过滤技术.ppt
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1、Introduction to Filtation 过滤技术介绍,Presentation Overview 目录,过滤膜类型 膜滤器的主要特性 怎样过滤 过滤器结构图 过滤系统的表现 滤膜堵塞会发生什么? 通常的故障 完整性试验综述 滤膜验证综述 总结,Types of Filters 过滤膜类型,二种膜类型 深层过滤膜 绝对过滤膜 截留率 定义为:对一定尺寸的颗粒,通过过滤被除去颗粒与总颗粒的比称为截留率。 例如:100个颗粒通过过滤有99个被除去,我们称滤膜对这个尺寸颗粒的截留率为99 例如:一张.0m的滤膜过滤.0m颗粒的截留率99%,但过滤1.0m的颗粒截留率会低一些.,Filter
2、 Characteristics 滤膜特性,Depth Filters 深层滤膜,纤维素材质(能变为网状纤维) 给出准确的孔径是困难的(只能是名义上的相对孔径 膜的厚度为1-30mm,膜对颗粒的捕获是以吸附为主 可以预知颗粒减少的百分数 (如:30-95%) 具有很强的捕获颗粒的能力 例如: 聚丙烯(PP)膜滤芯 微玻璃纤维微孔膜,长丝状的玻璃纤维网连起来成为薄垫式滤膜,聚丙烯(PP)膜,Membrane Filters 绝对过滤膜,膜非常薄,通常在几百微米,耐污量小 膜对颗粒的捕获是以机械截留为主 可以通过完整性测试 PTFE PES N6 PVDF CN-CA,混合纤维素(CN-CA)膜,
3、去除颗粒大小与截流率的关系图,深层过滤膜,绝对过滤膜,深层过滤膜、表面过滤膜和绝对过滤膜,截流滤99,截流滤,m,m,0.05m,膜过滤器的主要特性,结构牢固 不论是折叠、覆盖、流速都不会改变膜的性能 曲折路径 更易截留颗粒 截留不一定全部发生在滤膜上面 清洗困难(特别是反冲) 很大的内表面积 尽可能多的吸附颗粒 65-75%的开孔率 具有高流速,Membrane Filter Selection 膜过滤芯的选择,Menbrane type 膜的类型 亲水性/疏水性 Operation Condition操作条件 压差、反压、流速、持续时间 Compatability兼容性 化学兼容性、温度
4、Regulatory法规依据 验证文本、标准操作步骤、完整性测试,Filer Materials-Hydrophilic 膜材料是亲水性的,“非常喜欢水”能自然被水润湿或施加一点外力被水润湿 纤维素材料(再生纤维素、混合纤维素酯等) 加入添加物的聚碳酸材料 例如:聚砜、尼龙、改良PVDF膜 应用 水溶液和水/有机溶液的过滤和除菌过滤,Filter Materials-Hydrophobic 疏水性膜,“憎水”不能自然被水润湿 PVDF聚偏二氟乙烯 PTFE聚四氟乙烯 聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯 这些自然生成的聚合物均具有不同程度的疏水性 应用 乙醇、溶剂、酸、碱和化学品过滤 发酵罐排气口、呼吸口、
5、发酵罐进口及抽真空过滤,Which One to Use-philic or phobic 什么情况使用亲水性膜或疏水性膜,流体可以完全润湿滤膜 水溶液用亲水性膜 有机溶剂用疏水性膜 气体用疏水性膜 不完全润湿意味着较低的流速 滤膜不能充分利用 过滤时会产生高压差 膜润湿不完全将会影响完整性试验的准确性,How To Filters WorK? 怎样过滤,微孔滤膜的截流机理,机械截留作用:指膜具有截留比它孔径大或与孔径相当的微粒等杂质的作用,此即过筛作用。 物理作用或吸附截留作用:如果过分强调筛作用就会得出不符合实际的结论。普什(Pusch)等人谈到,除了要考虑孔径因素之外,还要考虑其他因素的
6、影响,其中包括吸附和电性能的影响。 架桥作用:通过电镜可以观察到,在孔的入口处,微粒因为架桥作用也同样可被截留。 网络型膜的网络内部截留作用:这种截留是将微粒截留在膜的内部而不是膜的表面。 由上可见,对滤膜的截留作用来说,机械作用固然重要,但微粒等杂质与孔壁之间的朴素作用有时较其孔径的大小更显得重要。,微孔滤膜的截留机理因其结构上的差异而不尽相同。国内外多位专家通过电镜观察及一些方法的验证认为,微孔滤膜的截留作用大体可分为以下几种(参见图):,微孔滤膜截流作用示意图,机械截留,架桥截留,吸附截留,1.在膜的表面截留,2.在膜内部网络截留,Particle Size 颗粒尺寸,最小的可见颗粒 5
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