Filtrazione a membrana per usi sanitari. Linea completa

Transcript

1 Filtrazione a membrana per usi sanitari Linea completa

2

3 Filtrazione ottimizzata Alfa Laval è uno dei principali fornitori mondiali di tecnologie per la separazione industriale. Siamo fieri di fornire, per tradizione, apparecchiature di separazione basate su principi centrifughi e meccanici praticamente per tutti i settori industriali. Tuttavia, in molti processi le sostanze coinvolte sono troppo delicate per sopportare un tale trattamento. L alternativa delicata La filtrazione a membrana separa i diversi componenti di un flusso di alimentazione in base alla forma e alle dimensioni delle microparticelle al suo interno. Migliore la filtrazione, maggiore sarà la qualità e il valore del prodotto finale. Questa separazione avviene grazie al pompaggio del flusso di alimentazione attraverso la superficie di una membrana con pori tanto microscopici da essere misurati in angstrom (1 x m ). Alcuni componenti passano, mentre altri non sono in grado. La filtrazione a membrana viene spesso utilizzata a integrazione dei processi di separazione centrifughi basati sulla differenza di gravità. Può essere utilizzata anche per la concentrazione prima dell evaporazione e dell essiccazione con spray dryer. L approccio di Alfa Laval alla filtrazione a membrana Alfa Laval è il principale fornitore mondiale di membrane per la filtrazione ad uso sanitario. Le membrane Alfa Laval altamente igieniche rappresentano la scelta preferita da molti importanti utenti della tecnologia di filtrazione a membrana, oltre che da fornitori OEM di moduli e sistemi. Attenzione dall inizio alla fine Alfa Laval ha i prodotti e il know-how per coprire tutto lo spettro della filtrazione a membrana. Oltre alla produzione e fornitura di membrane, siamo responsabili anche dello sviluppo e della progettazione di questi prodotti tecnicamente avanzati. Siamo di conseguenza nella posizione di poter applicare procedure di garanzia di qualità a tutte le fasi, a notevole vantaggio di tutti gli utenti dei sistemi a membrana. La selezione del giusto tipo di membrana sanitaria, con la configurazione e le specifiche più appropriate, è essenziale per ottenere la massima efficienza dai processi di filtrazione in termini di livelli igienici, costi operativi e resa. Sezione trasversale di una membrana a pellicola sottile utilizzata nell osmosi inversa Soddisfazione di requisiti di igiene elevati La filtrazione a membrana sta diffondendosi sempre più nei processi che prevedono un igiene elevata, tra cui: Concentrazione e purificazione Chiarificazione e separazione Estrazione Riciclo e recupero del prodotto Miglioramento del prodotto e dell effluente. Strato di supporto Polisulfone (PS), spessore micron Strato di membrana a pellicola sottile Poliammide (PA), spessore 0,25 micron Carta di supporto Poliestere (PE) o polipropilene (PP), spessore micron 3

4 Funzionamento della filtrazione a membrana La tecnologia alla base della filtrazione a membrana prevede l utilizzo di una membrana semi-permeabile per separare un liquido in due flussi distinti. Pompando questo liquido attraverso la superficie della membrana si crea una pressione positiva, attraverso la membrana stessa, che forza il passaggio dei componenti con dimensioni inferiori alla porosità della membrana, formando il permeato. Tutti i componenti di dimensioni maggiori dei pori non possono passare e rimangono all interno del flusso, che viene detto retentato. La superficie della membrana viene mantenuta libera da ostruzioni grazie all azione del flusso di liquido che si muove parallelamente ad essa. Conformità FDA Alfa Laval produce membrane destinate all uso in un ampia gamma di processi delle industrie alimentari, delle bevande, lattiero-casearie, delle biotecnologie e farmaceutiche. Tutte le membrane Alfa Laval, con design e configurazioni a spirale e piatte, sono quindi prodotte in conformità con le norme FDA in materia. Questa conformità si estende inoltre alle apparecchiature e ai raccordi coinvolti nelle operazioni di filtrazione a membrana, compresi elementi quali unità frame-and-plate, alloggiamenti degli elementi e pompe. 4

