一种切向流过滤系统技术方案

本发明专利技术公开了一种切向流过滤系统，包括循环罐、循环泵、切向流过滤器和温控装置，循环罐和切向流过滤器连接形成循环回路，循环泵设置在循环回路上，为循环回路中物料循环流动提供动力，循环罐连接有加压装置，加压装置提高和保持循环罐内部压力以提供切向流过滤器所需压力，温控装置用于控制循环回路中料液的温度。本切向流过滤系统具有能够降低产热、能够避免产生较高的剪切力而导致料液失活以及能够降低循环泵的扬程等优点。够降低循环泵的扬程等优点。够降低循环泵的扬程等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种切向流过滤系统


[0001]本专利技术涉及食品、药品包装机械设备
，尤其涉及一种切向流过滤系统。

技术介绍

[0002]切向流过滤(包含微滤和超滤)是一种通用的生物制药下游分离技术，常见于料液的澄清，缓冲液置换，产品浓缩。如图1所示，现有的切向流过滤系统包括：一个切向流过滤器，其内具有一套膜组件，大的分子或颗粒被膜截留在上游，小的分子透过膜组件，进入下游；一台循环泵，用于驱动料液沿着膜表面切向流动，冲刷膜表面，减少膜过滤阻力；一台补液泵；一个循环罐；一套温控装置(罐体夹套控温，或回流端安装在线换热器)；一个位于回流端的压力调节阀，控制过滤膜的平均跨膜压差，作为过滤的推动力；相应的阀门和管路及仪表。现有的切向流过滤系统的工作过程：通过补液泵，将料液泵入循环罐体，料液通过罐底阀进入循环泵，再进入切向流过滤器，再经过压力调节阀重新回到罐体。小分子料液通过切向流过滤器的膜组件，进入下游，从而分离。工作过程中，循环罐体保持常压，由循环泵提供切向流速度，系统根据设定的流速要求，调节循环泵转速以达到设定的流速。同时系统根据设定的TMP要求，利用切向流过滤器回流端的压力调节阀调节TMP达到设定值。
[0003]现有的切向流过滤系统存在以下缺陷：
[0004]1)需要通过压力调节阀控制TMP，一方面，在压力调节阀两端会产生较高的压力降，产热高，料液升温明显；另一方面，料液通过压力调节阀，产生较高的背压，流道急剧变小，有高速流动区，产生较高的剪切力，导致料液的大分子产品失活或降解。
[0005]2)切向流过滤，通过循环泵提供切向流速，切向流度的管道压力损失很小，一般小于0.5bar g，但由于TMP要求，循环泵被迫提供较高的泵出口压力，一般1
‑
3bar g，需要循环泵有较高的扬程。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够降低产热、能够避免产生较高的剪切力而导致料液失活以及能够降低了循环泵的扬程的切向流过滤系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种切向流过滤系统，包括循环罐、循环泵、切向流过滤器和温控装置，所述循环罐和切向流过滤器连接形成循环回路，所述循环泵设置在循环回路上，为循环回路中物料循环流动提供动力，所述循环罐连接有加压装置，所述加压装置提高和保持循环罐内部压力以提供切向流过滤器所需压力，所述温控装置用于控制循环回路中料液的温度。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]所述加压装置包括压缩空气供应部件和加压阀，所述压缩空气供应部件通过加压阀与循环罐连接。
[0011]所述压缩空气供应部件与循环罐之间连接有加压管，所述加压阀设于加压管上。
[0012]所述温控装置设置在循环回路上。
[0013]所述温控装置设置在循环罐上。
[0014]所述循环罐的出液口与切向流过滤器的进口之间的管道上设有第一压力表和流量计，所述切向流过滤器的出口与循环罐的回液口之间的管道上设有第二压力表。
[0015]所述切向流过滤系统还包括控制模块，所述循环泵、第一压力表、流量计和第二压力表均与控制模块电连接。
[0016]所述循环罐还连接有补液装置，所述补液装置与温控装置电连接。
[0017]所述补液装置包括补液部件、补液管和补液泵，所述补液部件通过补液管与循环罐连接，所述补液泵设置在补液管上并与控制模块电连接。
