ข่าว

บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / คู่มือระบบการกรองการไหลตามแนวเส้นสัมผัส: หลักการ ส่วนประกอบ และการเลือก

คู่มือระบบการกรองการไหลตามแนวเส้นสัมผัส: หลักการ ส่วนประกอบ และการเลือก

น้ำซุปสำหรับการหมักแบบใสชุด 500 ลิตรจะต้องมีความเข้มข้นห้าเท่าและเปลี่ยนเป็นบัฟเฟอร์ใหม่ก่อนที่จะดำเนินการโครมาโตกราฟีในวันพรุ่งนี้ ตลับกรองแบบ Dead-end จะปิดบังภายในไม่กี่นาทีภายใต้ปริมาณของแข็งประเภทนั้น และการอุ่นน้ำซุปอาจเสี่ยงต่อการทำลายโปรตีนที่คุณพยายามจะดึงกลับคืนมา นี่คือจุดที่วิศวกรกระบวนการส่วนใหญ่เข้าถึงระบบการกรองการไหลแบบสัมผัส (TFF) และมักจะเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง

สำหรับการแลกเปลี่ยนความเข้มข้นและบัฟเฟอร์ซ้ำๆ ของของเหลวที่ไวต่อความร้อนและมีมูลค่าสูง TFF จะกักเก็บฟลักซ์ให้คงที่นานหลายชั่วโมง รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้สม่ำเสมอในแต่ละชุด และเอาชนะการกรองแบบ dead-end ด้วยราคาต่อลิตรในทุกระดับที่มีความหมาย แต่เมมเบรนไม่ค่อยตัดสินความสำเร็จของโครงการด้วยตัวมันเอง การเลือกปั๊ม การควบคุมแรงดัน วัสดุก่อสร้าง และวิธีที่ระบบลื่นไถลเชื่อมต่อกับเครื่องหมุนเหวี่ยง เครื่องระเหย และเครื่องอบแห้งที่อยู่รอบๆ ก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ต่อไปนี้คือวิธีการทำงานของเทคโนโลยี สิ่งที่มีอยู่ในระบบที่สมบูรณ์ และสิ่งที่ควรทราบก่อนตัดสินใจซื้อ

การกรองการไหลแบบสัมผัสทำงานอย่างไร

ในระบบ TFF กระแสป้อนจะไหลขนานกับพื้นผิวเมมเบรนแทนที่จะไหลเข้าโดยตรง ปั๊มขับของเหลวผ่านเมมเบรน ความดันจะดันเศษเสี้ยวของมันผ่านรูพรุนในลักษณะที่ซึมเข้าไป ในขณะที่ส่วนที่เหลือเรียกว่าส่วนที่กักไว้ จะหมุนเวียนกลับไปยังถังป้อน เนื่องจากการไหลกวาดไปตามพื้นผิว อนุภาคและตัวถูกละลายที่สะสมไว้จึงถูกพาออกไปอย่างต่อเนื่องแทนที่จะบรรจุลงในเค้กที่มีความหนาแน่นสูง ข้อแตกต่างทางไฮดรอลิกประการหนึ่งนั้นอธิบายว่าทำไมการกรองการไหลตามเส้นสัมผัสจึงทำงานเป็นเวลาหลายชั่วโมงที่เอาต์พุตที่เสถียร โดยที่ตัวกรองจุดตันจะอุดตันภายในไม่กี่นาที

ตัวแปรปฏิบัติการสามตัวควบคุมประสิทธิภาพ:

  • แรงดันเมมเบรน (TMP): ความแตกต่างแรงดันเฉลี่ยระหว่างด้านป้อนและด้านเพอมิเอต แรงกดดันที่มากขึ้นจะผลักดันให้เกิดฟลักซ์มากขึ้นจนถึงจุดหนึ่ง ดันผ่านจุดที่เหมาะสมที่สุดแล้วคุณบีบอัดชั้นที่เปรอะเปื้อนจนผลผลิตเป็นที่ราบสูงหรือตกลงมา
  • ความเร็วการไหลข้าม: ความเร็วที่ฟีดกวาดพื้นผิว การกวาดที่เร็วขึ้นจะทำให้การเปรอะเปื้อนช้าลง แต่จะเพิ่มแรงเฉือนของปั๊มและต้นทุนพลังงาน
  • ฟลักซ์: การไหลเพอมิเอตต่อหน่วยพื้นที่เมมเบรน ระบุเป็น LMH (ลิตรต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง) นี่คือหมายเลขที่สร้างขึ้นจากกำหนดการผลิตของคุณ

