrõhku.
Madala viskoossusega vedelikud, nagu puhastatud vesi, lahjendatud alkohol või puhvervesilahused, voolavad läbi peente membraanide suhteliselt madala rõhukindlusega. Suure -viskoossusega vedelikud tekitavad palju suurema membraanikoormuse, kuna hõljuvad osakesed liiguvad aeglasemalt üle membraani pinna.
Suure viskoossusega{0}}tööstuslike vedelike näited on järgmised:
- Liitiumaku läga
- UV-kattevaik
- Keraamiline vedrustus
- Kleepuvad preparaadid
- Polümeeride dispersioonid
Kui nende vedelike jaoks valitakse peenmikroniline membraan ilma eelfiltreerimiseta-, võib rõhuerinevus kiiresti suureneda ja vähendada tootmisvoogu.
Surve suurenemise vähendamiseks suurendavad tootjad sageli membraani pindala, kasutades volditud membraanikonstruktsioone. Suurem membraanipind vähendab kohalikku voolukiirust ja jaotab osakeste koormuse suuremale filtreerimispinnale.
Mõnes automatiseeritud tootmissüsteemis paigaldatakse paralleelselt mitu kapslifiltrit, nii et kogu voolukiirust saab säilitada, samal ajal kui töörõhk jääb membraani piiridesse.
Diferentsiaalrõhu juhtimine filtreerimise ajal
Kapslifiltrid töötavad rõhuvahemikes, mis on määratud membraani tugevuse, tugikihi struktuuri ja korpuse keevituskonstruktsiooniga.
Kuna saasteained kogunevad membraani sisse, tõuseb rõhkude erinevus filtri sisse- ja väljalaskepoolsete külgede vahel järk-järgult. Kui rõhuerinevus ületab filtri mehaanilise piiri:
- Plisseeritud struktuurid võivad kokku kukkuda
- Voolukanalid võivad deformeeruda
- Membraanikihid võivad eralduda
- Korpus võib deformeeruda
Seetõttu saab rõhu jälgimisest osa rutiinsest filtreerimise juhtimisest.
Paljud tööstussüsteemid paigaldavad manomeetrid kapselfiltrist üles- ja allavoolu. Kui diferentsiaalrõhk jõuab protsessi spetsifikatsioonis määratletud asendusläveni, vahetavad operaatorid filtri enne membraani kahjustamist.
Hangzhou Hanzhikang Purification Equipment Co., Ltd. tarnib kapselfiltreerimisseadmeid, mis ühilduvad pidevas läga ülekande- ja kemikaalide tsirkulatsiooniliinides kasutatavate diferentsiaalrõhu jälgimissüsteemidega.
Membraani materjali valik
Mikronireiting üksi ei määra filtreerimise jõudlust. Membraani keemia peab vastama ka protsessivedelikule.
PTFE membraanid peavad vastu agressiivsetele lahustitele ja tugevale keemilisele keskkonnale, kuna fluoropolümeerstruktuurid säilitavad stabiilsuse happelise või orgaanilise lahustiga kokkupuutel. PTFE kapselfiltrid paigaldatakse tavaliselt elektrolüütide ettevalmistussüsteemidesse ja lahustite filtreerimisliinidesse.
PES-membraanid on hüdrofiilsed ja neid kasutatakse tavaliselt vesisüsteemides, nagu farmatseutiline puhverfiltreerimine või puhastatud vee töötlemine.
Nailonmembraanid taluvad paljusid üldisi orgaanilisi lahusteid ja alkoholisüsteeme. PVDF-membraanid ühendavad keemilise vastupidavuse mehaanilise tugevusega ja neid kasutatakse sageli peenkemikaalide ülekanderakendustes.
Kui membraani ühilduvust eiratakse, võib kokkupuude lahustiga põhjustada turset, lõhenemist, membraani pehmenemist või eraldatavat saastumist.
Sel põhjusel peaks mikronihinnangu valikuga alati kaasnema membraanikeemia hindamine.
Steriilse filtreerimise nõuded
Farmaatsia- ja biotehnoloogiasüsteemides muutub mikronite valik ka mikrobioloogilise saastetõrje osaks.
