Fibersart® High Flow 313 41 27 4 SM

Technical Documentation
Fibersart® High Flow
313 41 27 4 SM
Hollow-fiber microfiltration module | Mikrofiltration-Hohlfaser-Modul
85032-536-19
English – page 2
2
3
Deutsch – Seite 10
3
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6
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8
9
9
19
2
Contents
Introduction
Introduction
Overview: Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Module
Delivered Condition
Precautions When Handling
Fibersart® High Flow Hollow-fiber
Modules
Product Code
Installing and Starting Up the Module
Operating Conditions
Cleaning the Module
Chemical, Thermal and Mechanical
Stability of the Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Modules
Long-term Storage of the Module
This introduction is intended only to provide
general information.
Specifications of the Fibersart®
High Flow Hollow-fiber Module
Chemical Stability of the
Polyethersulfone Membrane
Photo of the Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Standard Housing
Photo of the Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Module
Photo of the Protective Zone
Crossflow Behavior of the Hollowfiber Module, Subject to Viscosity
and Pressure Loss (flux = constant).
Information and Instructions
on Disposal
Return Shipment Form
Please study the operating instructions
carefully before working with the Fibersart®
High Flow hollow-fiber module system.
Follow all the instructions and operate the
module (housing with installed module)
according to the prescribed service conditions. Incorrect handling can permanently
impair the performance of the module or
even destroy it.
Please direct any questions or problems
you may have about the use of Fibersart®
High Flow hollow-fiber module systems to
Technical Support at Sartorius Stedim
Biotech GmbH.
Sartorius Stedim Biotech GmbH
August-Spindler-Strasse 11
37079 Goettingen, Germany
Phone +49.551.308.0
Fax +49.551.308.3289
www.sartorius-stedim.com
Please note:
This information reflects our current state
of knowledge and is designed only to give
a general impression of our products. We
reserve the right to make changes at any
time to include new developments. All
existing protective rights must be respected. Our general terms and conditions
of purchase warranty the quality of our
products. We do not in principle accept
any warranty for consequential damage
arising from the use of our products.
Overview: Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Module
Delivered Condition
Precautions…
Fibersart® High Flow hollow-fiber modules
contain asymmetrical Fibersart® High Flow
membranes. The consequently high mechanical stability of the Fibersart® High Flow
modules allows them to be used wherever
high packing density is required and special
standards of cleanliness are demanded.
The inner diameter of the fibers is 1.2 mm
and the module has an area of 12.5 m2.
Fibersart® High Flow hollow-fiber modules
have proved especially effective in filtering
wine. Especially in the case of systems
with large membrane areas, their modular
design makes them a cost-effective system
component.
Before the modules are delivered, they
undergo extensive quality tests, which cover
the following steps:
…when Handling Fibersart® High Flow
Hollow-fiber Modules
Module type
The hollow-fiber module is operated in the
in-out mode. The feed enters the module
and part of the flow passes through the
hollow fibers before leaving the module in
concentrated form. The permeate penetrates
the membranes and flows out of the module
through the permeate connections at zero
pressure.
1. Integrity test of the hollow-fiber modules
2. Test of the flow rate for water
3. External dimensions check
4. Check of outward appearance
5. Airtightness test
All quality criteria must be met before
delivery can be approved.
The module is delivered in the following
condition:
The hollow-fiber module is dried down to
constant weight and delivered in a dry state.
The module can be spontaneously wetted
with water.
The module is sealed in a tubular film and
packaged in a cardboard box.
Protection against direct sunlight and
other UV sources
The module should not be continuously
exposed to direct sunlight or other UV
sources (e.g. UV lamps for disinfection).
It should be stored in the dark.
Anti-freeze protection
Once the module has been wetted, it must
be protected against below-zero temperatures while in operation or storage. If the
module is allowed to freeze, its membranes
are liable to be irreversibly damaged.
Caution during transport
Severe jolts, such as falling or collisions, can
cause breakage in the module. It should
therefore be transported and handled with
care.
Returning the module
Before returning a module, please contact
Technical Support at Sartorius Stedim
Biotech GmbH. Prepare the module as if
for long-term storage. Send it securely
packaged to Sartorius Stedim Biotech GmbH.
Please include a written damage report
with a return shipment form (see Return
Shipment Form 1 on pages 19 and 20).
The permeate outlets of the standard
module housing are situated on the same
side. This housing layout can be altered
and alternative housings can also be supplied. Please contact Technical Support
at Sartorius Stedim Biotech GmbH in this
regard.
Connections for feed and concentrate:
threaded beverage connector, DN65
Connections for permeate:
sanitary connector, DN25
Photos of the standard housing (Fig. 1)
and the hollow-fiber module (Fig. 2) are
provided on pages 7–8.
Membrane material
Polyether sulfone has high chemical stability
and is most commonly used to filter wine. Its
high chemical stability allows the membranes
to be used in nearly all water treatment
applications.
Product Code
313 41 27 4 S M
Lumen code (hollow-fiber diameter):
1.2 mm
Area code: 12 m2
Height code: 40”
Pore size code: 0.2 μm pore size High Flow
Adapter code (design):
open on both ends (hollow-fiber insert)
Model series code:
Hollow-fiber filter element (material: PESU)
3
To install the module correctly, please
proceed as follows:
To achieve continuously high filtration
flows, particular importance should be
attached to prefiltering the product.
