全自动精密微孔过滤机有效地解决了粉末活性炭过滤难题,并解决了在葡萄糖、咖啡因、氨基酸活性炭脱色溶液过滤中的应用。
粉末活性炭具有非常大的比表面积(800—2000m2/g),对液体的脱色效率高,速度快,成本较低,在制药生产工具中大多采用粉末活性炭(下文简称活性炭)脱色,脱色滤液的过滤效率往往成为影响产品质量与收率的极重要的操作。目前国内主要采用滤布或滤纸为过滤介质,微细炭粒穿漏的“漏炭”现象很普遍,造成返工。发达国家常用多级串联过滤,虽可保证分离效率,但操作步骤增多,影响成本。
活性炭脱色液的过滤有以下特点:
1) 颗粒细:最小1-2μm,最大15μm,大部分3-7μm。
2) 过滤时温度较高:脱色操作温度一般约100℃,过滤时不低于85-90℃。
3) 活性炭颗粒表面一般无水化层,压缩性很小,基本上属于亚刚性颗粒,形成的滤饼层属不可压缩滤渣;其相互粘性小,在流体动力作用下,一些特细的炭粒在滤渣层的孔隙内有一定的移动性。
鉴于上述特点,活性炭过滤时具有如下现象:
1) 由于炭粒细,粘性小,移动性好,在过滤过程中极易发生炭粒“穿漏”现象。目前工业用滤布(网)最细只有400目(孔径46μm),对细至1的炭粒无法阻截。
2) 由于过滤温度较高,如用滤纸作为过滤介质,纸纤维强度下降较快,局部易破损,如用孔径很小的滤毡过滤,虽然可减少穿滤现象,提高效率,但炭粒堵在滤毡的毛细孔孔隙内,无法用流体反吹法再生。
由上所述,根据活性炭的特点,其过滤介质须具如下性能:
1) 能一次将细至1μm的炭粒滤除,且不能在过滤介质孔隙内移动;
2) 耐酸、碱及化学溶剂的性能良好,在100℃左右温度下过滤介质强度下降;
3) 在一定压力流体反吹作用下,过滤介质基本上不变形,不破裂。用气体反吹,可排出较干的滤饼;用气液混合流体反吹,可将介质孔隙内的炭微粒反吹出来,达到再生的要求;
4) 过滤介质本体强度较好,过滤过程无微粒或纤维脱落,也无其他成分溶出。
在各种精密过滤介质中,刚性高分子微孔烧结管PA管精密微孔过滤机能符合上述要求,并根据医药与食品生产对活性炭的严格要求,优选如下过滤活性炭技术:
采用刚性,耐温(<110℃)的高分子微孔烧结管—PA管及全自动精密微孔过滤机。外形为直立圆柱壳体,内垂直平行装一系列微孔PA管,底部是一气缸开启的快开大底盖,该过滤机可将物料滤完,并对活性炭滤渣进行洗涤,最后气动排出较干的炭渣。
上述过滤技术可达到如下要求:滤液澄明度很高,不漏炭,无上下批混批现象,滤饼可以洗涤,滤渣较干,排渣操作简单,且过滤管使用寿命较长,过滤机占地面积小,动力消耗较省。
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