Мембранні фільтри з рейтингом затримування 0,2 мкм, 0,45 мкм і 0,65 мкм широко використовуються для видалення мікроорганізмів, термочутливих сполук, які втрачають свої властивості під час нагрівання або дії гамма-випромінювань. Такі мембрани виготовляються з тонкого шару полімерного матеріалу, який забезпечує надійне вилучення мікроорганізмів та у поєднанні з високою продуктивністю, вони гарантують економічно ефективний процес.ПЕРЕВАГИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ

Мембранні картриджі, створені спеціально для вилучення мікроорганізмів. Якщо в розчині, що фільтрується, трапляються механічні частинки, то вони здатні блокувати пори мембрани після чого фільтри виходять з ладу набагато раніше заявленого терміну. Саме тому наші фахівці рекомендують використовувати стадію попередньої фільтрації для захисту мембран від пошкоджень і збереження вашого бюджету від зайвих витрат.

З метою зниження експлуатаційних витрат до мінімуму, може виникнути схильність до використання недорогих пре-фільтрів, однак таке рішення може тільки збільшити витрати. Пре-фільтри низького цінового діапазону не можуть гарантувати надійний захист мембран, розташованих далі в потоці, і це призводить до передчасного забивання мембранних фільтрів та збільшення загальних виробничих витрат.

Далі ми пропонуємо Вам ознайомитися з дослідженням, в якому наочно пояснюються переваги від використання ефективної пре-фільтрації.

Методика випробувань:

Фільтрування біоактивних рідин, наприклад, пива, вина або біофармацевтичних матеріалів може стати складним завданням для мембранних картриджів. Найчастіше це пов’язано з широким спектром забруднюючих речовин, таких як осаджені білки, ліпополісахариди, складні вуглеводи та колоїдні матеріали, що легко деформуються. Для даного дослідження, як фільтровану рідину використовували «нутрицевтики» – розчини з біологічно-активних добавок. Зображення цієї рідини можна побачити на фотографії (рис. 1).ПЕРЕВАГИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ

Рис. №1. Фільтрований розчин

Розчин пропускали через ряд двоступінчастих систем фільтрації, послідовно використовуючи дискові фільтри діаметром 47 мм. Ці системи складалися з пре-фільтра з борсилікатного мікроволокна, за яким слідував мембранний фільтр з поліефірсульфону з абсолютним рейтингом фільтрації 0,2 мкм (SupaPore 16VPB002).

У тестуванні використовували наступні пре-фільтри компанії Amazon Filters:

  • SupaPore FPG з рейтингом фільтрації 1 мкм
  • SupaPore FPW X (серія розроблена для захисту мембранних фільтрів рейтингом 0,2-0,45 мкм)
  • SupaPore FPW Y (серія розроблена для забезпечення посиленого захисту мембран)

В процесі випробування суворо відстежувалася кількість фільтрованої рідини і диференціальний тиск для всіх фільтрів. Результати порівнювали із системою фільтрації з відсутніми пре-фільтрами.

Технічні параметри тесту

  • Швидкість потоку: 10 мл/хв
  • Діаметр фільтруючої мембрани: 47 мм
  • Гідравлічне навантаження: 0,72 мл/хв/см2
  • Точка закінчення фільтрації: перепад тиску 1.5 бар

Результати тестування:

  1. Мембранний фільтр SupaPore 16VPB002 з рейтингом фільтрації 0,2 мкм без пре-фільтра
Час (хвилини) Диференціальний тиск на пре-фільтрі (мбар) Диференційний тиск на фінішному фільтрі (мбар) Загальний диференціальний тиск (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. Пре-фільтр SupaPore FPG з рейтингом фільтрації 1 мкм → Мембранний фільтр SupaPore 16VPB002 з рейтингом фільтрації 0,2 мкм
Час (хвилини) Диференціальний тиск на пре-фільтрі (мбар) Диференційний тиск на фінішному фільтрі (мбар) Загальний диференціальний тиск (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. Пре-фільтр SupaPore FPW X → Мембранний фільтр SupaPore 16VPB002 з рейтингом фільтрації 0,2 мкм
Час (хвилини) Диференціальний тиск на пре-фільтрі (мбар) Диференційний тиск на фінішному фільтрі (мбар) Загальний диференціальний тиск (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. Пре-фільтр SupaPore FPW Y → Мембранний фільтр SupaPore 16VPB002 з рейтингом фільтрації 0,2 мкм
Час (хвилини) Диференціальний тиск на пре-фільтрі (мбар) Диференційний тиск на фінішному фільтрі (мбар) Загальний диференціальний тиск (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

Підсумковий результат:

ПЕРЕВАГИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ФІЛЬТРАЦІЇНеважко відстежити розбіжності у терміні експлуатації кожної з протестованих комбінацій фільтрів, що підкреслює важливість попередньої фільтрації для продуктивності та економічності системи фільтрації.

У випробуванні № 1 система, в якій не використовувалася пре-фільтри, показала дуже короткий термін використання. Такий тип експлуатації системи, призведе до тривалого часу простою через заміну відпрацьованих фільтрів і великих економічних витрат, для закупівлі нових.

У випробуванні № 2 перед мембранним фільтром використовувався порівняно високопродуктивний пре-фільтр SupaPore FPG з рейтингом фільтрації 1 мкм, що значно збільшило термін роботи системи. Така система зменшує втрату часу для заміни фільтра, і оскільки вартість пре-фільтра значно менша, ніж мембранного фільтра, також буде істотне зменшення затрат на витратні матеріали.

Незважаючи на покращення системи, значення диференціального тиску показали, що мембранний фільтр все ще зазнає значного забивання. Тому у випробуванні № 3 використовувався пре-фільтр SupaPore FPW X, ступінь фільтрації якого менше 1 мкм. Ця заміна збільшила термін роботи фільтраційної системи більш ніж у 2 рази, що значно знижує витрати на заміну фільтрів.

За підсумками випробування №3, динаміка зростання диференціального тиску показала, що фінішний фільтр все ще мало захищений, тому, у випробуванні №4 використовувався пре-фільтр із борсилікатного мікроволокна SupaPore FPW Y. Заміна на максимально ефективний попередній фільтр, збільшила термін використання системи ще на 50% , а результати перепаду тиску підтвердили, що це забезпечує найкращий захист для дорогого мембранного фільтра.

Ефективність різних попередніх фільтрів добре помітна на фотографії (рис. 2). Найбільш ефективні попередні фільтри темніші, що свідчить про їх ефективність видалення забруднень, а світліший колір на фінішному фільтрі, демонструє збільшення захисту, який пропонують відповідні пре-фільтри.ПЕРЕВАГИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ

Рис. №2 Ефективність різних систем

Висновки:

Використання якісного попереднього фільтра дає суттєві переваги у вигляді скороченого часу простою під час виробничого процесу та значного зниження витрат на фільтрацію. З дослідження можна підкреслити, що використання бюджетних пре-фільтрів з низькою продуктивністю призведе до збільшення експлуатаційних витрат, а не до їх зниження. Вартість однієї одиниці попереднього фільтра може бути меншою, але захист фінішного фільтра з вищою вартістю і, отже, загальний термін використання системи буде набагато меншим. Це призведе до частої заміни мембранних фільтрів, що спричинить більший час простою виробничого процесу та підвищення загальної вартості фільтруючого обладнання. Таким чином, придбання бюджетного пре-фільтра може виявитися хибною економією.

Читайте також: «СИСТЕМИ ФІЛЬТРАЦІЇ ВОДИ ДЛЯ КОНТРОЛЮ CRYPTOSPORIDIUM»

З питань придбання Фільтрів та фільтрувального обладнання – звертайтесь до офіційного представника Amazon Filters та Eaton в Українікомпанії Текса!