A prefilter is generally installed.
2. Insert the module into the lower part
of the housing so that the protected
zones (see Fig. 3) of the ABS tube are
positioned opposite the permeate outlets.
The module should be positioned so
that its labeling faces upwards. It is easier
to assemble if you moisten the O-rings
with water or alcohol, or sparingly apply
glycerol as a lubricant.
3. Close the lower part of the housing,
now containing the inserted module, by
placing the upper part of the housing on
top. Secure both housing parts with the
sealing clamp.
Concentrate
(unfiltered material)
pout
The permeate flux is controlled by regulating
the transmembrane pressure.
In CF filtration, progressively higher
transmembrane pressures cause fouling
layers to form more thickly and densely,
the permeate flow increases only slightly
and membrane fouling can make this
flow decrease over the long term. Thus,
although moderate transmembrane
pressures sacrifice the peak flow rates
in the initial phase of filtration, they pay
off in high, stable permeate flux in the
longer run.
High crossflow rates cause fouling layers
to form less thickly (reverse effect) and the
permeate flux can be sustained at a high
level.
Permeate
Permeate
l
Important!
Please do not use Vaseline or any other
carbohydrate-based fatty substances, as
these would cause the EPDM O-rings to
swell.
To monitor the flow rate and pressure for
the membrane application, the system is
equipped with check valves for crossflow,
pressure regulation, etc., and is controlled
as a fully automated system. The pressure
is adjusted by frequency-regulated pumps.
l
1. Remove the module from the packaging
and check whether it was damaged
during transport. If you wish to make
a complaint, please inform Technical
Support at Sartorius Stedim Biotech
GmbH immediately.
The fully automated system controls
settings of the limits pressure and
temperature values (See Specifications
chart on page 6).
l
Operating Conditions
l
Installing and Starting Up
the Module
pin
Feed
Pressure loss via the module:
Δp = pin – pout
Transmembrane pressure:
4. Check to ensure that the installation
of the module has not subjected the
connections to twisting and stresses.
Proceed as follows to start up the module
correctly:
1. Start filtration by carrying out alkaline
cleaning. To do so, choose the “chemical
cleaning” option from the program
selection menu. From the sub-program
“cleaning,” select “standard cleaning”
(Cleaning 1). This starts with a preliminary
alkaline rinse, followed by an alkaline
cleaning step. The system is then neutralized with citric acid. Follow the instructions on the display to feed the stated
amounts of cleaning agent into the
system (see operating instructions for
the Sartoflow system).
2. Now start the filtration process. Select the
“filtering” option from the main program
selection menu. Choose “filtration” from
its sub-program. A series of promts and
actions are then displayed. After you have
chosen the desired filtration data and left
the input screen, the filtration process
starts (see operating instructions, for the
Sartoflow system).
4
The standard crossflow rate is 25 m3/h per
module. This is equivalent to a crossflow
rate of 1.7 m/sec in the hollow fibers. The
optimum flow rates for membrane applications vary, depending on the combination
(proportion and structure of particulates),
the temperature and on the viscosity of the
liquid that is to be filtered (see Diagram 1
on page 9).
pTMP =
pin + pout
2
– pfilt
Cleaning the Module
When the permeate flow gradually decreases
during continuous module operation, its
performance can be restored by cleaning
the membranes:
Hot-water intermediate cleaning
Switch off the feed pump and drain the
system. Fill the feed tank with water.
Before actual cleaning by recirculating water
through the system, use pipeline water to
rinse out residual process solution and flush
it out of the pipes and the module and, via
the concentrate outlet, out of the system.
Set the valves in the system so that they
channel concentrates and permeates back
into the feed tank (cleaning mode). Let
the water recirculate through the system
for approx. 15 to 20 min. Cleaning can
be made more effective by increasing the
crossflow rate and temperature. In doing
so, do not exceed the maximum permissible
values for module inlet pressure and
temperature. After cleaning, the system is
drained and returned to normal filtration
operations. If cleaning with water does not
prove effective enough, the module should
be chemically cleaned at the next possible
opportunity.
Chemical, Thermal and
Mechanical Stability…
Cleaning agents:
Inorganic fouling | neutralization:
Acidic cleaning step with:
Citric acid:
0.5–2%
Divos 35:
0.5–1%
P3-Ultrasil 75:
0.3–1.5%
Organic fouling of the membrane:
Alkaline cleaning step with:
Sodium hydroxide
solution (NaOH):
0.5–2%
Divos 123:
0.5–2%
Divos 124:
0.5–2%
Ultrasil 130 or 132
(country-specific):
0.5–2%
…of the Fibersart® High Flow Modules
The mechanical stability of hollow fibers
varies according to the temperature.
The fully automated filtration system prevents the occurrence of sudden flow-rate
or pressure changes and thus offers greater
protection against extreme service conditions caused by faulty valve action.
A cooling-down shock can damage the
membranes. The fully automated system
therefore lowers the temperature gradually
after hot-water cleaning.
Oxidative cleaning:
In consultation with Technical Support at
Sartorius Stedim Biotech GmbH, oxidative
cleaning at min. 50°C to max. 60°C can be
carried out in cases of particularly severe
fouling. We recommend oxidative cleaning
no more than once month.