5 Microfiltrazione Le membrane per microfiltrazione (MF) Alfa Laval sono particolarmente economiche da utilizzare, in larga misura grazie al basso consumo energetico richiesto. Inoltre hanno il vantaggio di eliminare la sostituzione e lo smaltimento frequente delle cartucce e di altri materiali di consumo utilizzati nella tradizionale filtrazione a flusso frontale. Le membrane per microfiltrazione Alfa Laval sono estremamente durevoli, con una vita utile che può estendersi oltre i cinque anni. La microfiltrazione viene applicata a flussi dai quali si vogliono rimuovere solidi di diametro ridotto dispersi, quali batteri, grassi e globuli oleosi, senza influire sull equilibrio dei componenti disciolti nel flusso. Ultrafiltrazione Per l ultrafiltrazione (UF) si utilizzano membrane i cui pori sono più piccoli, con una gamma di taglio molecolare (MWCO) da a e con una pressione applicata relativamente bassa. Sali, zuccheri, acidi organici e peptidi più piccoli passano attraverso i pori della membrana, mentre proteine, grassi e polisaccaridi vengono respinti. L utilizzo delle membrane per ultrafiltrazione appropriate consente inoltre la separazione di un flusso di alimentazione in due flussi distinti, ciascuno contenente componenti disciolti con pesi molecolari diversi. Nanofiltrazione Per la nanofiltrazione (NF) si utilizzano membrane con pori ancora più piccoli, fino a 300 dalton. Con pressioni operative fino a 50 bar, i piccoli ioni passano, mentre quelli più grandi, insieme alla maggior parte dei composti organici, vengono respinti. Gli elementi per nanofiltrazione di Alfa Laval vengono utilizzati nella concentrazione e demineralizzazione ad alta resa di prodotti quali il siero e il permeato di ultrafiltrazione. Queste membrane speciali vengono utilizzate per filtrare sali grandi con una divalenza superiore a 2, mentre i piccoli sali monovalenti passano nel permeato. Inoltre, possono essere utilizzate per la produzione di bevande a ridotto tenore alcolico, dal momento che il componente alcolico passa attraverso la membrana, lasciando colore e aroma nel retentato. Facilità di pulizia La maggior parte dei tipi di membrana è fusa su un materiale di supporto in poliestere. Sono disponibili alcune membrane speciali in cui si utilizza il polipropilene, che le rende in grado di sopportare temperature e valori di ph elevati. Questi tipi di membrana, le cosiddette membrane pht, possono funzionare continuativamente ad alte temperature e sopportare anche una pulizia ad alta temperatura (60 C) con valori di ph nella gamma da 1 a 12,5. Possono essere anche sterilizzate con acqua a temperature fino a 90 C. Osmosi inversa Nell osmosi inversa (RO) si utilizzano membrane con pori tanto minuti che solo piccole frazioni di sali sono in grado di passare, insieme all acqua che costituisce il componente principale del permeato. Alcuni composti organici con basso peso molecolare possono anch essi passare, ma solo in misura ridotta. Tuttavia, il passaggio non è possibile per tutti gli altri componenti in sospensione o in soluzione nel flusso di liquido (sali, zuccheri etc. etc.). Le membrane per osmosi inversa di Alfa Laval vengono utilizzate nella concentrazione e demineralizzazione ad alto flusso del flusso di alimentazione diretto o dei permeati risultanti da ultrafiltrazione e nanofiltrazione. 5

