连续单程切向流过滤系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种连续单程切向流过滤系统，整合了三个泵、四个参数检测单元、十个隔膜阀和两个切向流过滤膜包，通过两个单程切向流过滤膜包构成两条流路分别用于交替上样和清洗，参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数，系统在两种状态下切换，当其中一个切向流过滤膜包清洗的过程中另一个切向流过滤膜包仍连续不断地处理料液，并且能持续、稳定地运行，工作效率显著提高。

Continuous one-way tangential flow filtration system

The utility model discloses a continuous one-way tangential flow filtration system, which integrates three pumps, four parameter detection units, ten diaphragm valves and two tangential flow filtration membrane packages. Through two one-way tangential flow filtration membrane packages, two flow paths are formed for alternate sampling and cleaning, and the parameter detection unit is used to detect the parameters of the solution in its pipeline, and the system switches in two states. In the process of cleaning one of the tangential flow filter packages, the other one is still continuously treating the material and liquid, and it can run continuously and steadily, which greatly improves the working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
连续单程切向流过滤系统
本技术涉及一种过滤系统，尤其是涉及一种连续单程切向流过滤系统。
技术介绍
单程切向流过滤技术是一种新型的浓缩过滤操作技术。通过多级切向流过滤膜的联用，使料液在流经过滤膜组的过程中进行浓缩，而不需要经历常规批次切向流过滤操作中的再循环和样品回收操作，能有效降低浓缩过程中的系统滞留体积，提高浓缩倍率，并且料液能连续进行浓缩，尤其适用于下游连续流工艺。但是，目前的单次切向流过滤，只涉及了样品过滤的过程，实际操作中，仍需要中断浓缩过程以进行膜的清洗和消毒，过滤过程没有实现真正的连续。此外，为了减少清洗和消毒的频次、提高效率，通常会采用比较高的上样量，这进一步加快了膜包堵塞和通量衰减的速度。中国专利201510335030.2“单次过滤系统和工艺”中公开了一种单次切向流过滤(SPTFF)组件，及其用于料液浓缩的工艺，以及一种间歇式的系统清洗方法。这种方法清洗系统效率偏低，且清洗过程中会造成浓缩过程的中断，无法实现连续工艺。中国专利201580000755.4“用于使用单程切向流过滤系统和具有渗余物的再循环的切向流过滤系统过滤液体的方法”中公开了一种用于单次切向流过滤的系统。该系统只是集中在单次切向流过滤操作本身，亦未涉及系统清洗时料液的处理方式。现有技术中的系统不能够连续的进行单程切向流过滤系统，工作效率低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种连续单程切向流过滤系统，能够在膜包清洗的过程中不停止过滤，连续不断地处理料液，实现连续工艺。为解决上述技术问题，本技术提供一种连续单程切向流过滤系统，包括：泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包；所述泵包括第一泵、第二泵和第三泵；所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀；所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数，所述参数至少包括压力数据和流量数据；所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元；所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包；所述第一泵的一端通过管路连接样品瓶，所述第一泵的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀；所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶，所述第二泵的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀；所述第二泵与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀；所述第二泵与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀；所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀，所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶；所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元，所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端，所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接连接第三参数检测单元，所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀；所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元，所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端，所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元，所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀；所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。具体的，所述第一参数检测单元包括第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计和第一流量计，所述第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计、第一流量计通过管路串接。具体的，所述第二参数检测单元包括第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计和第二流量计，所述第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计、第二流量计通过管路串接。具体的，所述第三参数检测单元包括第三流量计和第三压力变送器，所述第三流量计和第三压力变送器通过管路串接。具体的，所述第四参数检测单元包括第四流量计和第四压力变送器，所述第四流量计和第四压力变送器通过管路串接。具体的，所述泵为蠕动泵。具体的，所述隔膜阀为手动隔膜阀。此时，该系统为手动的连续单程切向流过滤系统。具体的，所述隔膜阀为气动隔膜阀或电动隔膜阀。具体的，所述第一隔膜阀、第二隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀为气动隔膜阀，所述第三隔膜阀、第六隔膜阀为电动隔膜阀；所述过滤系统还包括电磁阀、继电器、单片机和中控系统；所述第一隔膜阀、第二隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀连接；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀分别与第一继电器、第二继电器、第四继电器、第五继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器和第十继电器连接；所述第一继电器、第二继电器、第四继电器、第五继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器和第十继电器均与所述单片机连接；所述第三隔膜阀、第六隔膜阀与所述单片机连接；所述单片机与所述中控系统连接；所述单片机接收中控系统发出的指令，直接或间接控制各隔膜阀的开闭、各泵的转速。具体的，所述过滤系统还包括数据采集卡，所述数据采集卡与各参数检测单元、中控系统分别连接，所述数据采集卡接收各参数检测单元的信号，并将信号传输至中控系统。