Мембранные фильтры с рейтингом удержания в 0,2 мкм, 0,45 мкм и 0,65 мкм  широко используются для удаления микроорганизмовПреимущества оптимизации предварительной фильтрациииз термочувствительных соединений, которые теряют свои свойства при нагревании или воздействии гамма-излучений. Такие мембраны изготавливаются из тонкого слоя полимерного материала, который обеспечивает надежное удаление микроорганизмов и в сочетании с высокой производительностью, они гарантируют экономически эффективный процесс.

Мембранные картриджи, созданы специально для удаления микроорганизмов, что влечет за собой неприятности, если в фильтруемом растворе попадаются механические частицы, так как они блокируют поры мембраны впоследствии чего фильтры выходят из строя гораздо раньше заявленного срока. Именно поэтому, наши специалисты рекомендуют использовать стадию предварительной фильтрации для защиты мембран от повреждений и вашего бюджета от лишних затрат.

С целью снизить эксплуатационные расходы до минимума, может возникнуть соблазн использовать недорогие предфильтры, однако, такой ход может только увеличить затраты. Предфильтры низкого ценового диапазона не могут гарантировать надежную защиту мембран, расположенных далее в потоке, а это приводит к преждевременному забиванию мембранных фильтров и увеличению общих производственных затрат.

Далее мы Вам предлагаем ознакомиться с исследованием, в котором наглядно объясняются преимущества от использования эффективной предфильтрации.

Методика испытаний:

Фильтрация биоактивных жидкостей, например, пива, вина или биофармацевтических материалов, может стать сложной задачей для мембранных картриджей. Чаще всего это связано с широким спектром загрязняющих веществ, таких как осажденные белки, липополисахариды, сложные углеводы и легкодеформируемые коллоидные материалы. Для данного исследования, в качестве фильтруемой жидкости, использовали «нутрицевтики» – растворы из биологически-активных добавок. Изображение данной жидкости можно увидеть на фотографии (рис. №1).

Преимущества оптимизации предварительной фильтрации

Рис. №1. Фильтруемый раствор

Раствор пропускали через ряд двухступенчатых систем фильтрации, используя последовательно дисковые фильтры диаметром 47 мм. Эти системы состояли из предварительного фильтра из боросиликатного микроволокна, за которым следовал мембранный фильтр из полиэфирсульфона с абсолютным рейтингом фильтрации 0,2 мкм (SupaPore 16VPB002).

В тестировании использовали следующие предфильтры компании Amazon Filters:

SupaPore FPG с рейтингом фильтрации 1 мкм

SupaPore FPW X  (серия разработана  для защиты мембранных фильтров рейтингом 0,2-0,45 мкм)

SupaPore FPW Y  (серия разработана для обеспечения улучшенной защиты мембран)

Во время испытания строго отслеживались количество фильтруемой жидкости и дифференциальное давление, для всех фильтров. Результаты сравнивали с системой фильтрации, в которой отсутствовали предфильтры.

Технические параметры теста

– Скорость потока: 10 мл/мин

– Диаметр фильтрующей мембраны: 47 мм

– Гидравлическая нагрузка: 0,72 мл/ мин/ см2

– Точка окончания фильтрации: перепад давления 1.5 бар

Результаты тестирования:

  1. Мембранный фильтр SupaPore 16VPB002 с рейтингом фильтрации 0,2 мкм без предфильтра
Время (минуты)  Дифференциальное давление на предфильтре (мбар)   Дифференциальное давление на финишном фильтре (мбар)  Общее дифференциальное давление (мбар)
0 Б/Р 0 0
1 Б/Р 199 199
2 Б/Р 407 407
3 Б/Р 810 810
4 Б/Р 1287 1287
4,2 Б/Р 1500 1500
  1. Предфильтр SupaPore FPG с рейтингом фильтрации 1 мкм → Мембранный фильтр SupaPore 16VPB002 с рейтингом фильтрации 0,2 мкм
Время (минуты)  Дифференциальное давление на предфильтре (мбар)  Дифференциальное давление на финишном фильтре (мбар)  Общее дифференциальное давление (мбар)
0 0 0 0
1 15 100 115
2 17 169 186
3 15 530 545
4 14 565 579
5 15 1000 1015
6 13 1355 1368
6,2 1500
  1. Предфильтр SupaPore FPW X → Мембранный фильтр SupaPore 16VPB002 с рейтингом фильтрации 0,2 мкм
Время (минуты)  Дифференциальное давление на предфильтре (мбар)   Дифференциальное давление на финишном фильтре (мбар)  Общее дифференциальное давление (мбар)
0 0 0 0
1 69 46 115
3 79 107 186
4 275 270 545
6 299 280 579
8 378 637 1015
12 253 1115 1368
14 1500
  1. Предфильтр SupaPore FPW Y → Мембранный фильтр SupaPore 16VPB002 с рейтингом фильтрации 0,2 мкм
Время (минуты)  Дифференциальное давление на предфильтре (мбар) Дифференциальное давление на финишном фильтре (мбар) Общее дифференциальное давление (мбар)
0 0 0 0
1 27 72 99
4 48 82 130
7 74 121 195
11 88 152 240
14 242 255 497
16 410 380 790
17 468 420 888
18 480 470 950
20 400 600 1000
22 1522

Итоговый результат :

Преимущества оптимизации предварительной фильтрацииНесложно увидеть различия в сроке службы каждой из протестированных комбинаций фильтров, что подчеркивает важность предварительной фильтрации для производительности и экономичности системы фильтрации.

В испытании № 1, система, в которой не использовалась предфильтры, показала очень короткий срок службы. Такой тип эксплуатации системы, приведет к длительному времени простоя из-за замены забившихся фильтров и больших экономических затрат, для закупки новых.

В испытании № 2 перед мембранным фильтром использовался, сравнительно высокопроизводительный, предфильтр SupaPore FPG с рейтингом фильтрации 1 мкм, что значительно увеличило срок службы системы. Такая система уменьшает потерю времени для замены фильтра, и, поскольку стоимость предфильтра значительно меньше, чем мембранного фильтра, также будет существенное снижение затрат на расходные материалы.

Несмотря на улучшение системы, значения дифференциального давления показали, что мембранный фильтр все еще подвергается значительному забиванию. Поэтому в испытании № 3 использовался предфильтр SupaPore FPW X, степень фильтрации которого менее 1 мкм. Данная замена, увеличила срок службы системы фильтрации более чем в 2 раза, что значительно снижает расходы на замену фильтров.

По итогам испытания № 3, динамика роста дифференциального давления показала, что финишный фильтр всё ещё мало защищён, поэтому, в испытании №4 использовался предфильтр из боросиликатного микроволокна SupaPore FPW Y. Замена на максимально эффективный предварительный фильтр, увеличила срок службы системы ещё на 50%, а результаты по перепаду давления подтвердили, что она обеспечивает наилучшую защиту для дорогого мембранного фильтра.

Эффективность различных предварительных фильтров хорошо видна на фотографии (рис. 2). Наиболее эффективные предварительные фильтры темнее, что свидетельствует об их эффективности удаления загрязнений, а более светлый цвет на финишном фильтре, демонстрирует увеличение защиты, которую предлагают соответствующие предфильтры.

Преимущества оптимизации предварительной фильтрации

Рис. №2 Эффективность различных систем

Выводы:

Использование качественного предварительного фильтра дает существенные преимущества в виде сокращенного времени простоя во время производственного процесса и значительного снижения затрат на фильтрацию. Из исследования можно подчеркнуть, что использование бюджетных предфильтров с низкой производительностью, приведет к увеличению эксплуатационных затрат, а не к их снижению. Стоимость одной единицы предварительного фильтра может быть меньше, но защита финишного фильтра с более высокой стоимостью и, следовательно, общий срок службы системы будут гораздо меньше. Это приведет к частой замене мембранных фильтров, что так же обеспечит большее время простоя производственного процесса и повышению общей стоимости фильтрующего оборудования. Таким образом, покупка бюджетного предфильтра может оказаться ложной экономией.

Читайте также: «СИСТЕМЫ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ CRYPTOSPORIDIUM»

 По вопросам приобретения Фильтров и фильтровального оборудования – обращайтесь к официальному представителю Amazon Filters и Eaton в Украине – компании Текса!