6 Membrane a spirale Il design esclusivo degli elementi con membrana a spirale garantisce che il flusso di alimentazione passi attraverso l elemento nelle migliori condizioni di flusso possibili. Ciò assicura la massima efficienza nella separazione e un flusso migliore, oltre alla lunga durata e alla facilità di pulizia di ogni elemento. Il nucleo di ogni elemento a spirale è un tubo centrale perforato, a cui sono fissate grandi sacche di membrana. Ognuna di esse contiene una rete di spaziatura che trasporta il permeato fuori dalla sacca della membrana nel tubo centrale. I diversi spessori della rete di spaziatura tra ogni sacca garantiscono la distribuzione uniforme del prodotto alimentato sull intera superficie della membrana. La speciale tecnica di avvolgimento stretto utilizzata negli elementi membrana a spirale di Alfa Laval fornisce la massima superficie attiva della membrana, che a sua volta offre un elevata capacità di permeato. Le eccezionali caratteristiche di solidità degli elementi membrana a spirale di Alfa Laval garantisce una lunga durata e una riduzione dei problemi di canalizzazione, anche in presenza di una perdita di carico elevata attraverso l elemento. Questi elementi di filtrazione sono inoltre disponibili in configurazioni speciali, in grado di tollerare la pulizia ad alte temperature e valori di ph estremi. Distribuzione del flusso in un elemento membrana a spirale. In rosso è rappresentato il prodotto alimentato/retentato. In giallo, il permeato.. 6

7 Membrane plate-and-frame I principi alla base della filtrazione a membrana rimangono gli stessi, sia che la membrana sia avvolta in un elemento a spirale o tagliata in sezioni piane per l inserimento in unità plate-and-frame. I tipi di membrane utilizzati per gli elementi a spirale sono quindi disponibili anche come membrane piane, da applicare nelle esclusive unità plate-and-frame prodotte da Alfa Laval. Tali unità rappresentano la scelta migliore in presenza di un retentato con viscosità elevata. Le unità plate-and-frame sono progettate con canali aperti lungo la superficie della membrana. Il flusso di alimentazione/ retentato scorre attraverso di essi. La membrana stessa è sostenuta da piastre cave, dotate di numerose fessure che consentono la raccolta e la rimozione del permeato dall unità tramite i tubi di raccolta del permeato. Le unità plate-and-frame utilizzano la membrana stessa, con l ausilio di anelli o fascette di chiusura, per sigillare il prodotto alimentato/retentato e impedirne il mescolamento nei canali del permeato. In questo modo vengono inoltre evitate perdite dalla pila di piastre stessa. In genere, un installazione plate-and-frame offre una maggiore capacità del permeato per unità di superficie della membrana rispetto a quanto ottenibile con gli elementi membrana a spirale. Le unità plate-and-frame su scala industriale sono dotate di superfici attive della membrana che vanno da 1,65 a 60 metri quadri. A loro volta possono essere combinate in sistemi più grandi, utilizzando più unità collocate in serie o in parallelo per ottenere la capacità richiesta. Distribuzione del flusso in un unità plate-and-frame. In rosso è rappresentato il prodotto alimentato/retentato. In giallo, il permeato. 7

8 Ottenere la giusta pressione L efficienza dei sistemi di filtrazione a membrana dipende fortemente dall applicazione affidabile e ininterrotta di una pressione costante. Le pompe ad alta pressione fanno scorrere il flusso di alimentazione attraverso la superficie della membrana e i suoi pori microscopici a una velocità costante, incrementando affidabilità ed efficienza. Tali pompe devono anche mantenere livelli di igienicità eccezionali. Alfa Laval si distingue nel poter fornire ai clienti anche un ampia scelta di pompe ad alta pressione conformi agli standard sanitari, nonché un esauriente gamma di altre apparecchiature sanitarie, tra cui valvole, alloggiamenti per membrane, materiali di installazione, dispositivi per serbatoi, scambiatori di calore e strumenti di controllo. I clienti possono godere i vantaggi di una logistica efficiente, della perfetta integrazione tra tutti i componenti e dell acquisto dell intero spettro di apparecchiature e raccordi sanitari da un unica fonte dotata di grande esperienza. Pompa multistadio LKH Progettata appositamente per le pressioni elevate alle uscite e utilizzata come pompa di alimentazione nelle installazioni per osmosi inversa e nanofiltrazione. Intervallo di pressione fino a 40 bar. Utilizzata nelle installazioni per filtrazione con membrana a spirale o plate-and-frame. Pompa ad alta pressione LKHP Utilizzata come pompa di alimentazione e di ricircolo nelle installazioni che richiedono sia pressioni che portate elevate, come nell osmosi inversa e nella nanofiltrazione. Intervallo di pressione fino a 40 bar. Utilizzata nelle installazioni per filtrazione con membrana a spirale o plate-and-frame. Pompa centrifuga LKH Utilizzata come pompa di alimentazione e ricircolo nelle installazioni per filtrazione con membrana a spirale o plate-and-frame. Ideale per i casi in cui sono richieste combinazioni di pressioni ridotte e portate elevate, come nel caso della microfiltrazione e dell ultrafiltrazione. Intervallo di pressione fino a 10 bar. 8

