Фильтр порошка из запеченного металла для распределения ферментационного газа

Основные преимущества: почему это становится незаменимым выбором

Порошковые фильтры из стертого металла представляют собой пористые компоненты фильтрации, изготовленные из металлических порошков, таких как титан и нержавеющая сталь, путем прессования плесени и высокотемпературного спекания. При использовании в качестве основного диффузионного блока газораспределителя его значение отражается в нескольких незаменимых аспектах:

Во-первых, он объединяет дисперсию газа и стерильную фильтрацию в единый процесс

В этом его основное преимущество. При биологической ферментации, особенно при фармацевтической и пищевой, воздух, поступающий в резервуар, должен быть абсолютно стерильным. Традиционные системы часто требуют отдельного фильтра стерилизации последовательно с головкой аэрации, в то время как спекаемый металлический порошковый фильтр может точно контролировать размеры пор в диапазоне от 1 до 80 микрометров. Когда размер поры составляет 1-3 микрометра (эффективно захватывая бактерии), он может одновременно разбивать газ на мелкие пузырьки и выполнять фильтрацию терминальной стерилизации. Это упрощает работу системы и полностью исключает риск микробного загрязнения на завершающей стадии.

Во-вторых, он обеспечивает отличную эффективность переноса массы и стабильность процесса

Его трехмерная однородная пористая структура генерирует большое количество однородных микропузырей. Многочисленные исследования показали, что это значительно увеличивает газо-жидкостную зону контакта и повышает скорость переноса массы кислорода. Например, используя спеченную металлическую трубку с размером пор 20-25 микрометров в качестве распределителя в реакторе воздушной перевозки, объемный коэффициент переноса массы кислорода (KLa) может достигать высокого уровня 0,29 с-1 в оптимизированных условиях, превосходя традиционные однодырочные сопла. Кроме того, присущая ей высокая прочность гарантирует, что поры не деформируются при длительной эксплуатации и колебаниях давления, гарантируя долгосрочную стабильность производительности.

Наконец, он отвечает строгим инженерным требованиям биологической ферментации

Процесс ферментации требует периодической высокотемпературной паровой стерилизации (CIP/SIP), а сложный состав культуральной среды может быть коррозионным. Смешанные металлические порошковые материалы наследуют высокотемпературную стойкость и характеристики коррозионной стойкости основного материала. Например, титановые фильтрующие элементы могут использоваться при температуре 500-600°С в воздухе и могут выдерживать различные кислотные и щелочные среды. В то же время они обладают высокой механической прочностью и могут быть разрезаны и сварены, что позволяет легко интегрировать их в различные дозаторные конструкции.

Практика российских клиентов

Одним из наших клиентов является крупная биотехнологическая компания из Уральского региона России. Их компания занимается промышленным производством высокоценных микробных полисахаридов с использованием побочных продуктов сельскохозяйственной переработки (таких как крахмальные сточные воды). Этот процесс ферментации характеризуется высокой вязкостью культуральной среды, чрезвычайной чувствительностью к контролю растворенного кислорода и строгими требованиями к стерильности. Существующая система распределения газа страдала от неравномерного распределения пузырьков, частых засорений и высоких требований к техническому обслуживанию, что серьезно ограничивало повышение урожайности и стабильность производства.

После тщательной оценки их узких мест в процессе мы настроили для них решение: многотрубочный микрогазовый спаргер, изготовленный из спекаемого материала из нержавеющей стали 316L. Этот дизайн предлагает следующие ключевые преимущества:

• Точный контроль

Контролируя точность фильтрации до 5-10 микрометров, полученные пузырьки обеспечиваются небольшими и однородными, что значительно повышает эффективность растворения кислорода в системах с высокой вязкостью.

· Общая сварная структура

Все интерфейсы используют инертную газовую защищенную сварку, чтобы гарантировать отсутствие остаточного мертвого пространства, полностью отвечающего гигиеническим требованиям для стерилизации паром (SIP) и устранения риска бактериального загрязнения.

• Оптимизация поверхности

Поверхность распределителя специально полирована, что делает ее гладкой и менее подверженной накоплению материала. Это эффективно уменьшает адгезию вязких веществ, таких как полисахариды, облегчая онлайн-очистку и продлевая циклы обслуживания.

С момента ввода в эксплуатацию этот проект стабильно работает уже более двух лет. Отзывы клиентов показывают, что новая система не только увеличила среднюю выходную мощность целевого продукта ферментации примерно на 15%, но и сократила незапланированные простои из-за сбоев газораспределительной системы до нуля, достигнув значительных улучшений как экономической эффективности, так и надежности производства. Это успешное сотрудничество стало образцом для наших технических услуг в сфере биопроизводства в России и странах СНГ.

Купить путеводитель

· четко определить основные функции

Основной целью является стерильная фильтрация или равномерное распределение газа.

Для стерильной фильтрации требуется чрезвычайно высокая точность (0,1-1 мкм).

Для равномерного распределения газа: требования к точности могут быть смягчены (1-100 мкм), с большим акцентом на равномерность пор.

· Выберите материал

316/316L нержавеющая сталь: экономичная и универсальная, устойчивая к общей коррозии.

Хастеллой / титан: подходит для экстремальных агрессивных сред, таких как сильные кислоты и галогениды.

· Определение ключевых параметров.

Точность фильтрации или размер пор, скорость потока воздуха / падение давления и рабочее давление являются ключевыми параметрами.

Точность и скорость воздушного потока часто должны быть сбалансированы и должны определяться на основе технологических требований и данных поставщиков.

Заключение

Применение фильтра из спеченного металлического порошка в распределителях газа для биологической ферментации представляет собой идеальное сочетание современной материаловедения и традиционных биологических процессов. Начиная с критической точки процесса, он обеспечивает надежную гарантию безопасного, эффективного и высококачественного развития мировой биопроизводственной промышленности с ее исключительной надежностью, точной функциональностью и обширными возможностями настройки. Будучи преданным игроком в этой области, мы будем продолжать стремиться к нашей цели стать экспертом в области спеченных металлических фильтрующих материалов, работая рука об руку с нашими глобальными партнерами для решения более сложных задач процесса и создания нового будущего для биопроизводства.