过滤器原理及优化

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1、IntroductiontoFiltration过滤知识及基本原理默克密理博高智群18616576991leo.gao@merckgroup.com50.224µm123主要内容ImportantdifferencesinthetypesoffiltersusedinBioprocesses.生物制药中使用的不同类型过滤器及其特性Whyweusemembranefiltersforcriticalapplication关键应用中为什么使用膜过滤器Howtorecognizefiltrationproblemsandperformbasictroubleshooti

2、ng怎样理解过滤中的问题和解决简单故障3什么是过滤？4HowdoFiltersWork?过滤机理SizeExclusion大小排除Particlesaretoolargetopassthroughthe"pore”基于大小来分离Examplesaretermedentrapment,sieving,surfacecapture例如拦截,筛分,表面捕获Adsorption吸附Particlessticktothefilterbychemical/electricalattraction颗粒由于化学/电荷作用粘附在滤器上5RetentionMechanisms影响

3、过滤的因素Mechanismscanbeaffectedby:截流机制可以被以下因素影响Fluidcharacteristics流体特性Operatingconditions操作条件Particletype颗粒类型Filtertype过滤膜类型6影响过滤的因素(流体特性)Viscosity粘度Chemical/Ioniccontent化学/离子成分CommentsSlowflowallowsmorecontact较慢流速有较多接触Mixing/Contacttimecanbecritical混合/接触时间有较大影响Onlyaffectadsorptiv

4、eretention只影响吸附截留NOTsizeexclusion不影响大小排除7影响过滤的因素(操作条件)Particlespeed/velocity颗粒速度Appliedpressure过滤压力Comments建议Slowflowisgood选择低流Betterretentionatslowerflow越低的流速,越好的截留Matrixmovementisbad结构移动是不利的particlesandfiberscanbereleasedfromdepthfilters颗粒和纤维能从深层过滤器析出Velocity/DifferentialPressu

5、recanhaveamajoreffectonadsorptiveretention-Littletonoeffectonsizeexclusion速度/压差对吸附截留有重要影响,对大小排除影响相当小8影响过滤的因素(颗粒类型)Deformable(soft)可变形颗粒Non-deformable(hard)不可变形颗粒Comments建议Underpressuresoftparticlescanintrudeintothefilterstructurecausingmoreeffectivefilterblinding在压力下软性颗粒会进入过滤膜并导致更多的过

6、滤堵塞例如:凝胶Hardparticlesformopencakes硬颗粒形成一层饼例如:沙子9影响过滤的因素(滤膜的影响)Porerating孔径Structure结构Rigidormovable刚性或可移动CommentsSterilizingfilter-commonrating(legaldefinition)0.22umDuraporeSurface(3,000x)除菌过滤-公共孔径(法规定义)Prefiltershavenominalratings-eachmanufacturerhastheirownstandardsandmethods预过滤

7、---额定孔径,每一个制造商有自己的定义和方法0.22umDuraporeCross-section(600x)10FilterMaterials–Hydrophilic过滤材质—亲水性“WaterLoving”亲水Wetspontaneously(orwithlittleeffort)withwater水可浸润的Cellulosicmaterials(i.e.Regeneratedcellulose,mixedcelluloseester,etc.)纤维素材料(再生纤维素,混合纤维素酯Polycarbonatewithadditives(i.e.PVPP)

8、,聚碳酸酯