Booster:
P3-Oxonia:
H2O2 (commercial
conc. 30%):
1%
0.5-1%
0.1–0.5%
When the modules are installed in a
fully automated Sartorius Stedim Biotech
filtration system, the cleaning operation
described above is fully automated.
The timing of an intermediate cleaning
is variable, since it is set according to
certain predetermined criteria.
Cleaning with chemicals
If the flux is not sufficiently improved by
intermediate hot-water cleaning, the system
should be chemically cleaned for at least
45 min. As a rule, chemical cleaning of the
membrane twice a week is advisable. The
Specifications on page 6 provide information
on type and method of chemical cleaning.
5
Long-term Storage of
the Module
Specifications of the Fibersart® High Flow Hollow-fiber Module
No matter if the module is stored separately
or remains part of the hollow-fiber system,
the membrane requires preservation. You
should therefore clean the module thoroughly and leave it in wet condition. Then
fill the module with one of the following
preservative agents to prevent microbial
growth during storage.
Specifications membrane:
Sodium bisulfite (NaHSO3):
1%
(only suitable for storage
outside the hollow-fiber system)
Sodium hydroxide (NaOH):
2%
Storage up to 1 week:
Citric or phosphoric acid at pH2 (2%)
Storage in the hollow-fiber system:
Fully automated systems ensure that the
preservative agent completely fills the
permeate and concentrate chambers and
all air is forced out of the module. Switch
the system off afterwards.
Storage outside the hollow-fiber system:
The module should be stored in an airtight,
caustic-resistant container. The module
should be filled with a preservative agent
until the permeate and concentrate chambers are completely filled and no air remains
inside. Then close the plastic bag or causticresistant container airtight and store the
module in a horizontal position and in the
dark at a temperature of 5°C to 30°C.
Diameter of the hollow fiber inner|outer [mm] 1.2
Effective membrane area [m2]
12.5
Specifications of the module:
Module [mm]
Length [mm]
Performance:
Pore size [μm]
Water flow rate at 25°C, in dead-end
mode at TMP = 0.25 bar [l/h module]
165
1069
0.2
approx. 3000
Operating conditions:
Max. temperature [°C]
Max. transmembrane pressure
during filtration [bar]
Max. backflushing rate [bar]
Max. inlet pressure [bar]
pH range
Crossflow rate (for 1.7 m/s)
1.5
3
1–14
25 m3/h
Materials:
Mesh
Hollow fibers
Module housing
Potting
O-rings
PP
Polyethersulfone
PVC
Polyurethane
EPDM
Weight:
Module [kg]
Plastic housing [kg]
Housing, empty [kg]
7
9
21
60
2
Chemical Stability of Polyethersulfone Membranes under
Process Conditions (Δp 1.5 bar)
Chemicals
Booster
NaOH
Citric acid
Ethanol
Hot water
Rating:
+ can be used:
6
Concentration
[%]
1
2
2
50
–
Temperature
[°C]
60
60
60
4–6
60
Time
[h]
24
200
200
200
200
Rating
+
+
+
+
+
The deviation of the membrane flux performance from the original
value is less than 30%. This passes the integrity test (IT).
0 impaired:
30% to about 50% change in flux performance.
This passes the IT test.
– cannot be used:
Change in flux performance is greater than 50%.
This fails the IT test.
Oberteil | Top part of housing
82854-336-00
Verschlussklammer 8.625” |
segmented clamp 8.625”
O-ring 204 + 4
Unterteil | Bottom part of housing
82335-000-00
Fig. 1: Photo of the Fibersart® High Flow hollow-fiber standard housing
7
Fig. 2: Photo of the Fibersart® High Flow hollow-fiber module
Protective
zone
Fig. 3: Photo of the protective zone
8
30
Crossflow (m3/h)
25
20
15
10
5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Pressure loss dP (bar)
Viscosity 1.18 mPas
Viscosity 1.33 mPas
Viscosity 1.74 mPas
Viscosity 2.53 mPas
Viscosity 3.65 mPas
Viscosity 6.1 mPas
Viscosity 11.6 mPas
Diagram 1: Crossflow behavior of the hollow-fiber module, subject to viscosity and pressure loss (flux = constant)
Information and Instructions on Disposal
Packaging that is no longer required must be disposed of at the local waste disposal facility. The packaging is made of environmentally
friendly materials that can be used as secondary raw materials.
The equipment does not belong in your regular household waste. The EU legislation requires its Member States disposed of it separately
from other unsorted municipal waste with the aim of professional incineration.
For disposal in Germany and in the other Member States of the European Economic Area (EEA), please contact your local authorities
or a commercial disposal operator.
In countries that are not members of the European Economic Area (EEA) or where no Sartorius affiliates, subsidiaries, dealers or distributors
are located, please contact your local authorities or a commercial disposal operator.
Sartorius Stedim Biotech its affiliates, subsidiaries, dealers and distributors or other disposal facilities will not take back Fibersart modules
contaminated with hazardous materials (ABC contamination) – either for repair or disposal.
9
10
11
11
11
11
12
12
13
13
14
14
14
15
16
17
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Einleitung
Überblick: Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Modul
Lieferzustand
Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang
mit den Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Modulen
Produktcode
Einbau und in Betriebnahme
des Moduls
Betriebsbedingungen
Reinigung des Moduls
Chemische, thermische und
mechanische Beständigkeit der
Fibersart® High Flow HohlfaserModule
Langzeitlagerung des Moduls
Diese Einleitung dient nur zur allgemeinen
Information.
