یک دسته 500 لیتری آبگوشت تخمیر شفاف شده باید پنج برابر غلیظ شود و قبل از انجام کروماتوگرافی فردا به یک بافر جدید تبدیل شود. کارتریج های فیلتر بن بست در عرض چند دقیقه تحت چنین بار مواد جامد کور می شوند و حرارت دادن آبگوشت خطر آسیب رساندن به پروتئینی را که در تلاش برای بازیابی آن هستید، می کند. این نقطه‌ای است که اکثر مهندسان فرآیند به سیستم فیلتراسیون جریان مماسی (TFF) می‌رسند، و معمولاً تماس درستی است.

برای تغلیظ مکرر و تبادل بافر مایعات با ارزش بالا و حساس به حرارت، TFF شار را برای ساعت ها ثابت نگه می دارد، کیفیت محصول را دسته به دسته ثابت نگه می دارد و فیلتراسیون بن بست را با هزینه هر لیتر در هر مقیاس معناداری شکست می دهد. اما غشاء به ندرت موفقیت پروژه را به تنهایی تعیین می کند. انتخاب پمپ، کنترل فشار، مصالح ساختمانی و نحوه اتصال لغزنده به سانتریفیوژها، اواپراتورها و خشک کن‌های اطراف آن نیز اهمیت دارد. در اینجا نحوه عملکرد این فناوری، یک سیستم کامل و مواردی که قبل از خرید متعهد شوید، مشخص می شود.

فیلتراسیون جریان مماسی چگونه کار می کند

در یک سیستم TFF، جریان تغذیه به‌جای اینکه مستقیماً به سطح غشاء وارد شود، به موازات سطح غشاء جریان می‌یابد. یک پمپ مایع را در سراسر غشا حرکت می دهد. فشار کسری از آن را از طریق منافذ به عنوان تراوش فشار می دهد، در حالی که باقیمانده، که احتباس نامیده می شود، دوباره به مخزن تغذیه بازگردانده می شود. از آنجایی که جریان به طور مماس در سراسر سطح می‌چرخد، ذرات و املاح باقی‌مانده به‌جای بسته‌بندی در یک کیک متراکم، به‌طور پیوسته دور می‌شوند. این یک تفاوت هیدرولیکی توضیح می دهد که چرا فیلتراسیون جریان مماسی ساعت ها در خروجی پایدار اجرا می شود که در آن فیلتر بن بست در عرض چند دقیقه مسدود می شود.

سه متغیر عملیاتی بر عملکرد حاکم است:

• فشار گذرنده (TMP): اختلاف فشار متوسط بین طرف تغذیه و طرف نفوذ. فشار بیشتر شار بیشتری را تا یک نقطه هدایت می کند. از حد بهینه عبور کنید و لایه رسوب را تا زمانی که خروجی صاف شود یا سقوط کند فشرده کنید.
• سرعت جریان متقاطع: تغذیه با چه سرعتی سطح را جارو می کند. جارو کردن سریعتر رسوب گیری را کند می کند اما برش پمپ و هزینه انرژی را افزایش می دهد.
• شار: جریان نفوذ در واحد سطح غشاء، به نقل از LMH (لیتر بر متر مربع در ساعت). این عددی است که برنامه تولید شما بر اساس آن ساخته شده است.

ممبران ها در دو طبقه کارگر عرضه می شوند. غشاهای میکروفیلتراسیون، با اندازه منافذ تقریباً 0.1 تا 10 میکرون، سلول‌ها، بقایای سلولی و ذرات را مهار می‌کنند و در عین حال به پروتئین‌های محلول اجازه عبور می‌دهند. غشاهای اولترافیلتراسیون با کاهش وزن مولکولی (MWCO)، معمولاً 1 تا 1000 کیلو دالتون رتبه بندی می شوند و پروتئین ها، ویروس ها، پلی ساکاریدها و ماکرومولکول های مشابه را حفظ می کنند. یک قانون شروع رایج برای انتخاب: یک MWCO حداقل سه تا پنج برابر کوچکتر از وزن مولکولی مولکول هدف خود انتخاب کنید تا بازیابی محصول را بالای حدود 95 درصد نگه دارید.

آنچه در داخل یک سیستم کامل TFF قرار دارد

فرمت های ماژول غشایی

خود غشا در سه قالب اصلی ارسال می شود و انتخاب همه چیز را در پایین دست شکل می دهد. ماژول های فیبر توخالی صدها فیبر نازک را در داخل یک کارتریج قرار می دهند. کانال‌های باز و هیدرولیک ملایم آن‌ها را به عنوان پیش‌فرض برای خوراک‌های حساس به برش و مایعات حامل برخی ذرات تبدیل می‌کند. کاست‌های صفحه تخت، لایه‌های غشایی را در یک نگهدارنده فشرده روی هم می‌چسبانند و با افزودن کاست، سطح غشا بالایی را به ازای هر لیتر حجم نگه‌دارنده و مقیاس‌پذیری خطی را به سادگی با افزودن کاست ارائه می‌دهند. ماژول‌های سرامیکی و لوله‌ای از قبل هزینه بیشتری دارند، اما از مواد شیمیایی خشن، دمای بالا و تمیز کردن تهاجمی اجتناب می‌کنند، که در طول عمر طولانی بازپرداخت می‌شود.