9 Pompa rotativa a lobi SRU Utilizzata come pompa di alimentazione e ricircolo per la filtrazione di prodotti ad alta viscosità. Utilizzata insieme alla microfiltrazione e all ultrafiltrazione nelle installazioni per filtrazione con membrana plate-and-frame. Intervallo di pressione fino a 20 bar. Pompa rotativa a lobi SX Pensata per l uso nei processi che richiedono condizioni di assoluta sterilità, tra cui numerose applicazioni farmaceutiche. Utilizzata come pompa di alimentazione e ricircolo per la filtrazione di prodottiad alta viscosità. Utilizzata per la microfiltrazione e l ultrafiltrazione nelle installazioni per filtrazione con membrana plate-and-frame. Intervallo di pressione fino a 20 bar. Pompa OptiLobe OptiLobe è una pompa rotativa a lobi per applicazioni generiche. Disponibile in una gamma ottimizzata con un numero ridotto di opzioni, combina una conveniente semplicità con la qualità e l affidabilità di Alfa Laval. Intervallo di pressione fino a 8 bar. Tutto ciò che serve per un sistema a membrana completo Alfa Laval fornisce anche un ampia gamma di speciali apparecchiature ausiliarie, raccordi e accessori, necessaria per l installazione delle membrane utilizzate nei sistemi a spirale e plate-and-frame e per un funzionamento sicuro ed efficiente di tali sistemi. Questi elementi devono essere approvati per classificazioni di pressione anche di 60 bar, nei casi in cui il processo di filtrazione a membrana richieda pressioni di esercizio elevate. Inoltre, tutti questi componenti sono progettati per mantenere condizioni igieniche ottimali e per la piena conformità alle norme FDA e UE, nonché agli standard sanitari 3A e ai requisiti USDA Creazione dei collegamenti Per installare un di filtrazione nell housing sono richiesti speciali accoppiatori per il collegamento dei singoli elementi e la loro connessione all uscita del permeato sull alloggiamento. Questi accoppiatori ATD di Alfa Laval, inoltre, impediscono la deformazione telescopica degli elementi provocata dalla pressione che si crea a causa del flusso di alimentazione tangenziale che passa attraverso di essi. Uno speciale accoppiatore ESA viene utilizzato per garantire che gli elementi inseriti nell housing abbiano un posizionamento ottimale garantendo così la massima efficienza. Questo accoppiatore utilizza un anello di tenuta periferico per ridurre al minimo qualsiasi flusso di bypass intorno all elemento, garantendo al contempo che vengano sempre mantenute le condizioni sanitarie e igieniche adeguate. Un importante vantaggio aggiuntivo offerto dagli accoppiatori ESA consiste nella riduzione, fino al 30%, del consumo energetico delle pompe di ricircolo. 9