Spezifikationen für die Fibersart®
High Flow Hohlfaser-Module
Chemische Beständigkeit der
Polyethersulfon-Membrane
Abbildung des Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Standard-Gehäuses
Abbildung des Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Moduls
Abbildung der Prallzone
17
Überströmungsverhalten des
Hohlfaser-Moduls in Abhängigkeit
von der Viskosität und des
Druckabfalls (Flux = konstant)
Entsorgungshinweise
19
Rücksendeanzeige
10
Bitte lesen Sie die Betriebsanleitung
sorgfältig, bevor Sie mit dem Fibersart® High
Flow Hohlfaser-Modulsystem arbeiten.
Beachten Sie alle Hinweise und betreiben Sie
das Modul (Gehäuse mit installiertem Modul)
nur unter den vorgeschriebenen Betriebsbedingungen. Unsachgemäße Handhabung
kann die Leistungsfähigkeit des Moduls
dauerhaft mindern oder sogar zur Zerstörung des Moduls führen.
Wenn Sie Fragen oder Probleme bezüglich
des Einsatzes von Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Modulsystemen haben, wenden
Sie sich bitte an den Technical Support der
Sartorius Stedim Biotech GmbH.
Sartorius Stedim Biotech GmbH
August-Spindler-Straße 11
37079 Göttingen, Germany
Telefon +49.551.308.0
Telefax +49.551.308.3289
www.sartorius-stedim.com
Beachte:
Diese Information basiert auf unserem
neuesten Kenntnisstand und soll nur
eine generelle Übersicht über unsere
Produkte darstellen. Wir behalten uns
das Recht vor, jederzeit Änderungen aufgrund neuer Entwicklungen vorzunehmen.
Alle existierenden Schutzrechte sind zu
berücksichtigen. Die Qualität unserer
Produkte ist in unseren allgemeinen
Einkaufs- und Verkaufsbedingungen
gewährleistet. Gewährleistungen für
durch den Einsatz unserer Produkte
entstandene Folgeschäden übernehmen
wir grundsätzlich nicht.
Überblick: Fibersart® High Flow
Hohlfaser-Modul
Lieferzustand
Vorsichtsmaßnahmen…
Fibersart® High Flow Hohlfaser-Module enthalten asymmetrische Fibersart® High Flow
Membranen. Die dadurch gewährleistete
hohe mechanische Stabilität macht Fibersart®
Hohlfaser-Module überall dort einsetzbar,
wo eine hohe Packungsdichte benötigt und
besondere Reinheitsanforderungen gestellt
werden. Die Faserinnendurchmesser betragen 1,2 mm und die Modulfläche beträgt
12,5 m2. Besonders bewährt haben sich
Fibersart® High Flow Hohlfaser-Module in
den Bereichen Weinfiltration. Gerade für
Anlagen mit großen Membranflächen
ermöglicht die Modulkonstruktion einen
kostengünstigen Einsatz im Anlagenbau.
Bevor die Module ausgeliefert werden,
werden sie einer eingehenden Qualitätskontrolle unterzogen, welche folgende
Schritte umfasst:
…beim Umgang mit dem Fibersart®
High Flow Hohlfaser-Modul
Modultyp
Das Hohlfasermodul wird im in/out-Modus
betrieben. Das Unfiltrat (Feed) tritt in das
Modul ein, ein Teilstrom durchströmt die
Hohlfasern und verlässt das Modul als
Konzentrat. Das Filtrat durchdringt die
Membrane und fließt drucklos über die
Filtratanschlüsse aus dem Modul ab.
1. Prüfung der Hohlfaser-Module auf
Integrität
2. Prüfung der Wasserwerte
3. Prüfung der äußeren Abmessungen
4. Prüfung der äußeren Erscheinung
5. Prüfung auf Luftdichtigkeit
Für die Freigabe zur Auslieferung müssen
alle Qualitätskriterien erfüllt sein.
Das Modul wird in folgendem Zustand
angeliefert:
Das Hohlfaser-Modul ist auf Gewichtskonstanz heruntergetrocknet und wird
trocken ausgeliefert. Das Modul ist spontan
mit Wasser benetzbar.
Das Modul ist in einer Schlauchfolie versiegelt und in einem Karton verpackt.
Anschlüsse für Unfiltrat und Konzentrat:
Milchrohranschluss DN65
Anschlüsse für Filtrat:
Sanitaryanschluss DN25
Membranmaterial
Polyethersulfon zeichnet sich durch eine
hohe chemische Beständigkeit aus und wird
bevorzugt in der Weinfiltration eingesetzt.
Die hohe chemische Beständigkeit der
Membrane erlaubt den Einsatz in nahezu
allen Bereichen der Wasserbehandlung.
Frostschutz
Das Modul muss, wenn es einmal benetzt
wurde, frostgeschützt betrieben und gelagert werden. Das Einfrieren des Moduls
schädigt die Membrane unter Umständen
irreversibel.
Sorgfältiger Transport
Beim Herunterfallen oder sonstigen
Kollisionen kann es zu Brüchen an dem
Modul kommen. Deshalb muss es sorgfältig
transportiert und gehandhabt werden.