具体的，所述过滤系统还包括pH电导变送器，各电导电极和各pH电极均与pH电导变送器连接，所述pH电导变送器与所述数据采集卡连接；各压力变送器、浊度计和流量计与所述数据采集卡连接。具体的，所述中控系统通过数据采集卡实时读取和记录pH电导变送器的pH数据、电导数据以及压力变送器的压力数据。具体的，所述中控系统通过串口通讯实时读取和记录浊度计和流量计的浊度数据和流速数据。具体的，所述过滤系统还包括数据库系统，所述数据库系统与中控系统连接，所述数据库系统用于数据储存和数据下载服务。具体的，所述第二泵通过管路连接纯水瓶，所述第二泵与纯水瓶的连接管路中设有隔膜阀。本技术的连续进行单程切向流过滤系统可以按以下方法进行：步骤一、第四隔膜阀、第六隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀开启，第三隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第十隔膜阀关闭，第一泵启动，使样品瓶中的待浓缩料液依次经过第一泵、第四隔膜阀、第一参数检测单元，进入第一切向流过滤膜包，然后渗透端排入废液，回流端依次经第三参数检测单元、第九隔膜阀、第三泵进入产品收集瓶；同时，第一隔膜阀开启，第二隔膜阀关闭，第二泵启动，使消毒溶液瓶的消毒溶液依次经过第一隔膜阀、第二泵、第八隔膜阀、第四参数检测单元，进入第二切向流过滤膜包，然后渗透端排入废液，回流端依次流经第二参数检测单元、第六隔膜阀后排入废液，完成消毒过程；然后，第一隔膜阀关闭，第二隔膜阀开启，第二泵仍启动，使平衡溶液瓶的平衡缓冲液依次经过第二隔膜阀、第二泵、第八隔膜阀、第四参数检测单元，进入第二切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续单程切向流过滤系统，其特征在于，包括：泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包；所述泵包括第一泵、第二泵和第三泵；所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀；所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数，所述参数至少包括压力数据和流量数据；所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元；所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包；所述第一泵的一端通过管路连接样品瓶，所述第一泵的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀；所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶，所述第二泵的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀；所述第二泵与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀；所述第二泵与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀；所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀，所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶；所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元，所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端，所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第三参数检测单元，所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀；所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元，所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端，所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元，所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀；所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。...

【技术特征摘要】
1.一种连续单程切向流过滤系统，其特征在于，包括：泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包；所述泵包括第一泵、第二泵和第三泵；所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀；所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数，所述参数至少包括压力数据和流量数据；所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元；所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包；所述第一泵的一端通过管路连接样品瓶，所述第一泵的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀；所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶，所述第二泵的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀；所述第二泵与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀；所述第二泵与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀；所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀，所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶；所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元，所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端，所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第三参数检测单元，所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀；所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元，所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端，所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元，所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流，所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶，所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀；所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。2.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统，其特征在于，所述第一参数检测单元包括第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计和第一流量计，所述第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计、第一流量计通过管路串接。3.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统，其特征在于，所述第二参数检测单元包括第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计和第二流量计，所述第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计、第二流量计通过管路串接。4.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统，其特征在于，所述第三参数检测单元包括第三流量计和第三压力变送器，所述第三流量计和第三压力变送器通过管路串...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐思远，蒋俊俊，沈克强，林世文，周伟昌，陈智胜，
申请(专利权)人：上海药明生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31