Kā darbojas dziļuma filtra kasetne

Ja strādājat ar šķidruma filtrēšanu farmācijas, pārtikas un dzērienu vai ķīmiskajā apstrādē, jūs, iespējams, esat saskāries ar terminu "dziļuma filtra kasetne" — tas ir pazīstams arī kā lēcveida filtrs vai diska filtrs. Atšķirībā no virsmas filtriem, kas aiztur daļiņas uz viena ārējā slāņa, dziļuma skursteņa filtrs uztver piesārņotājus visā tā struktūrā.

Šajā rakstā ir izskaidrots, kā darbojas dziļuma filtru kasetnes, ar ko tās atšķiras no citiem filtru veidiem un kāpēc tās tiek plaši izmantotas kritiskās šķidruma dzidrināšanas lietojumprogrammās.

A dziļuma kaudzes filtra kasetne- dažkārt saukts par lēcveida filtru tā lēcas formas diska dizaina dēļ - ir modulāra filtrēšanas sistēma, kas sastāv no sakrautām apļveida filtru vienībām. Katra kasetne sastāv no atsevišķām "šūnām", kas sakrautas uz centrālā kodola, ar gala vāciņiem, kas visu nofiksē vietā.

Katra šūna parasti ir izgatavota no divām dziļuma filtra materiāla loksnēm ar polipropilēna separatoru starp tām. Pašas filtra loksnes sastāv no celulozes šķiedrām, kas apvienotas ar neorganiskiem filtra palīglīdzekļiem, piemēram, diatomītu vai perlītu. Šie materiāli rada ļoti porainu, stingru struktūru, kas var uztvert piesārņotājus visā tā biezumā.

Dziļuma filtru kasetnes ir pieejamas standarta diametrā 8 collas, 12 collas un 16 collas ar šūnu skaitu no 5 līdz 18 šūnām katrā modulī. Tos var sakraut vertikāli korpusos – līdz četru moduļu augstumam –, lai atbilstu augsta plūsmas ātruma prasībām.

Plūsmas ceļš

Dziļuma kaudzes filtri parasti darbojas uzno ārpuses uz iekšpusiplūsmas ceļš. Nefiltrēts šķidrums tiek pakļauts spiedienam korpusā, kas ieskauj filtra šūnas. Pēc tam šķidrums iet cauri saliktajiem filtra diskiem no ārējās virsmas uz iekšu, virzoties cauri katras filtra loksnes dziļumam. Tīrs filtrēts šķidrums tiek novirzīts uz kasetnes centrālo serdi un iziet caur izplūdes atveri.

Trīs filtrēšanas mehānismi

Dziļuma kaudzes filtri nepaļaujas uz vienu uztveršanas metodi. Viņi apvienojastrīs atšķirīgi mehānismi:

1. Virsmas filtrēšana- Lielākas daļiņas padeves šķidrumā tiek mehāniski pārtvertas uz filtra materiāla ārējās virsmas. Šīs daļiņas ir pārāk lielas, lai iekļūtu poru struktūrā, tāpēc tās tiek apturētas uz virsmas.

2. Dziļuma filtrēšana- Šķidrumam ejot cauri filtra materiālam, tas seko a"līkumotais ceļš"caur trīsdimensiju poraino struktūru. Mazākas daļiņas tiek iesprostoti dziļi materiāla biezumā, nevis tikai uz virsmas. Šī dziļuma iekraušanas īpašība nodrošina šiem filtriem augsto netīrumu aizturēšanas spēju.

3. Elektrokinētiskā adsorbcija- Šeit dziļuma skursteņa filtri atšķiras no vienkāršiem mehāniskiem filtriem. Filtra materiālu apstrādā tā, lai tajā būtu apozitīvs lādiņš. Šis pozitīvais lādiņš piesaista un noturnegatīvi lādētas daļiņas- tostarp dūmaka, koloīdi, baktērijas un endotoksīni, kas ir mazāki par filtra fizisko poru izmēru. Daļiņas, kas citādi izietu cauri, tiek uztvertas ar elektrostatisko pievilcību.

"Dubultā atdalītāja" dizains

Mūsdienu dziļuma skursteņa filtri ietver adubultā separatora koncepcija. Katrai šūnai ir polipropilēna separators starp divām filtra materiāla loksnēm, kas nodrošina strukturālu atbalstu. Šis dizains neļauj filtra loksnēm nonākt tiešā saskarē viena ar otru, kas novēršmediju apžilbināšana- stāvoklis, kad blakus esošās loksnes salīp kopā un samazina efektīvo filtrēšanas laukumu.