เมมเบรนมาในสองประเภทการทำงาน เยื่อกรองไมโครฟิลเตรชันที่มีขนาดรูพรุนตั้งแต่ประมาณ 0.1 ถึง 10 ไมครอน จะกักเซลล์ เศษเซลล์ และอนุภาคต่างๆ ในขณะที่ปล่อยให้โปรตีนที่ละลายน้ำผ่านไป เยื่อกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันได้รับการจัดอันดับโดยการตัดน้ำหนักโมเลกุล (MWCO) โดยทั่วไปคือ 1 ถึง 1,000 kDa และกักเก็บโปรตีน ไวรัส พอลิแซ็กคาไรด์ และโมเลกุลขนาดใหญ่ที่คล้ายกัน กฎเริ่มต้นทั่วไปสำหรับการเลือก: เลือก MWCO ที่เล็กกว่าน้ำหนักโมเลกุลของโมเลกุลเป้าหมายของคุณอย่างน้อยสามถึงห้าเท่า เพื่อให้การคืนสภาพของผลิตภัณฑ์สูงกว่าประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์

สิ่งที่อยู่ภายในระบบ TFF ที่สมบูรณ์

รูปแบบโมดูลเมมเบรน

ตัวเมมเบรนมีจำหน่ายในสามรูปแบบหลัก และตัวเลือกจะกำหนดทุกอย่างที่อยู่ปลายทาง โมดูลไฟเบอร์กลวงจะรวมเส้นใยบางๆ หลายร้อยเส้นไว้ภายในคาร์ทริดจ์ ช่องเปิดและระบบไฮดรอลิกที่นุ่มนวลทำให้เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับฟีดและของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือนซึ่งมีอนุภาคบางชนิดอยู่ คาสเซ็ตแบบแผ่นเรียบจะเรียงชั้นเมมเบรนเข้าด้วยกันในที่ยึดขนาดกะทัดรัด โดยให้พื้นที่เมมเบรนสูงต่อปริมาตรการกักเก็บลิตร และการขยายขนาดเชิงเส้นง่ายๆ เพียงเพิ่มคาสเซ็ต โมดูลเซรามิกและท่อมีราคาจ่ายล่วงหน้ามากกว่าแต่ไม่ต้องคำนึงถึงสารเคมีรุนแรง อุณหภูมิสูง และการทำความสะอาดที่รุนแรง ซึ่งจะคืนทุนตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การเปรียบเทียบอย่างรวดเร็วของรูปแบบเมมเบรนทั้งสามรูปแบบที่ใช้ในระบบการกรองแบบไหลตามแนวเส้นสัมผัส
รูปแบบ เหมาะที่สุดสำหรับ จุดแข็ง การเฝ้าระวัง
เส้นใยกลวง ฟีดที่ไวต่อแรงเฉือน ชี้แจงของเหลวด้วยอนุภาค การดูแลอย่างนุ่มนวล ปริมาณการยึดเกาะต่ำ ชะล้างได้ง่าย ความหนาแน่นของการบรรจุลดลง เส้นใยอาจล้มเหลวได้หาก TMP พุ่งสูงขึ้น
คาสเซ็ตแบบแผ่นเรียบ ความเข้มข้นของโปรตีนและการกรองไดอะฟิลเตรชันในพื้นที่ที่ปรับขนาดได้ พื้นที่ต่อโมดูลสูง การขยายขนาดเชิงเส้น ตัวเลือก MWCO ที่หลากหลาย ช่องสเปเซอร์แคบต้องการการกรองล่วงหน้าอย่างระมัดระวัง
เซรามิกหรือท่อ สารเคมีรุนแรง อุณหภูมิสูง อายุการใช้งานยาวนาน ตัวทำละลายสูงและทนทานต่อความร้อน อายุการใช้งานยาวนาน ต้นทุนเงินทุนที่สูงขึ้น ตัวเลือก MWCO น้อยลง