10 Soluzioni per la vostra applicazione... Alfa Laval fornisce membrane altamente igieniche per tutte le esigenze, dalla microfiltrazione all osmosi inversa. Ogni tipo garantisce un prodotto efficiente e affidabile, con un funzionamento efficace e di lunga durata. La nostra esperienza si estende in molti settori diversi, in cui è importante soddisfare gli standard sanitari e mantenere livelli igienici d eccezione. Possiamo fornire sia membrane per usi generici, sia soluzioni progettate per lo svolgimento di operazioni specialistiche. Abbiamo sia il know-how, sia i prodotti per offrirvi la soluzione ottimale per un ampio spettro di viscosità, valori di ph e temperature. Industria alimentare e delle bevande La separazione delicata offerta dalle membrane di Alfa Laval contribuisce a mantenere i sapori naturali e gli aromi delicati di cibi e bevande. Gli eccezionali livelli di igiene aiutano a mantenere l alta qualità dei prodotti, mentre l efficienza contribuisce a ridurre i costi Prodotti lattiero-caseari Nella lavorazione dei prodotti lattiero-caseari sono essenziali livelli di igienicità eccezio-nalmente alti ed è di importanza vitale che le membrane siano facili da pulire e da mantenere pulite. Le apparecchiature Alfa Laval per la filtrazione a membrana consentono di mantenere questi standard elevati e sono inoltre disponibili unità speciali, sterilizzabili con acqua calda a temperature fino a 90 C. Industria farmaceutica e delle biotecnologie L utilizzo delle apparecchiature di filtrazione a membrana di Alfa Laval contribuisce a soddisfare i rigorosi standard igienici e i requisiti di certificazione caratteristici delle industrie farmaceutiche e delle biotecnologie. Oltre a garantire la sterilità, questi prodotti conformi agli standard sanitari tute lano l installazione dalla contaminazione incrociata. 10

11 Un assistenza che accresce l efficienza Abbiamo sempre disponibili in magazzino la maggior parte dei tipi di membrane, per installazioni a spirale e a piastra e cornice. Questo si traduce in tempi di invio e consegna molto brevi. Semplice e diretto L acquisto di membrane Alfa Laval è un processo semplice, rapido e diretto. Un team di vendita specializzato si occupa sollecitamente di qualsiasi vostra richiesta. Questo vi consente di accedere in modo facile e diretto ai consigli e al knowhow approfondito che sono essenziali per un efficiente funzionamento della filtrazione a membrana. Potete contattarci direttamente per una consulenza e inserire ordini nel nostro speciale catalogo Web e-channel dedicato a componenti e apparecchiature sanitarie. Acquisto da un unico fornitore Possiamo anche fornire tutti i raccordi, le apparecchiature ausiliarie, gli accessori e i materiali di consumo necessari per predisporre e utilizzare strutture per la filtrazione a membrana o per ammodernare, integrare ed estendere i sistemi esistenti. Una strategia di acquisto con fornitore unico offre un rapido ritorno dell investimento per i seguenti motivi: Meno ore di progettazione richieste Approvvigionamento più economico e rapido, con minori costi logistici Garanzia di un efficienza ben coordinata grazie al fornitore unico Garanzia del corretto funzionamento congiunto di tutti i prodotti sanitari acquistati dallo stesso produttore Coordinamento e standardizzazione di tutta la documentazione e delle certificazioni. Forniamo inoltre visite di assistenza per la sostituzione delle membrane, per aiutare a ottimizzare i processi di filtrazione a membrana e per risolvere specifici problemi riscontrati. Su richiesta, siamo in grado di fornire la formazione necessaria per gli operatori. 11

12 Alfa Laval in breve Alfa Laval è Leader globale nella fornitura di componenti specializzati e soluzioni ingegneristiche. I nostri componenti, processi e servizi sono finalizzati ad assistere i clienti nell ottimizzazione delle prestazioni dei loro processi. Sempre in ogni occasione. Li aiutiamo a riscaldare, raffreddare, separare e trasportare prodotti quali olio, acqua, prodotti chimici, bevande, generi alimentari, amidi e farmaceutici. La nostra organizzazione globale lavora in stretto contatto con clienti in quasi 100 paesi per aiutarli ad essere all avanguardia nel proprio settore. Per contattare Alfa Laval Consultare il sito dove sono disponibili informazioni aggiornate riguardanti le sedi Alfa Laval nei vari Paesi del mondo. ESE00613IT 0711 Alfa Laval è un marchio registrato e di proprietà di Alfa Laval Corporate AB.