Фильтрация промышленная

Фильтрация промышленная применяется для очистки, разделения или концентрирования различных растворов в больших объемах. Разделение веществ в ходе фильтрации происходит по разности масс. Растворы могут быть водными или спиртовыми.

Фильтрация промышленная выполняется на установках тангенциальной (проточной) фильтрации с мембранными кассетными модулями, с керамическими, рулонными или половолоконными фильтрующими элементами или с использованием фильтрующих патронов или капсул и фильтродержателей. Данные установки применяются в фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Установки тангенциальной фильтрации обеспечивают производительность от 20 до 2400 л/час. Такие установки работают на станциях переливания крови, производствах вакцин и сывороток, широко применяются для очистки воды и растворов для инъекций и других производствах.

Мембранные кассетные модули — фильтрующие элементы из полиэфирсульфона с диаметром пор 0,10 - 0,45 мкм (микрофильтрацию) или 10 - 500 кДа (ультрафильтрация). На заказ кассетные модули могут быть изготовлены из полиамида, полипропилена или трековой мембраны.

Микрофильтрация на мембранных кассетных модулях применяется для осветляющей фильтрации; очистки белковых растворов от вирусов; удаления клеток; концентрирования биомассы и бактерий и т.п.

Ультрафильтрация на мембранных кассетных модулях применяется для очистки от примесей, например, альбумина или иммуноглобулина (диафильтрация); концентрирования ферментов, вирусов, токсинов, бактериофагов; концентрирования и разделения полисахаридов; получения апирогенных водных и инъекционных растворов.

Керамические фильтрующие элементы (керамические мембраны) представляют собой одно и многоканальные трубки длиной от 100 до 1200 мм, отличающиеся геометрией, с разноразмерными порами. Используются для микрофильтрации (0,14 - 1,40 мкм), ультрафильтрации (10 - 300 кДа) или нанофильтрации (1 - 8 кДа); изготавливаются из диоксида титана (TiO₂), диоксида циркония (ZrO₂) и оксида алюминия (Al₂O₃) методом высокотемпературного синтеза. Характеризуются максимальным давлением 90 бар, диапазоном рН 0-14 и максимальной рабочей температурой до 130 или 350 °C. Такие мембраны являются механически прочными и химически стойкими во всем диапазоне рН. Они инертны по отношению к растворителям и окислителям; позволяют работать с высоковязкими и нагретыми растворами. Хорошо промываются в режиме обратного потока, устойчивы к химической и высокотемпературной стерилизации.

Рулонные фильтрующие элементы выполняются из полимерных материалов (полиэфирсульфон, полиакрилнитрил или поливинилиденфторид) и характеризуются большой площадью фильтрации, максимальным давлением на входе 8,3 бар; максимальной рабочей температурой 55 ºС; диапазоном рН 3-9 при 55 ºС и диапазоном рН 2-10 при температуре окружающей среды; применяются для концентрирования низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений (красителей, пигментов, витаминов и др.). Имеют следующие размеры пор: 0,1 – 0,2 мкм (микрофильтрация), 1 – 800 кДа (ультрафильтрация) или 100 – 800 Да (нанофильтрация).

Половолоконные фильтрующие элементы применяются для разделения водных растворов и для очистки воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также в электронной, фармацевтической и микробиологической промышленности; для ультрафильтрации растворов белков и ферментов, виноматериалов, соков и очистки от растворов от бактерий и вирусов. Половолоконные фильтрующие элементы выполняются из гидрофилизированного полиэфирсульфона, используются при максимальном давлении до 2,5 бар, в диапазоне рН от 1-13 и максимальной рабочей температуре до 60 ºС. Отличительные особенности: повышенная проницаемость; отсутствие застойных участков; высокая механическая прочность; стабильность качественных показателей при сезонных и температурных колебаниях фильтруемой жидкости.

Фильтрующие патроны и капсулы используются для предварительной и стерилизующей фильтрации препаратов крови, культуральных и бактериальных сред, фармацевтических препаратов и офтальмологических растворов; применяются для получения апирогенных растворов и очистки растворов от вирусов; предварительной и тонкой очистки воздуха, газов и пара. Фильтрующий патрон представляет собой цилиндр с полипропиленовым сердечником, вокруг которого расположены фильтрующие слои. Фильтрующий патрон помещается в корпус с помощью двух адаптеров и термоспайки. Фильтрующая капсула — это фильтрующий патрон, герметично заваренный в полипропиленовый корпус с двумя воздушными клапанами для спуска воздуха. По сравнению с фильтрующими патронами, капсулы сразу готовы к использованию и не содержат металлических частей.

Фильтродержатели — это специальные корпуса для фильтрующих элементов, которые обеспечивают безопасность использования и увеличение сроков эксплуатации. Выполняются для кассетных, патронных и плоских дисковых фильтров. Фильтродержатели из нержавеющей стали производятся для биофармацевтических производственных отраслей для фильтрации жидкостей, воздуха и газов. Для других отраслей подходят фильтродержатели из пластмассы. В лабораторной фильтрации применяются фильтродержатели диаметром от 13 до 142 мм, в промышленной фильтрации используются фильтродержатели диаметром от 142 мм и площадью фильтрации от 0,1 до 3 метров квадратных.