Tavaliselt kasutatakse 0,2 μm steriliseerivat -puhast membraani, kuna see võib kinnitatud filtreerimistingimuste ajal säilitada enamiku bakteriaalsetest saasteainetest. Need süsteemid sisaldavad sageli terviklikkuse testimise protseduure, nagu mullipunktide testimine või difusioonivoolu testimine enne tootmise käivitamist.
Steriilsed filtreerimissüsteemid võivad nõuda ka:
- Auruga steriliseerimise ühilduvus
- Vähe ekstraheeritavad membraanmaterjalid
- Aseptilised ühendusstruktuurid
- Ventilatsioonifiltri sõlmed
Steriilsetes süsteemides kasutatavad kapslifiltrid peavad säilitama membraani terviklikkuse steriliseerimise, rõhumuutuste ja vedeliku ülekandetsüklite ajal.
Hangzhou Hanzhikang Purification Equipment Co., Ltd. toodab kapselfiltreid, mida kasutatakse kõrge -puhtuse ja steriilsetes-ühilduvates töötlemissüsteemides, kus enne kasutamist on vaja membraani terviklikkust testida.
Levinud rikkerežiimid, mis on põhjustatud valest mikronivalikust
Vale mikroni valik tekitab etteaimatavaid filtreerimisprobleeme.
Kui mikronimäär on liiga suur:
- Peened saasteained liiguvad allavoolu
- Võib ilmneda katte defektid
- Väljastusdüüsid võivad ummistuda
- Toote puhtus väheneb
Kui mikronireiting on liiga väike:
- Rõhu erinevus tõuseb kiiresti
- Voolukiirus väheneb
- Membraani saastumine kiireneb
- Filtri vahetamise sagedus suureneb
Pideva tootmissüsteemide puhul põhjustab ebastabiilne filtreerimine sageli rohkem seisakuid kui filtri enda otsene maksumus. Mikronite valik muutub seetõttu osaks üldisest protsessi stabiilsuse juhtimisest.
Protsessi testimine enne filtri spetsifikatsioonide lõpetamist
Ainuüksi laboratoorne osakeste analüüs ei suuda täielikult ennustada tööstusliku filtreerimise jõudlust, kuna tegelikud tootmissüsteemid sisaldavad muutuvaid töötingimusi.
Need muutujad võivad sisaldada:
- Temperatuuri kõikumised
- Pumba pulsatsioon
- Läga vananemine
- Muutuv saasteainete koormus
- Lahusti aurustumine
- Rõhurattasõit
Seetõttu tehakse enne filtreerimisspetsifikatsioonide lõplikku kinnitamist tavaliselt{0}}pilootestimine.
Protsessi testimise käigus hindavad tootjad:
- Rõhu tõusu kiirus
- Voolu stabiilsus
- Membraani saastumise kiirus
- Osakeste eemaldamise efektiivsus
- Filtri vahetusintervallid
Paljudes tootmissüsteemides kohandatakse mikronite spetsifikatsioone pärast esialgset testimist, kuna tegelik saastekäitumine erineb labori oletustest.
Järeldus
Kapslifiltrite jaoks õige mikroniarvu valimine nõuab saastumise suuruse, membraanimaterjalide ühilduvuse, vedeliku viskoossuse, rõhutingimuste ja allavoolu seadmete tundlikkuse analüüsi.
Väiksemad mikronid suurendavad osakeste peetust, kuid suurendavad ka survekindlust ja membraani saastumist suure saasteainete koormuse tingimustes. Suuremad mikronid parandavad voolu stabiilsust, kuid võivad võimaldada peenosakeste sattumist allavoolu töötlemisseadmetesse.
Stabiilne filtreerimissüsteem ühendab tavaliselt etapiviisilise filtreerimise, rõhu jälgimise, membraani ühilduvuse analüüsi ja tegeliku protsessi testimise.
Hangzhou Hanzhikang Purification Equipment Co., Ltd. pakub kapslite filtreerimislahendusi läga filtreerimiseks, farmaatsiavedelike ülekandmiseks, keemiliseks töötlemiseks ja kõrge -puhtusega tööstussüsteemideks. Membraani struktuuri, mikroniarvu ja töötingimuste sobitamisega saavad tootjad vähendada saastumise riske, stabiliseerida tootmisvoogu ja parandada pideva töötamise ajal filtreerimise konsistentsi.