Rücksendung des Moduls
Im Fall der Rücksendung eines Moduls setzen Sie sich bitte vorher mit dem Technical
Support der Sartorius Stedim Biotech GmbH
in Verbindung. Präparieren Sie das Modul
entsprechend einer Langzeit-Lagerung. Senden Sie es sicher verpackt an die Sartorius
Stedim Biotech GmbH. Legen Sie bitte den
Schadensbefund in schriftlicher Form einer
Rücksendeanzeige bei (siehe Anhang;
Formular 1).
Die Filtratausgänge des zugehörigen
Standard-Gehäuses liegen auf der gleichen
Seite. Änderungen dieser Gehäuseausführung sowie Alternativen zu diesem
Gehäuse sind möglich. Wenden Sie sich
bitte diesbezüglich an den Technical Support
der Sartorius Stedim Biotech GmbH.
Auf Seite 15 und 16 ist eine Abbildung
des Standard-Gehäuses (Abb. 1) sowie des
Hohlfaser-Moduls (Abb. 2) beigefügt.
Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung
und anderen UV-Quellen
Das Modul sollte nicht dauerhaft dem
direkten Sonnenlicht oder anderen UVQuellen (z.B. UV-Lampen zur Desinfektion)
ausgesetzt sein. Es sollte dunkel gelagert
werden.
Produktcode
313 41 27 4 S M
Codierung Lumen (Hohlfaserdurchmesser):
1,2 mm
Codierung Fläche: 12 m2
Codierung Bauhöhe: 40”
Codierung Porosität: Porengröße 0,2 μm
High Flow
Codierung Adapter (Bauform):
Beidseitig offen (Hohlfaser-Insert)
Codierung Typenfamilie:
Hohlfaser Filterelement (Material: PESU)
11
Zum sachgerechten Einbau des Moduls
gehen Sie bitte wie folgt vor:
Für dauerhaft hohe Filtratflüsse sollte auf
die Vorfiltration des Produktes besonderen
Wert gelegt werden. In der Regel ist ein
Vorfilter eingesetzt.
2. Setzen Sie das Modul so in das Gehäuseunterteil in die Anlage ein, dass die
Prallzonen (siehe Abb. 3) des ABS-Rohres
gegenüber von den Filtratausgängen
liegen. Die Einbaurichtung sollte dabei
so gewählt werden, dass sich die Modulbeschriftung oben befindet. Die Montage
wird erleichtert, wenn Sie die O-Ringe mit
Wasser oder Alkohol anzufeuchten bzw.
auch sparsam mit Glyzerin als Gleitmittel
einreiben.
3. Verschließen Sie das Gehäuseunterteil mit
dem eingesetzten Modul durch Aufsetzen
des oberen Gehäuseteiles und befestigen
Sie die Gehäuseteile mit der Verschlussklammer.
4. Überprüfen Sie, dass durch den Anschluss
des Moduls keine Verdrehungen und
Spannungen auf die Verbindungen wirken.
Zur sachgemäßen Inbetriebnahme des
Moduls gehen Sie bitte wie folgt vor:
1. Beginnen Sie die Filtration zunächst mit
der alkalischen Reinigung. Wählen Sie
hierzu aus dem Programmauswahlmenü
den Menüpunkt Chemische Reinigung.
Aus dem Unterprogramm Reinigung wählen sie die Standardreinigung (Reinigung
1). Es folgt eine alkalische Vorreinigung,
gefolgt von einem alkalischen Reinigungsgang. Anschließend wird die Anlage mit
Zitronensäure neutralisiert. Folgen Sie
hierzu den Anweisungen im Display und
geben Sie entsprechend die angegebenen
Menge an Reinigungsmittel in die Anlage
(siehe Bedienungsanleitung SartoflowAnlage).
2. Starten Sie jetzt den Filtrationsprozess.
Wählen Sie dazu aus dem Programmauswahlmenü (Hauptprogramm) den
Menüpunkt Filtrieren. Wählen Sie aus
dessen Unterprogramm Filtration. Es wird
eine Serie von Fragen und Handlungen
angezeigt. Nachdem Sie die Daten der
Filtration ausgewählt und den Eingabebildschirm verlassen haben, beginnt der
Filtrationsprozess (siehe Bedienungsanleitung Sartoflow-Anlage).
12
Konzentrat (Unfiltrat)
pout
Filtrat
Filtrat
Der Filtratfluss wird über die Regelung des
Transmembrandruckes gesteuert.
In der CF-Filtration wird bei zunehmend
hohen Transmembrandrücken eine dickere
und dichtere Deckschicht ausgebildet, der
Filtratfluss nimmt nur noch in geringem
Maße zu und das Membranfouling kann
dabei langfristig zu einem Abfall des Filtratflusses führen. Somit bedeuten moderate
Transmembrandrücke zwar einen Verzicht
auf Spitzen-Filtratflüsse in der Anfangsphase
der Filtration, zahlen sich aber in langfristig
hohen und stabilen Filtratflüssen aus.
Mit hohen Überströmraten wird die Dicke
der sich bildenden Deckschicht limitiert
(Kehr-Effekt) und der Filtratfluss kann auf
hohem Niveau gehalten werden.
