Автоматика промышленной фильтрации
Автоматизация процессов разделения твёрдой и жидкой фаз в химии и фарме: нутч-фильтры, друк-фильтры, фильтр-прессы, центрифуги. Контроль перепада давления, уровня осадка, автоматическая промывка и выгрузка.
Фильтрация — одна из самых частых операций в химическом и фармацевтическом производстве. После синтеза продукт обычно получается в виде суспензии (кристаллы в маточном растворе), и его нужно отделить, промыть, высушить. Автоматика управляет всем циклом: загрузкой суспензии, контролем перепада давления на фильтровальной перегородке, подачей промывной жидкости, продувкой осадка азотом или сжатым воздухом, выгрузкой.
Ключевые параметры мониторинга — перепад давления (сигнализирует о росте слоя осадка и скорости фильтрации), уровень жидкости над фильтратом, температура (многие продукты фильтруют при 40-60 °C для снижения вязкости), содержание растворителя в фильтрате. Для нутч-фильтров и друк-фильтров обязательна защита по максимальному давлению — обычно 3-6 бар, превышение приводит к разрыву фильтровальной ткани. Контроллер — Siemens S7-1200 или ОВЕН ПЛК160, SCADA для крупных установок.
Специфика фарминдустрии — CIP/SIP автоматика: после выгрузки одной партии фильтр моется по заданной программе (вода WFI → щёлочь → кислота → вода WFI → пар стерилизации). Все переключения клапанов — автоматические, с подтверждением концевыми выключателями, с записью в журнал. Это требование GMP — ручная мойка в фарме запрещена.
Для горючих растворителей (ацетон, этанол, толуол, метиленхлорид) всё оборудование — во взрывозащищённом исполнении, с продувкой инертным газом, с контролем концентрации по датчикам нижнего предела взрываемости (НКПВ).
Частые вопросы
Какой датчик уровня применяют на нутч-фильтре с реагентами?
Радарный уровнемер (бесконтактный) в Ex-исполнении — не контактирует со средой, устойчив к агрессивной химии и пене. Для менее агрессивных сред — поплавковые или ультразвуковые. Контактные датчики (кондуктометрические, ёмкостные) быстро обрастают осадком и дают ложные показания.Можно ли автоматизировать старый фильтр-пресс без датчиков?
Да, частично. Минимум — поставить датчик перепада давления на входе/выходе, таймер и клапаны с электроприводами. Это уже даст автоматический цикл фильтрация → промывка → продувка. Для полной автоматизации с выгрузкой осадка — нужны датчики положения плит и привод на механизм разжима. Окупаемость 1-2 года за счёт экономии времени оператора.
Источники
- ГОСТ Р ИСО 11137 — Фильтрация в фармацевтике — Росстандарт