«Медицинский бизнес», октябрь 2006 года
ООО «НПП Экспресс-Эко» (г. Обнинск) более 15 лет занимается производством промышленного оборудования и расходных материалов для микрофильтрации.
В предыдущих номерах журнала «Медицинский бизнес» мы рассказывали о производственной программе ООО «НПП Экспресс-Эко» по производству и оказанию услуг в области промышленной микрофильтрации жидкостей и газов.
ООО «НПП Экспресс-Эко» является одним из крупнейших российских производителей фильтродержателей. Предприятие серийно выпускает как однопатронные фильтродержатели, так и многопатронные под фильтроэлементы высотой от 100 до 1000 мм.
Визитной карточкой предприятия является производство изделий из полимерных материалов, обладающих высочайшей термической и химической стойкостью (фторопласт – 4, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и т.п.). Фильтрующие элементы из этих материалов завоевали прочные позиции среди потребителей микрофильтрационного оборудования, в том числе, в фармацевтической промышленности. В настоящее время мы производим как глубинные, так и мембранные фильтроэлементы из этих полимеров с рейтингами фильтрации от 0,2 до 50 мкм, при этом мембрану из фторопласта–4 выпускаем сами, используя её как для производства фильтроэлементов, так и поставляя в виде дисков диаметром от 47 до 293 мм.
Все изделия прошли медицинскую сертификацию по ГОСТ 15013 – 96Р и включены в Государственный реестр изделий медицинского назначения.
Освоение серийного производства гофрированных (мембранных) фильтроэлементов подтолкнуло нас вести работу одновременно по двум направлениям.
Во-первых, с целью расширения ассортимента мембранных фильтроэлементов мы установили контакты с производителями мембраны (полотна), как с отечественными – например, ЗАО «Владипор», так и с зарубежными. Это позволило серьезно расширить линейку мембранных фильтроэлементов с широким спектром мембран с рейтингами фильтрации от 0,15 до 3 мкм, как гидрофильных, так и гидрофобных, что дает возможность предложить решение более широкого круга задач по микрофильтрации в фармацевтической промышленности.
Мы считаем, что по соотношению цена-качество мы можем предложить потребителю наилучшие решения по таким проблемам, как:
- очистка пара;
- очистка воды на комплексах моечных машин (в том числе рециркуляционной);
- очистка технологических газов;
- очистка различных реактивов;
- фильтрация воздуха (вплоть до стерильности);
- очистка отходящих газов с ферментеров;
- предфильтрация препаратов перед стерилизующей фильтрацией;
Второе направление в развитии производства гофрированных фильтроэлементов – обеспечение надежного контроля целостности мембранных фильтров.
Для нужд собственного производства в фирме «Sartorius» мы приобрели прибор «Sartochek –3», который позволяет проводить контроль за целостностью мембраны по двум тестам:
определение давления появления первого пузырька (так называемый метод bubble
point) – метод позволяет оценить размер максимальной поры;
диффузионный метод – метод позволяет оценить ширину распределения пор по
размерам в мембране; этот метод также позволят быстро ответить на вопрос о
целостности готового мембранного фильтроэлемента.
Время одного измерения на приборе «Sartochek -3» составляет около 15 минут, что в значительной степени лимитирует производственный процесс. Кроме того, очень многие пользователи мембранных фильтроэлементов не в состоянии приобрести такой прибор контроля из-за его высокой стоимости и вынуждены оценивать целостность мембранных фильтроэлементов по результатам проведенной фильтрации или опираясь на интуицию.
Специалистами ООО «НПП Экспресс-Эко» разработан собственный прибор «ДиП-Экспресс» для оценки целостности мембранного элемента по диффузионному методу – время одного измерения менее 2-х минут. Прибор изготовлен из современных комплектующих, благодаря оригинальному программному обеспечению адаптируется к персональному компьютеру и имеет невысокую цену по сравнению с импортными аналогами (около 95 тыс. руб.). Контролю на целостность может быть подвергнут любой мембранный фильтроэлемент – как импортного, так и отечественного производства.
Таким образом, ООО «НПП Экспресс-Эко» предлагает не только широкую линейку глубинных и мембранных фильтроэлементов, но и прибор экспресс-оценки целостности фильтроэлеметов.
Осветление углесодержащих растворов
В фармацевтической промышленности микрофильтрация как технологический прием применяется для осветления растворов, когда содержание примесей (сухого вещества) в растворе не превышает 0,1 – 0,3 % по массе. Однако в практике часто встречаются более высокие концентрации загрязнения, и технологам приходится применять очень сложные схемы предварительного осветления препаратов.
ООО «НПП Экспресс-Эко», помимо расширения ассортимента выпускаемой продукции и оказания услуг в области промышленной микрофильтрации, в последние годы вело разработку новых видов оборудования и технологии для осветления сильно концентрированных суспензий.
В настоящей статье мы хотим рассказать о серии установок «Каскад-У», предназначенных для первичного осветления растворов, сильнозагрязненных твердыми частицами, в т.ч. активированным углем.
Новое оборудование позволяет осуществлять процесс в автоматическом режиме с минимальным количеством расходных материалов за счет применения регенерируемых фильтрующих материалов. По сути, речь идет о новом поколении автоматических сепарационных устройств, при этом степень автоматизации определяет потребитель.