Die Standard-Durchflussrate (Überströmung)
beträgt 25 m3/h pro Modul. Das entspricht
einer Überströmungsgeschwindigkeit von
1,7 m/sec in den Hohlfasern. Die optimalen
Durchflussraten bei Membrananwendungen
sind unterschiedlich und hängen von der
Zusammensetzung (partikulärer Anteil und
Struktur), der Temperatur und Viskosität der
zu filtrierenden Flüssigkeit ab (siehe Anhang
Diagramm 1 auf Seite 17).
l
Wichtig!
Bitte verwenden Sie keine Vaseline oder
andere auf Kohlenwasserstoff basierende
Fette, da diese zum Aufquellen der EPDM
O-Ringe führen.
Um die Durchflussrate und den Druck für
die Membrananwendung zu kontrollieren,
ist das System mit Kontrollventilen für Überströmung, Druckregulierung, usw. ausgestattet und wird als vollautomatische Anlage
gesteuert. Der Druck wird mit frequenzgesteuerten Pumpen angepasst.
l
1. Nehmen Sie das Modul aus der Verpackung und überprüfen Sie, ob es während des Transports beschädigt wurde.
Bei Beanstandungen informieren Sie bitte
unverzüglich den Technical Support der
Sartorius Stedim Biotech GmbH.
Die Einstellung der Grenzwerte für Druck
und Temperatur (Tabelle 1 auf Seite 14)
werden durch die vollautomatische Anlage
gesteuert.
l
Betriebsbedingungen
l
Einbau und in Betriebnahme
des Moduls
pin
Feed
Druckabfall über das Modul:
Δp = pin – pout
Transmembrandruck:
pTMP =
pin + pout
2
– pfilt
Chemische, thermische und
mechanische Beständigkeit…
Reinigung des Moduls
Wenn der Filtratfluss im fortlaufenden
Betrieb des Moduls allmählich abnimmt,
kann die Leistung durch Reinigen der
Membrane wiederhergestellt werden:
Heißwasserzwischenreinigung
Schalten Sie die Feedpumpe aus und entleeren Sie die Anlage. Füllen Sie den Feed-Tank
mit Wasser. Vor der eigentlichen Reinigung
durch Wasserzirkulation werden Reste der
Prozesslösung durch verlorenes Spülen mit
Wasser aus den Rohrleitungen sowie aus
dem Modul gespült und über den Konzentratauslass aus der Anlage befördert.
Schalten Sie die Ventile im System so, dass
Konzentrat und Filtrat in den Feed-Tank
zurückgeleitet werden (Reinigungsmodus).
Lassen Sie das Wasser ca. 15–20 min im
System zirkulieren. Eine erhöhte Überströmung und Temperatur verbessert die
Reinigungswirkung. Die maximal zulässigen
Werte für Moduleingangsdruck und
Temperatur dürfen dabei nicht überschritten
werden.
Nachdem die Reinigung abgeschlossen
ist, wird die Anlage entleert und in den
normalen Filtrationsbetrieb überführt.
Wenn die Reinigung mit Wasser nicht den
erhofften Erfolg erbringt, sollte zum nächst
besten Termin eine chemische Reinigung
durchgeführt werden.
Sofern die Module in einer vollautomatischen Filtrationsanlage von Sartorius
Stedim Biotech eingebaut sind, wird der
o.g. Reinigungsschritt vollständig automatisch eingeleitet. Der Zeitpunkt zu dem
die Zwischenreinigung erfolgt ist variabel,
da er nach bestimmten voreingestellten
Kriterien ermittelt wird.
Reinigung mit Chemikalien
Wenn die Wiederherstellung der Filtratleistung durch eine Heißwasserzwischenreinigung nicht ausreichend ist, sollte
eine chemische Reinigung über min. 45 min
durchgeführt werden.
I. d. R. empfiehlt es sich zwei mal pro Woche
eine chemische Reinigung der Membran
durchzuführen.
Art und Ablauf der chemischen Reinigung
können der Anlagen-Bedienungsanleitung
entnommen werden.
Reinigungsmittel:
Anorganische Verunreinigung |
Neutralisation:
saurer Reinigungsschritt mit:
Zitronensäure:
0,5–2%
Divos 35:
0,5–1%
P3-Ultrasil 75:
0,3–1,5%
…der Fibersart® High Flow Module
Die mechanische Beständigkeit der Hohlfasern verändert sich mit der Temperatur.
Die vollautomatische Filtrationsanlage verhindert, dass plötzliche Veränderungen in
der Durchflussrate oder im Druck auftreten
und bietet somit einen höheren Schutz
gegenüber extremen Betriebsbedingungen
durch Fehlschaltung von Ventilen.
Ein Abkühlungsschock kann die Membrane
beschädigen. Aus diesem Grund vermindert
die vollautomatische Anlage, nach der
Heißwasserreinigung während des Abkühlvorgangs, langsam die Temperatur.
Organische Verunreinigung auf der
Membran:
alkalischer Reinigungsschritt mit:
Natronlauge (NaOH): 0,5–2%
Divos 123:
0,5–2%
Divos 124:
0,5–2%
Ultrasil 130 bzw 132
(länderspez.):
0,5–2%
Oxidative Reinigung:
In Absprache mit dem Technical Support
der Sartorius Stedim Biotech GmbH kann
bei besonders starker Verschmutzung eine
oxidative Reinigung bei min. 50°C bis max.
60°C durchgeführt werden. Wir empfehlen
diese max. 1mal pro Monat durchzuführen.