ปั๊ม ถัง และส่วนควบคุม

รอบเมมเบรน ระบบการทำงานจำเป็นต้องมีปั๊มป้อนเข้ากันกับผลิตภัณฑ์ ปั๊มรีดท่อมีประสิทธิภาพเหนือกว่าในระดับตั้งโต๊ะเนื่องจากมีความอ่อนโยนและท่อเป็นแบบใช้แล้วทิ้ง ปั๊มกลีบหมุนและปั๊มหอยโข่งเข้าควบคุมปริมาณการผลิต นอกจากนี้คุณยังต้องมีแหล่งกักเก็บฟีดที่มีการตรวจจับระดับหรือน้ำหนัก ทรานสดิวเซอร์แรงดันบนฟีด ท่อกักและท่อซึม วาล์วกักสำหรับตั้งค่า TMP และการควบคุมอุณหภูมิสำหรับฟีดที่ต้องคงความเย็น สำหรับงาน GMP คาดว่าจะมีชิ้นส่วนสัมผัสใน SUS316L ที่มีการขัดเงาด้วยไฟฟ้าและเอกสารประกอบวัสดุทั้งหมด ซึ่งเป็นมาตรฐานด้านสุขอนามัยเดียวกันกับที่ใช้กับอุปกรณ์การหมักและการสกัดสมัยใหม่

สองงานที่ระบบ TFF ทำงานทุกวัน

ถอดฮาร์ดแวร์ออกและระบบ TFF จะทำงานสองอย่าง ความเข้มข้นเป็นวิธีที่ง่ายกว่า: ซึมผ่านออกจากลูปในขณะที่สารกักไหลหมุนเวียน ดังนั้นปริมาตรจึงลดลงและผลิตภัณฑ์กักเก็บจะข้นขึ้นโดยไม่ต้องป้อนความร้อนใดๆ การแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์หรือที่เรียกว่าไดฟิลเตรชันนั้นแทบจะทำได้ง่ายพอๆ กัน โดยบัฟเฟอร์ใหม่จะเข้าสู่ถังในอัตราเดียวกันที่ใบซึมเข้าไป ทำให้ปริมาตรคงที่ในขณะที่เกลือ ตัวทำละลายที่ตกค้าง และสิ่งสกปรกขนาดเล็กถูกชะล้างออกไป

คณิตศาสตร์เป็นสิ่งที่ควรรู้ก่อนที่จะจัดกำหนดการการผลิต ไดโวลูมแต่ละตัวจะชะล้างสารปนเปื้อนที่สามารถซึมเข้าไปได้ทั้งหมดประมาณ 63 เปอร์เซ็นต์; Diavolume สามรายการดันเกิน 95 เปอร์เซ็นต์ และอีก 5 รายการสูงกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ การแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์ที่ฟังดูเรียบง่ายบนกระดาษ ดังนั้น จึงแปลเป็นจำนวนการหมุนเวียนของถังตามจำนวนที่กำหนด โดยแต่ละครั้งจะจ่ายเป็นปริมาณบัฟเฟอร์และชั่วโมงดำเนินการ

เอกสารการจัดซื้อฉบับหนึ่งสำหรับงานด้านพฤกษศาสตร์และผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ: ไม่ใช่ว่าเมมเบรนกรองพิเศษทุกตัวจะทนต่อความเข้มข้นของเอทานอลสูงได้ หากกระแสสารสกัดของคุณมีตัวทำละลาย ให้ตรวจสอบขีดจำกัดความเข้ากันได้ของสารเคมีตั้งแต่เริ่มต้นการคัดเลือก มีค่าใช้จ่ายโทรศัพท์หนึ่งครั้งในขั้นตอนนี้และต้องใช้รูปแบบเมมเบรนทั้งหมดในขั้นตอนถัดไป

โดยที่ TFF เข้ากันได้พอดีกับเครื่องหมุนเหวี่ยงและเครื่องระเหย

แผ่นกรองลื่นไถลไม่ทำงานเพียงลำพัง ในลำดับกระบวนการทางชีวภาพทั่วไป เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบดิสก์สแต็คหรือตัวกรองเชิงลึกจะจัดการการทำให้ใสเบื้องต้น จากนั้น TFF จะทำให้ของเหลวที่ใสสะอาดเข้มข้นขึ้น และแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์ จากนั้นโครมาโตกราฟีหรือการตกผลึกจะขัดผลิตภัณฑ์ การสกัดด้วยพืชมีลำดับที่คล้ายกัน: การสกัดก่อน จากนั้นจึงนำของแข็งออก การทำความกระจ่างอย่างละเอียดและการทำให้เข้มข้นอย่างอ่อนโยน การนำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่ และการทำให้แห้งในที่สุด