پمپ ها، مخازن و کنترل ها

در اطراف غشا، یک سیستم کار به یک پمپ تغذیه مطابق با محصول نیاز دارد. پمپ های پریستالتیک در مقیاس نیمکتی غالب هستند زیرا ملایم هستند و لوله آنها یکبار مصرف است. لوب های دوار و پمپ های گریز از مرکز در حجم تولید کار می کنند. شما همچنین به یک مخزن تغذیه با سنجش سطح یا وزن، مبدل‌های فشار روی تغذیه، خطوط بازدارنده و نفوذی، یک شیر نگهدارنده برای تنظیم TMP و کنترل دما برای تغذیه‌هایی که باید سرد بمانند، نیاز دارید. برای کارهای GMP، قطعات تماس را در SUS316L با روکش برقی و مستندات کامل مواد، همان استاندارد بهداشتی که در تجهیزات تخمیر و استخراج مدرن اعمال می‌شود، انتظار داشته باشید.

دو کار یک سیستم TFF هر روز اجرا می شود

سخت افزار را حذف کنید و یک سیستم TFF دو کار را انجام می دهد. غلظت ساده‌تر است: تراوش حلقه را ترک می‌کند در حالی که ماده احتباس‌شده دوباره در گردش است، بنابراین حجم کاهش می‌یابد و محصول باقی‌مانده بدون هیچ ورودی گرمایی ضخیم می‌شود. تبادل بافر که به دیافیلتراسیون معروف است تقریباً به همین سادگی است: بافر تازه با همان سرعتی که برگها نفوذ می کند وارد مخزن می شود و در حالی که نمک ها، حلال های باقیمانده و ناخالصی های کوچک شسته می شوند، حجم را ثابت نگه می دارد.

قبل از برنامه ریزی برای تولید، ریاضی ارزش دانستن دارد. هر دیوولوم تقریباً 63 درصد از یک آلاینده کاملاً نفوذپذیر را از بین می برد. سه دایولوم آن را به بالای 95 درصد و پنج عدد بالای 99 درصد می رساند. بنابراین، یک تبادل بافر که روی کاغذ ساده به نظر می‌رسد، به تعداد خاصی از گردش مخزن تبدیل می‌شود که هر کدام در حجم بافر و ساعت‌های فرآیند پرداخت می‌شوند.

یک نکته خرید برای کارهای گیاهی و محصولات طبیعی: هر غشای اولترافیلتراسیون غلظت بالای اتانول را تحمل نمی کند. اگر جریان عصاره شما حامل حلال است، محدودیت های سازگاری شیمیایی را در همان ابتدای انتخاب بررسی کنید. در این مرحله یک تماس تلفنی و در مرحله بعدی یک فرمت کامل غشایی هزینه دارد.

جایی که TFF در کنار سانتریفیوژها و اواپراتورها قرار می گیرد

اسکید فیلتراسیون هرگز به تنهایی کار نمی کند. در یک توالی پردازش زیستی معمولی، یک سانتریفیوژ پشته دیسک یا فیلتر عمقی، شفاف سازی اولیه را انجام می دهد، TFF سپس مایع شفاف شده را غلیظ می کند و بافر آن را مبادله می کند، و کروماتوگرافی یا کریستالیزاسیون محصول را جلا می دهد. استخراج گیاه شناسی از ترتیب مشابهی پیروی می کند: ابتدا استخراج، سپس حذف مواد جامد، شفاف سازی خوب و غلظت ملایم، بازیافت حلال و در نهایت خشک کردن.

سانتریفیوژ پشته دیسک عمودی برای جداسازی عصاره گیاهی جامد-مایع یک جداکننده دیسکی عمودی با سرعت بالا که عصاره های گیاهی و آبگوشت تخمیر را با ته نشین شدن مواد جامد در بین دیسک های انباشته شده شفاف می کند. این برای مرحله شفاف سازی اولیه که قبل از غلظت غشا در خطوط استخراج زیستی و گیاه شناسی است، مناسب است. مشاهده محصول →

غلظت غشاء و تبخیر حرارتی ابزارهای مکمل هستند، نه ابزارهای رقیب. تبخیر آب یا حلال را به صورت فله ای با هزینه کم به ازای هر کیلوگرم حذف می کند، به همین دلیل است که هر زمان که تن مایع باید کاهش یابد، تبخیر کننده های فیلم سقوط کننده و گردش خارجی غالب هستند. اما تبخیر حرارت را اعمال می کند و پروتئین های شکننده، آنزیم ها و برخی پلی ساکاریدها مدت ها قبل از از بین رفتن حلال فعالیت خود را از دست می دهند. TFF در دمای محیط یا دمای سرد بدون تغییر فاز کنسانتره می‌شود و شار کمتر و مواد مصرفی غشایی را برای ملایمت معامله می‌کند. بسیاری از گیاهان هر دو را اجرا می‌کنند، هر کدام از آنها ذخیره خود را به دست می‌آورند.