ООО «НПП Экспресс-Эко» выпустило в производство серию автоматических установок «Каскад-У» с производительностью 0,5, 2, 8, 10 м3/час по фильтрату, позволяющих в непрерывном режиме осветлять сильно загрязненные жидкие продукты с содержанием загрязнений от 0,1 до 8 % масс. Реализация такого технологического приема стала возможна благодаря оригинальному аппаратурному оформлению и специальному программному обеспечению, разработанному специалистами ООО «НПП Экспресс-Эко».
В основе непрерывной работы установки заложен принцип саморегенерации. Установка представляет собой систему параллельно работающих фильтров - от двух до шести и более. Разработанный алгоритм управления установкой по мере накопления загрязнения и увеличения сопротивления потоку предусматривает автоматический поочередный вывод в режим регенерации одного из параллельно работающих фильтров.
Принципиальная схема автоматической установки «Каскад-У-2» приведена на рис. 1 и 2.
Принцип работы автоматических установок серии «Каскад-У»
Раствор препарата подается на входы параллельно работающих фильтров первой ступени с патронными фильтрующими элементами из нержавеющей сетки. Одновременно работают от двух до четырех фильтров, при этом один находится в регенерации, остальные – в работе. После фильтров первой ступени раствор окончательно очищается на фильтре второй ступени, в котором установлены патронные фильтрующие элементы с рейтингом 1 мкм. Давление на входе в установку, на входе во вторую ступень и на выходе из установки контролируется электронными датчиками давления, расход контролируется электронным расходомером и поддерживается на заданном уровне с помощью частотного регулятора, контролирующего работу насоса. В ходе работы периодически, в автоматическом режиме производится поочередная регенерация фильтров первой ступени. Осадок угля смывается в фильтр - ловушку, которая после осушения промывается обратным током воды, и пульпа сбрасывается в мешочный фильтр с последующей утилизацией. Процессы заполнения, намыва и регенерации фильтров полностью автоматизированы и проходят без участия человека по специально разработанному алгоритму, реализованному в контроллере. Информация об основных параметрах работы установки выводится на экран дисплея контроллера.
Допускается подача на вход в установку раствора препарата с концентрацией пылевидного угля от 3 до 300 г/1000 л, в зависимости от концентрации поступающего загрязнения чаще или реже будет включаться режим регенерации.
Разные предприятия используют в своей технологии обработки препаратов различные марки углей, отличающиеся гранулометрическим составом, соответственно, сжимаемостью осадка. Для определения технологических параметров в управлении установкой в зависимости от типов угля ООО «НПП Экспресс-Эко» приглашает заинтересованные организации к проведению предварительных испытаний на нашей производственной базе. На предприятии изготовлена для этих целей пилотная установка со стендом, позволяющим имитировать любые реальные условия эксплуатации и любые концентрации загрязнений.
Таким образом, прежде чем обсуждать техническое задание на изготовление установки для Заказчика, мы можем предварительно промоделировать процесс осветления раствора от того вида угля, который используется на производстве у Заказчика и продемонстрировать результат Заказчику.
Предварительные расчеты показали, что окупаемость такой установки составляет от 4 до 6 месяцев за счет экономии на расходных материалах. А преимущества использования этих установок очевидны:
- При работе с активированным пылевидным углем в силу большой доли ручного труда рабочие места всегда имеют высокую степень загрязненности угольной пылью. В нашем варианте это исключается.
- Автоматизация управления установкой позволяет вести контроль над работой с удаленного рабочего места, а также снижает роль человеческого фактора, что повышает стабильность получаемого результата.
Следует отметить, что в описываемой установке снижение уровня автоматизации практически невозможно – успех работы установки определяется строгой очередностью в открывании и закрывании соответствующих кранов. Контролер сделает это безошибочно, тогда как возможное влияние человеческого фактора может нарушить работоспособность системы.
Необходимо отметить также, что применение такой установки возможно не только для осветления растворов от угля, но и для осветления других продуктов независимо от типа образующего осадка.
Другой, более упрощенный способ осветления углесодержащих растворов реализован нами в ОАО «Биохимик» (г. Саранск) и ОАО «Дальхимфарм» (г. Хабаровск).
Схема двухкаскадной установки, используемой на ОАО «Дальхимфарм» представлена на рис. 3.
В данной установке на стадии первичного осветления реализован принцип намывной фильтрации – т.е. загрязнение, накопленное на поверхности регенерируемого фильтра Ф1 в режиме рециркуляции после намыва и формирования устойчивого намывного слоя становится первым фильтром грубой очистки, а окончательная доочистка осуществляется на фильтре тонкой очистки Ф2. Все управление кранами осуществляются вручную.
Конструкция фильтрующих элементов и фильтродержателя первой ступени имеют некоторые особенности, позволяющие осуществлять равномерный намыв слоя угля на фильтроэлемент. Таким образом, система позволяет за один цикл обеспечить удержание интегральной грязевой нагрузки по углю от 0,5 до 6 кг при обеспечении производительности по фильтрату до 1,5 м3/час.
В настоящее время ООО «НПП Экспресс-Эко» разрабатывает еще несколько проектов, оптимизирующих процесс микрофильтрации. О них мы будем рассказывать в дальнейших публикациях.
А.А. Горшков, зам. директора по маркетингу