Vertical Disc Stack Centrifuge for Herbal Extract Solid-Liquid Separation เครื่องหมุนเหวี่ยงกองแผ่นดิสก์แนวตั้งสำหรับการแยกของแข็งและของเหลวสารสกัดสมุนไพร เครื่องแยกแผ่นแนวตั้งความเร็วสูงที่ช่วยทำให้สารสกัดสมุนไพรและน้ำซุปหมักกระจ่างขึ้น โดยการตกตะกอนของแข็งบนจานที่ซ้อนกัน ซึ่งเหมาะสมกับขั้นตอนการทำให้กระจ่างเบื้องต้นที่อยู่ก่อนหน้าความเข้มข้นของเมมเบรนในสายการผลิตทางชีวภาพและสายการสกัดทางพฤกษศาสตร์ ดูผลิตภัณฑ์ →

ความเข้มข้นของเมมเบรนและการระเหยด้วยความร้อนเป็นเครื่องมือเสริม ไม่ใช่ของคู่แข่ง การระเหยจะกำจัดน้ำหรือตัวทำละลายจำนวนมากด้วยต้นทุนที่ต่ำต่อกิโลกรัม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องระเหยแบบฟิล์มตกและการไหลเวียนภายนอกจึงมีอิทธิพลเหนือเมื่อใดก็ตามที่ต้องลดปริมาณของเหลวเป็นตัน แต่การระเหยทำให้เกิดความร้อน โปรตีน เอนไซม์ และโพลีแซ็กคาไรด์ที่เปราะบางจะสูญเสียกิจกรรมไปนานก่อนที่ตัวทำละลายจะหมดไป TFF เข้มข้นที่อุณหภูมิแวดล้อมหรือเย็นโดยไม่มีการเปลี่ยนเฟส โดยแลกฟลักซ์และวัสดุสิ้นเปลืองเมมเบรนที่ต่ำกว่าเพื่อความอ่อนโยน ต้นไม้หลายชนิดใช้ทั้งสองอย่าง แต่ละต้นได้รับการเก็บรักษา

Three-Effect Falling Film Evaporator for Vacuum Concentration เครื่องระเหยฟิล์มตกแบบสามเอฟเฟกต์สำหรับความเข้มข้นของสุญญากาศ เครื่องระเหยแบบฟิล์มตกแบบสามเอฟเฟกต์ที่นำไอน้ำสำรองกลับมาใช้ซ้ำเพื่อการกำจัดตัวทำละลายจำนวนมากที่อุณหภูมิต่ำและประหยัดพลังงาน ช่วยเสริมความเข้มข้นของเมมเบรนที่อ่อนโยน จัดการกับสารสกัดสมุนไพรและพฤกษศาสตร์ในปริมาณมาก ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับขั้นตอนการชี้แจงซึ่งมักจะอยู่เหนือการกรองแบบละเอียดเกือบทุกครั้ง โปรดดูคำแนะนำของเรา หลักการเหวี่ยงแยกดิสก์สแต็ค การประยุกต์ และการเลือก แจกแจงเกณฑ์ขนาดโดยละเอียด

วิธีระบุระบบ TFF ก่อนตัดสินใจซื้อ

กำหนดขนาดพื้นที่เมมเบรนจากเป้าหมายกระบวนการของคุณเอง แทนที่จะใช้โบรชัวร์ พื้นที่ที่ต้องการคือปริมาตรเพอร์มิเอตที่คุณต้องกำจัดออก หารด้วยฟลักซ์และชั่วโมงที่มี อย่างเป็นรูปธรรม: การมุ่งเน้น 500 ลิตรให้เหลือ 100 ลิตรที่ 30 LMH แบบอนุรักษ์นิยมภายในสี่ชั่วโมงต้องใช้เมมเบรนประมาณ 3.3 ตารางเมตร และคุณควรเพิ่มระยะขอบ เนื่องจากฟลักซ์จะสลายตัวเสมอเมื่อชุดดำเนินไป

นอกเหนือจากการกำหนดขนาดแล้ว คำถามห้าข้อจะตัดสินว่าระบบจะทำงานในโรงงานของคุณหรือไม่:

  1. เคมีของเมมเบรนตรงกับฟีดจริงของคุณหรือไม่? ยืนยันช่วง pH ความทนทานต่อตัวทำละลาย และขีดจำกัดอุณหภูมิโดยเทียบกับวัสดุจริง ไม่ใช่สมมติฐาน
  2. รูปแบบสามารถปรับขนาดได้หรือไม่? เคมีของเมมเบรนแบบเดียวกันควรเริ่มจากคาสเซ็ตระดับห้องปฏิบัติการไปจนถึงระบบลื่นไถลของการผลิต ดังนั้นข้อมูลฟลักซ์และการปฏิเสธที่วัดได้ในการพัฒนาจะคงอยู่ต่อไปในการขยายขนาด
  3. แบบใช้ครั้งเดียวหรือนำมาใช้ซ้ำ? เส้นทางการไหลแบบใช้แล้วทิ้งช่วยลดการตรวจสอบความถูกต้องและเวลาดำเนินการในการทำความสะอาด ระบบสเตนเลสมีราคาจ่ายล่วงหน้ามากกว่าแต่ก็เอาชนะราคาปริมาณบริโภคได้
  4. มีเอกสารอะไรมาด้วย? ใบรับรองวัสดุ ข้อมูลการตกแต่งพื้นผิว และการทดสอบการยอมรับจากโรงงานที่รองรับ IQ/OQ ถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้น หากสายการผลิตต้องผ่านการตรวจสอบ GMP
  5. การทดลองนำร่องพูดว่าอย่างไร? วัดการสลายตัวของฟลักซ์ การกู้คืนผลิตภัณฑ์ และอายุการใช้งานของวงจรการทำความสะอาดในฟีดของคุณเอง ก่อนที่จะดำเนินการผลิตเต็มรูปแบบ
Plant Extraction Membrane Separation Equipment with Ceramic Filtration อุปกรณ์แยกเมมเบรนสกัดพืชพร้อมการกรองเซรามิก แผ่นกรองเมมเบรนลื่นไถลโดยใช้ถังหมุนเวียน ปั๊มป้อน และเมมเบรนเซรามิกเพื่อทำให้สารสกัดจากพืชมีความกระจ่างและเข้มข้นที่อุณหภูมิต่ำ การทดสอบนำร่องที่เวิร์กช็อป GMP ช่วยให้ลูกค้าตรวจสอบฟลักซ์และการทำความสะอาดก่อนสร้างเต็มขนาด ดูผลิตภัณฑ์ →

จุดสุดท้ายคือจุดที่ซัพพลายเออร์แยกตัวออกจากกันอย่างรวดเร็ว โรงงานของเราในเจ้อเจียงดำเนินการเวิร์กช็อปนำร่องตามมาตรฐาน GMP และแพลตฟอร์ม R&D ดังนั้นลูกค้าสามารถตรวจสอบโปรโตคอลฟลักซ์ การนำกลับมาใช้ใหม่ และการทำความสะอาดบนวัสดุของตนเองก่อนที่เราจะตัดเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งเป็นขั้นตอนเดียวกับที่เราใช้กับสายการสกัด การระเหย และการหมัก

ถือว่าระบบการกรองการไหลในแนวสัมผัสเป็นเพียงการตัดสินใจในกระบวนการ แทนที่จะซื้อเมมเบรน จัดทำแผนผังลำดับการเก็บเกี่ยวหรือการสกัด การชี้แจง ความเข้มข้น การกำจัดตัวทำละลาย และการอบแห้ง จากนั้นระบุขั้นตอนการกรองเพื่อใช้ลำดับนั้น การบูรณาการเป็นวิธีที่เราเข้าถึงโครงการเช่นเรา สายการผลิตน้ำมัน CBD และสารสกัด CBD แยกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของจีน โดยที่การชี้แจง การนำตัวทำละลายกลับคืนมา ความเข้มข้น และการตกผลึกได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้เป็นการไหลต่อเนื่องเพียงครั้งเดียว แทนที่จะเป็นการไถลแบบเดี่ยวๆ เรียงกันเป็นแถว จัดลำดับให้ถูกต้อง และขั้นตอน TFF จะกลายเป็นสิ่งที่ควรเป็น: ขั้นตอนที่เงียบและเชื่อถือได้ซึ่งจะปกป้องผลิตภัณฑ์ของคุณระหว่างทางจนถึงการกำหนดสูตรขั้นสุดท้าย