[0018]所述切向流过滤器连接有排液部件，所述排液部件与切向流过滤器之间的管道上设有第三压力表，所述第三压力表与控制模块电连接。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术的切向流过滤系统，工作过程：加压装置保持循环罐内部压力在适当值以提供切向流过滤器所需压力；循环泵启动，使循环回路中物料循环流动，即料液由循环罐的底部出口进入切向流过滤器，经切向流过滤器过滤掉小分子物料后，再从切向流过滤器出口到循环罐内。相对现有切向流过滤系统，本切向流过滤系统，第一，取消了循环罐和切向流过滤器回流端压力调节阀，降低了产热，能够避免产生较高的剪切力而导致料液失活；第二、降低了循环泵扬程。
附图说明
[0021]图1是现有切向流过滤系统的结构示意图。
[0022]图2是本专利技术切向流过滤系统的结构示意图。
[0023]图中各标号表示：
[0024]1、循环罐；11、补液装置；111、补液部件；112、补液管；113、补液泵；2、循环泵；3、切向流过滤器；31、排液部件；32、第三压力表；33、膜组件；34、大分子料液回流空间；35、小分子料液滤出空间；36、出液管；37、循环管；4、温控装置；5、加压装置；51、压缩空气供应部件；52、加压阀；53、加压管；54、空气过滤器；6、第一压力表；7、流量计；8、第二压力表；9、控制模块。
具体实施方式
[0025]以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0026]如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0027]图2示出了本专利技术切向流过滤系统的一种实施例，本实施例的切向流过滤系统包括循环罐1、循环泵2、切向流过滤器3和温控装置4，循环罐和切向流过滤器3连接形成循环回路，循环泵2设置在循环回路上，为循环回路中物料循环流动提供动力，循环罐1连接有加
压装置5，加压装置5提高和保持循环罐1内部压力以提供切向流过滤器3所需压力，温控装置4用于控制循环回路中料液的温度。
[0028]本切向流过滤系统工作过程：加压装置5保持循环罐1内部压力在适当值以提供切向流过滤器3所需压力；循环泵2启动，使循环回路中物料循环流动，即料液由循环罐1的底部出口进入切向流过滤器3，经切向流过滤器3过滤掉小分子物料后，再从切向流过滤器3出口到循环罐1内。相对现有切向流过滤系统，本切向流过滤系统，第一，取消了循环罐1和切向流过滤器3回流端压力调节阀，降低了产热，能够避免产生较高的剪切力而导致料液失活；第二、降低了循环泵2扬程。
[0029]具体地，循环罐1的底部设有出液口，侧部设有回液口，切向流过滤器3内设有膜组件33，膜组件33将切向流过滤器3内部分隔成大分子料液回流空间34和小分子料液滤出空间35，大分子料液回流空间34设有进口和出口，循环罐1的出液口通过出液管36与大分子料液回流空间34的进口连接，大分子料液回流空间34的出口通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切向流过滤系统，包括循环罐(1)、循环泵(2)、切向流过滤器(3)和温控装置(4)，其特征在于：所述循环罐(1)和切向流过滤器(3)连接形成循环回路，所述循环泵(2)设置在循环回路上，为循环回路中物料循环流动提供动力，所述循环罐(1)连接有加压装置(5)，所述加压装置(5)提高和保持循环罐(1)内部压力以提供切向流过滤器(3)所需压力，所述温控装置(4)用于控制循环回路中料液的温度。2.根据权利要求1所述的切向流过滤系统，其特征在于：所述加压装置(5)包括压缩空气供应部件(51)和加压阀(52)，所述压缩空气供应部件(51)通过加压阀(52)与循环罐(1)连接。3.根据权利要求2所述的切向流过滤系统，其特征在于：所述压缩空气供应部件(51)与循环罐(1)之间连接有加压管(53)，所述加压阀(52)设于加压管(53)上。4.根据权利要求3所述的切向流过滤系统，其特征在于：所述温控装置(4)设置在循环回路上。5.根据权利要求3所述的切向流过滤系统，其特征在于：所述温控装置(4)设置在循环罐(1)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的切向流过滤系统，其特征在于：所述循环罐(...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖立峰，
申请(专利权)人：楚天源创生物技术长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：