Atdalītāja dizains arī novērš filtra loksnes deformācijas pēc termiskās apstrādes un aizsargā materiālu karstās dezinfekcijas laikā. Izturīgi ārējie klipi vai stingras atbalsta konstrukcijas novērš bojājumus moduļa iekraušanas un izkraušanas laikā.

• Augsta netīrumu noturēšanas spēja: Tā kā piesārņotāji tiek uztverti visā materiāla dziļumā, nevis tikai uz virsmas, dziļuma skursteņa filtri var saturēt ievērojami vairāk cieto vielu, pirms tiek sasniegts maiņas spiediens. Pētījumi liecina, ka viņi piedāvāaugstas plūsmas filtrēšanaar ilgu kalpošanas laiku.
• Aizsardzība pakārtotajiem filtriem: Dziļuma kaudzes filtrus parasti izmanto kāpriekšfiltrilai aizsargātu dārgākus pakārtotos membrānfiltrus un hromatogrāfijas kolonnas. Vispirms noņemot lielāko daļu piesārņotāju, tie pagarina galīgo pulēšanas filtru kalpošanas laiku.
• Slēgta, bez noplūdes darbība: Atšķirībā no tradicionālajām plākšņu un rāmju filtru presēm, dziļuma kaudzes filtri darbojas apilnībā slēgta sistēma. Tas novērš šķidruma iedarbību uz ārējo vidi, novērš noplūdi un samazina operatora pakļaušanu procesa šķidrumiem.
• Kompakta pēda: Vertikālā sakraušanas konstrukcija aizņem mazāk grīdas nekā plākšņu un rāmju sistēmas, vienlaikus piedāvājot lielu filtrēšanas virsmas laukumu. Vairākus moduļus var sakraut vertikāli, lai palielinātu ietilpību, nepalielinot nospiedumu.
• Mērogojamība: Dziļuma skursteņa filtri ir pieejami vairākos diametros (8", 12", 16") un šūnu skaitā, kas ļauj viegli paplašināt jaudu. Tos var mērogot no laboratorijas līdz pilnai ražošanai.

Dziļuma filtru kasetnes tiek izmantotas vairākās nozarēs, kur nepieciešama augstas tīrības pakāpes šķidruma dzidrināšana:

• Farmācija un biotehnoloģija: Injicējamo preparātu, LVP, ūdens injekcijām filtrēšana, vakcīnu ražošana, asins plazmas frakcionēšana un API dzidrināšana. Dziļuma filtrus izmanto arī šūnu atlieku noņemšanai un pakārtoto membrānas filtru aizsardzībai.
• Pārtika un dzērieni: Alus, vīna, destilētu stipro alkoholisko dzērienu, sulu, sīrupu un pārtikas eļļu dzidrināšana. Tie ir īpaši efektīviaukstas miglas noņemšanadzērienos un galīgā pulēšana pirms iepildīšanas pudelēs.
• Ķīmiskā apstrāde: Tauku, netīrumu, dūņu, želatīna materiālu filtrēšana, katalizatora noņemšana un oglekļa daļiņu noņemšana.
• Botāniskā ekstrakcija: Etanola ekstraktu ziemošana un atvaskošana, vasku, lipīdu un suspendēto vielu noņemšana ar lielu plūsmas ātrumu.

Dziļuma filtra kasetne darbojas, apvienojot trīs filtrēšanas mehānismus - virsmas filtrāciju, dziļuma filtrēšanu un elektrokinētisko adsorbciju - saliktā diska dizainā. Plūsmas ceļš "no ārpuses uz iekšu" izspiež šķidrumu caur vairākiem celulozes bāzes slāņiem, kur piesārņotāji tiek uztverti visā materiāla biezumā, nevis tikai uz virsmas.

Dubultā separatora dizains nodrošina struktūras stabilitāti un novērš materiāla apžilbināšanu, savukārt materiāla pozitīvais lādiņš uztver daļiņas, kas ir mazākas par fizisko poru izmēru.

Šī mehānismu kombinācija nodrošina dziļuma kaudzes filtriem augstu netīrumu aizturēšanas spēju, ilgu kalpošanas laiku un uzticamu veiktspēju kritiskos šķidruma dzidrināšanas lietojumos farmācijas, pārtikas un dzērienu, kā arī ķīmiskās apstrādes jomā.

Sazinieties ar mums, lai iegūtu sīkāku informāciju