Booster:
1%
P3-Oxonia:
0,5-1%
H2O2 (handelsübliche
Konz. 30%):
0,1–0,5%
13
Langzeit-Lagerung des Moduls
Spezifikation für die Fibersart® High Flow Hohlfaser-Modul
Unabhängig davon, ob das Modul separat
gelagert wird oder ob es in der Hohlfaseranlage eingebaut bleibt, muss die Membrane
konserviert werden. Reinigen Sie das Modul
gründlich und belassen Sie es in nassem
Zustand. Füllen Sie das Modul mit einem
der folgenden Konservierungsmittel,
um mikrobielles Wachstum während der
Lagerungsdauer zu vermeiden.
Spezifikation Membran:
Natriumbisulfit (NaHSO3):
1%
(nur für die Lagerung außerhalb
der Hohlfaseranlage geeignet)
Natronlauge (NaOH):
2%
Lagerung bis zu einer Woche:
Zitronensäure oder Phosphorsäure
bei pH2 (2 %)
Lagerung in der Hohlfaseranlage:
Bei vollautomatischen Anlagen wird darauf
geachtet, dass das Konservierungsmittel den
Filtrat- und den Konzentratraum vollständig
ausfüllt und keine Luft im Modul verbleibt.
Schalten Sie danach die Anlage aus.
Lagerung außerhalb der Hohlfaseranlage:
Das Modul wird möglichst in einem luftdicht
verschließbaren, laugebeständigen Behälter
eingelagert. Befüllen Sie das Modul soweit
mit Konservierungsmittel, bis der Filtratraum
und der Konzentratraum vollständig ausgefüllt ist und somit keine Luft im Modul
verbleibt. Im Anschluss daran verschließen
Sie den Kunststoffbeutel oder den laugebeständige Behälter luftdicht und lagern
das Modul in horizontaler Lage, dunkel
und im Temperaturbereich von 5–30°C.
dHohlfaser innen|außen [mm]
effektive Membranfäche [m2]
1,2
12,5
Spezifikation Modul:
dModul [mm]
Länge [mm]
165
1069
Leistung:
Porengrösse [μm]
Wasserfluss bei 25°C, im dead-end Modus
bei TMP = 0,25 bar [l/h Modul]
0,2
ca. 3000
Betriebsbedingungen:
max. Temperatur [°C]
max. Transmembrandruck bei Filtration [bar]
max. Rückspülung [bar]
max. Eingangsdruck [bar]
pH-Bereich
Überströmungsrate (für 1,7 m/s)
60
2
1,5
3
1–14
25 m3/h
Materialien:
Gewebe
Hohlfasern
Modulgehäuse
Potting
O-Ringe
PP
Polyethersulfon
PVC
Polyurethan
EPDM
Gewicht:
Modul [kg]
Kunstoffgehäuse [kg]
Gehäuse leer [kg]
7
9
21
Chemische Beständigkeit von Polyethersulfon-Membranen
bei Prozessbedingungen (Δp 1,5 bar)
Chemikalien
Booster
NaOH
Zitronensäure
Ethanol
Heisswasser
Bewertung:
+ einsetzbar:
14
Konzentration
[%]
1
2
2
50
–
Temperatur
[°C]
60
60
60
4–6
60
Zeit
[h]
24
200
200
200
200
Bewertung
+
+
+
+
+
Die Abweichung der Membranleistung vom ursprünglichen Wert ist
kleiner als 30%. Der IT-Test ist bestanden.
0 Beeinträchtigung:
30% bis etwa 50% Veränderung der Membranleistung.
Der IT-Test ist bestanden.
– nicht einsetzbar:
Veränderung der Membranleistung ist größer als 50%.
Der IT-Test ist nicht bestanden.
Oberteil | Top part of housing
82854-336-00
Verschlussklammer 8.625” |
segmented clamp 8.625”
O-ring 204 + 4
Unterteil | Bottom part of housing
82335-000-00
Abb. 1: Abbildung des Fibersart® High Flow Hohlfaser-Standard-Gehäuses
15
Abb. 2: Abbildung des Fibersart® High Flow Hohlfaser-Moduls
Prallzone
Abb. 3: Abbildung der Prallzone
16
30
Überströmung (m3/h)
25
20
15
10
5
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Druckabfall dP (bar)
Viskosität 1,18 mPas
Viskosität 1,33 mPas
Viskosität 1,74 mPas
Viskosität 2,53 mPas
Viskosität 3,65 mPas
Viskosität 6,1 mPas
Viskosität 11,6 mPas
Diagramm 1: Überströmungsverhalten des Hohlfaser-Moduls in Abhängigkeit von der Viskosität und des Druckabfalls
(Flux = konstant)
Entsorgungshinweise
Wird die Verpackung nicht mehr benötigt, ist diese der örtlichen Müllentsorgung bzw. -verwertung zuzuführen. Die Verpackung besteht
aus umweltfreundlichen Materialien, die als Sekundärrohstoffe dienen können.
Das Fibersart Modul gehört nicht in den Hausmüll. Die EU-Gesetzgebung fordert in ihren Mitgliedsstaaten, gebrauchte Filter vom
unsortierten Siedlungsabfall getrennt zu erfassen, und gegebenenfalls fachgerecht zu verbrennen. Hinsichtlich der Entsorgung wenden Sie
sich daher in Deutschland wie auch in den Mitgliedsstaaten des Europäischen Wirtschaftsraumes bitte an die regionalen örtlichen Behörden.
