Pré-filtração gera economia na manufatura
Esta postagem foi publicada em 3 de agosto de 2017
No setor biofarmacêutico, o controle dos agentes biológicos na manufatura se faz por meio da filtração. A boa novidade é que os custos de operação nestas instalações podem ser reduzidos com o correto uso de pré-filtros.
Um pré-filtro bem selecionado e dimensionado, posicionado a montante de um filtro de grau de esterilização ou de um filtro de controle biológico, permite que a área dos filtros membrana utilizados no processo seja reduzida significativamente.
Esta medida se faz relevante porque o custo de operação do pré-filtro combinado com filtro membrana estéril de área menor é geralmente inferior ao custo de um único filtro membrana estéril com área maior trabalhando sem um filtro a montante.
Por meio de uma aplicação estruturada com a utilização dos filtros da linha domnick hunter, a Parker oferece soluções de filtração otimizadas, especificamente dimensionadas para cada processo e capazes de proporcionar economia substancial nessas aplicações.
Dois estágios
Um recente estudo de caso envolvendo um sistema de filtração esterilizante de solução biológica viscosa contendo soro comprovou a importância da pré-filtração para a redução dos custos operacionais.
Um filtro membrana de alta capacidade PROPOR HC de 10” seria capaz de processar apenas metade da batelada no processo em questão. Se sua capacidade de filtração fosse dobrada, essa seria uma solução de custo elevado.
Por outro lado, quando auxiliado por um pré-filtro PROCLEAR GP instalado a montante, o mesmo filtro de grau de esterilização de 10” conseguiu processar toda a batelada. Este pré-filtro combina microfibra de vidro e polipropileno em seu elemento filtrante para alcançar tanto alta capacidade quanto robustez física.
A solução se mostrou 25% mais econômica que a opção de dobrar o tamanho da membrana estéril. Em muitos casos, a pré-filtração também irá proteger o filtro membrana, estendendo sua vida útil e contribuindo para uma redução de custos ainda mais acentuada na produção.
Diferentes materiais
Dimensionar pré-filtros pode ser uma tarefa complexa devido à amplitude de variáveis que devem ser consideradas em sua seleção.
Os pré-filtros mais adequados para as aplicações biofarmacêuticas podem apresentar elementos filtrantes compostos por materiais diferentes. Assim, o tipo mais apropriado a ser escolhido dependerá das características requeridas pelo processo.
A tabela a seguir indica os materiais mais usados na pré-filtração, bem como suas propriedades e as condições em que devem ser empregados.
Matérias mais usados na pré-filtração
| Meio filtrante | Polipropileno | Fibra de vidro | Dupla camada – Fibra de vidro + Polipropileno |
| Propriedades | Elevada robustez física | Elevada capacidade | Excelente retenção de partículas sólidas |
| Propriedades | Compatível com ampla variedade de químicos | Menos quimicamente resistente e fisicamente robusto que o polipropileno | Elevada capacidade |
| Propriedades | Tipicamente inerte | Em alguns casos pode interagir com o produto | Quimicamente resistente e fisicamente robusto |
| Quando usar? | Use em fluidos corrosivos como solventes e para correção do pH em aplicações que não requerem altas capacidades | Use quando alta capacidade for uma prioridade, como nas operações de remoção de células e agentes precipitadores | Use nas aplicações que requerem alto nível de proteção do filtro membrana a jusante |
Dimensionando pré-filtros
Confira abaixo os oito passos para o correto dimensionamento de sistemas de filtração incluindo pré-filtros (sempre lembrando que o suporte técnico do fabricante é fundamental para que esta seleção seja eficaz e bem-sucedida).
1. Defina a exigência da pré-filtração dimensionando primeiro o filtro membrana a jusante.
2. Sempre que possível, reúna informações sobre as propriedades do processo por meio da coleta de todos os dados relevantes existentes, e também pela realização de testes para determinar a concentração e o tamanho mínimo dos particulados, assim como a viscosidade que a solução adotada no processo deverá atender.
3. Selecione o meio filtrante do pré-filtro com base nas propriedades do processo e defina se a retenção, compatibilidade ou capacidade deste material são críticas.
4. Com base nessa análise e no fluxo do processo, selecione os graus do pré-filtro mais eficazes para a proteção do filtro membrana. Um filtro de 0.2 mícron pode requerer um pré-filtro de 0.5-0.6 mícron, enquanto um filtro membrana de alta capacidade com camada de pré-filtração integrada pode trabalhar com um pré-filtro de estrutura porosa mais aberta.
5. Use o método de fluxo constante para comparar as capacidades de retenção dos graus selecionados e possibilitar o redimensionamento do filtro membrana a jusante. Para definir a tela de pré-filtração pode-se usar a pressão de filtração constante, mas use baixas pressões (5-10 psig) para simular as condições de operação.
6. Se o processo envolver fluidos com alto teor de sólidos, pode ser necessário adotar etapas adicionais de pré-filtração. Nesses casos, uma solução mais econômica para garantir a proteção do filtro membrana é adotar um pré-filtro inicial mais simples, que ofereça alta capacidade de retenção de sólidos, seguido por um segundo estágio de pré-filtração equipado com um filtro mais fino.
7. Confirme os resultados em maior escala utilizando um formato plissado para dar maior confiança no desempenho na escala final.
8. Uma vez que os resultados estiverem confirmados, aplique a solução na escala de produção.
Fonte: http://blog.parker.com/br/pre-filtracao-gera-economia-na-manufatura-v2