اواپراتور فیلم سقوط سه جلوه برای غلظت خلاء یک اواپراتور فیلم در حال سقوط با سه اثر که از بخار ثانویه برای حذف حلال فله در دمای پایین و صرفه جویی در انرژی استفاده مجدد می کند. این مکمل غلظت ملایم غشاء است و کاهش حجم بالایی از عصاره های گیاهی و گیاهی را کنترل می کند. مشاهده محصول →

برای مرحله شفاف سازی که تقریباً همیشه در بالادست فیلتراسیون خوب قرار دارد، راهنمای ما به آن است اصول، کاربردها و انتخاب سانتریفیوژ پشته دیسک معیارهای اندازه را به تفصیل تجزیه می کند.

چگونه یک سیستم TFF را قبل از خرید مشخص کنید

به جای بروشور، ناحیه غشاء را از روی اهداف فرآیندی خود اندازه بگیرید. منطقه مورد نیاز حجم نفوذی است که باید حذف کنید، تقسیم بر شار و ساعات موجود. به طور مشخص: تغلیظ 500 لیتر به 100 لیتر در 30 LMH محافظه کارانه در عرض چهار ساعت نیاز به تقریباً 3.3 متر مربع غشاء دارد، و باید حاشیه را اضافه کنید، زیرا شار همیشه با پیشرفت دسته کاهش می یابد.

فراتر از اندازه، پنج سوال تعیین می کند که آیا سیستم در کارخانه شما کار می کند یا خیر:

1. آیا شیمی غشاء با خوراک واقعی شما مطابقت دارد؟ محدوده pH، تحمل حلال و محدودیت دما را در برابر مواد واقعی، نه فرضیات، تأیید کنید.
2. آیا فرمت مقیاس پذیر است؟ همان شیمی غشاء باید از یک کاست در مقیاس آزمایشگاهی تا یک نوار تولیدی اجرا شود، بنابراین داده‌های شار و رد اندازه‌گیری شده در توسعه، از افزایش مقیاس جان سالم به در می‌برند.
3. یکبار مصرف یا قابل استفاده مجدد؟ مسیرهای جریان یکبار مصرف اعتبار تمیز کردن و زمان چرخش را کاهش می دهند. سیستم‌های ضدزنگ هزینه اولیه بیشتری دارند اما قیمت‌های مصرفی را در حجم شکست می‌دهند.
4. چه مستنداتی همراه آن است؟ اگر خط باید از بازرسی GMP عبور کند، گواهی‌های مواد، داده‌های پایان سطح و آزمایش پذیرش کارخانه با پشتیبانی IQ/OQ پیش‌نیاز هستند.
5. آزمایش آزمایشی چه می گوید؟ پوسیدگی شار، بازیابی محصول و طول عمر چرخه تمیز کردن را در خوراک خود قبل از متعهد شدن به ساخت در مقیاس کامل اندازه گیری کنید.

تجهیزات جداسازی غشای استخراج گیاه با فیلتراسیون سرامیکی اسکید فیلتراسیون غشایی با استفاده از مخزن گردش خون، پمپ تغذیه و غشای سرامیکی برای شفاف سازی و تغلیظ عصاره های گیاهی در دمای پایین. آزمایش آزمایشی در یک کارگاه GMP به مشتریان امکان می دهد قبل از ساخت در مقیاس کامل، جریان و تمیز کردن را تأیید کنند. مشاهده محصول →

آخرین نکته جایی است که تامین کنندگان به سرعت خود را از هم جدا می کنند. تاسیسات ما در ژجیانگ یک کارگاه آزمایشی و پلت فرم تحقیق و توسعه مطابق با GMP را اجرا می کند، بنابراین مشتری می تواند پروتکل های شار، بازیابی و تمیز کردن مواد خود را قبل از برش فولاد ضد زنگ بررسی کند، همان مرحله ای که برای خطوط استخراج، تبخیر و تخمیر اعمال می شود.

یک سیستم فیلتراسیون جریان مماسی را به عنوان یک تصمیم فرآیندی به جای خرید غشایی در نظر بگیرید. توالی کامل برداشت یا استخراج، شفاف سازی، غلظت، حذف حلال و خشک کردن را ترسیم کنید، سپس مرحله فیلتراسیون را برای ارائه آن توالی مشخص کنید. ادغام دقیقاً نحوه برخورد ما با پروژه هایی مانند پروژه ما است خط تولید استخراج نفت CBD و جدایه CBD در شمال شرقی چین ، جایی که شفاف سازی، بازیافت حلال، غلظت و تبلور به عنوان یک جریان پیوسته به جای ردیفی از لغزش های مستقل مهندسی شد. دنباله را به درستی دریافت کنید، و مرحله TFF همان چیزی می شود که باید باشد: مرحله آرام و قابل اعتمادی که از محصول شما در راه رسیدن به فرمول نهایی محافظت می کند.