In Ländern, die keine Mitglieder des Europäischen Wirtschaftsraumes sind sprechen Sie bitte die örtlichen Behörden oder Ihr Entsorgungsunternehmen an.
Mit gefährlichen Stoffen kontaminierte Fibersart-Module (ABC-Kontamination) werden weder zur Reparatur noch zur Entsorgung
zurückgenommen.
17
Form 1: MT/BT Return Shipment |
Formular 1: Rücksendung MT/BT
Please attach this form to the product being returned
Bitte dieses Formular dem Gerät beilegen
Goods return authorization number |
Rücklieferungs-Nr.
Important Note!
To protect our employees from health hazards
due to contamination of product, please indicate
which substances were in contact with the
instrument and whether and by what means it
has been sterilized|disinfected.
Zu beachten!
Um eine Gefährdung unserer Mitarbeiter durch
Kontaminationen ausschließen zu können,
geben Sie bitte an, welche Substanzen mit dem
im Kontakt waren und ob bzw. wie Produkt
anschließend sterilisiert|desinfiziert wurde.
To | An:
From | von:
Distribo GmbH
Rückwarenstelle | Returns Dept.
Karl-Arnold-Str. 7
37079 Göttingen
Germany
Model | Typ
Customer no. | Kunden-Nr.
Serial no. | Fabr.-Nr.
Equipment was delivered with Sartorius invoice number:
Gerät wurde geliefert mit Sartorius-Rechnungs-Nr.
Contact | Kontaktperson
Phone no. | Tel.-Nr.
Date | Signature (Contact)
Datum | Unterschrift (Kontaktperson)
Fax no. | Fax-Nr.
Cost Center | Kostenstelle
Approved | Date | Signature
genehmigt | Datum | Unterschrift
Technical Information | Technische Angaben:
Which medium was filtered?
Welches Medium wurde filtriert?
How were the products sterilized|disinfected?
Wie sind die Produkte sterilisiert|desinfiziert worden?
Were pathogenic microorganisms filtered?
Sind pathogene Keime filtriert worden?
yes
ja
no
nein
Confirmation of sterilization|disinfection.
Nachweis der Sterilisation|Desinfektion beifügen.
Description of the defect or problem|part 1:
Beschreibung des Defekts bzw. Problems|Teil 1:
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Form 1: MT/BT Return Shipment |
Formular 1: Rücksendung MT/BT
Description of the defect or problem|part 2:
Beschreibung des Defekts bzw. Problems|Teil 2:
Sterilization method during use:
Sterilsationsmethode während des Betriebes:
Temperature °C
Temperatur °C
Cycles
Anzahl
Differential pressure|
Differenzdruck bar|psi
Inlet:
Outlet:
Permeate:
Eingang:
Ausgang:
Permeat:
Diffusion:
Diffusion:
ml|min
Autoclaved:
autoklaviert:
Steam-sterilized:
bedampft:
Hot-water disinfection:
Heißwasserdesinfektion:
Chemical agent:
Chemisches Mittel:
Temperature during filtration:
Temperatur während der Filtration:
Pressure parameters during
filtration (bar |psi):
Druckwerte während der
Filtration (bar |psi):
Integrity test data |
Integritätstestdaten:
Wetting agent:
Benetzungsmedium:
Integrity test pressure:
bar
Pressure drop:
Druckabfall:
mbar
Test time:
Testzeit:
min
Bubble point:
bar|psi
Housing type | Holding device:
Gehäusetyp | Halter:
Date of defect:
Datum des Defekts:
Installed since:
Eingesetzt seit:
Should this product be returned
to you after testing (if feasible)?
Soll das Produkt nach der Untersuchung
an Sie zurückgeschickt werden
(falls möglich)?
Do you agree to destructive tests
(if neccessary)?
Sind Sie mit destruktiven Tests
einverstanden (falls nötig)?
20
Filtrate volume:
Filtratvolumen:
Sartorius Stedim Biotech GmbH
August-Spindler-Strasse 11
37079 Goettingen, Germany
Phone +49.551.308.0
Fax +49.551.308.3289
www.sartorius-stedim.com
Sartorius Stedim Italy S.p.A.
Via dell’Antella, 76/A
50012 Antella-Bagno a Ripoli
(FI), Italy
Phone +39.055.63.40.41
Fax +39.055.63.40.526
Sartorius Stedim Biotech S.A.
ZI Les Paluds
Avenue de Jouques – BP 1051
13781 Aubagne Cedex, France
Phone +33.442.845600
Fax +33.442.845619
Sartorius Stedim France SAS
ZI Les Paluds
Avenue de Jouques – CS 71058
13781 Aubagne Cedex, France
Phone +33.442.845600
Fax +33.442.846545
Sartorius Stedim Spain SA
C/Isabel Colbrand 10, Oficina 70
Polígono Industrial de Fuencarral
28050 Madrid, Spain
Phone +34.90.2110935
Fax +34.91.3589623
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The status of the information,
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the right to make changes
to the technology, features,
specifications and design of
the equipment without notice.
Status:
June 2010,
Sartorius Stedim Biotech GmbH,
Goettingen, Germany
Printed in Germany on paper that has
been bleached without any use of chlorine
W3A000.Fibersart · G
Publication No.: SGC6004-a10061