Quando é que vale a pena mudar para um filtro de pressão automático nos processos farmacêuticos?

O sector farmacêutico é uma indústria altamente especializada e regulamentada que requer equipamentos de filtração eficientes e precisos para realizar processos de separação sólido-líquido. Neste contexto, existem três tipos principais de filtros de pressão que desempenham um papel fundamental na produção farmacêutica: prensas de filtro de pressão positiva, filtros de vácuo de pressão negativa e filtros clarificadores.

Cada um destes tipos de equipamento tem as suas características e aplicações específicas, e a escolha entre eles depende de vários factores, tais como a concentração de sólidos na mistura, a duração dos ciclos de filtração e a eficiência da distribuição do bolo. Neste artigo, vamos explorar em pormenor estes três tipos de filtros e discutir as suas vantagens e desvantagens no contexto da indústria farmacêutica.

Prensas de filtro de pressão positiva

Os filtros prensa são amplamente utilizados na indústria farmacêutica devido à sua capacidade de separar eficazmente os sólidos dos líquidos através da aplicação de pressão positiva. Estes filtros são especialmente úteis quando se trabalha com misturas sólido-líquido que contêm uma gama de concentração de sólidos de 10% a 70%. O principal objetivo de um filtro prensa é desidratar a mistura, separando os sólidos do líquido e aumentando o teor de sólidos para cerca de 80% ou reduzindo a humidade para 20%.

Um aspeto fundamental das prensas de filtro é a sua capacidade de aplicar pressão positiva de forma controlada à mistura. Isto é conseguido através da disposição de uma série de placas horizontais e panos de filtragem que retêm a mistura e permitem que o líquido seja expelido sob pressão. Uma vez concluída a separação, os bolos de sólidos são descarregados de forma eficiente.

No entanto, em comparação com outros tipos de filtros, os filtros prensa podem exigir mais atenção e manutenção devido à necessidade de limpar e substituir periodicamente os panos do filtro. Embora este processo possa ser mais trabalhoso, a vantagem dos filtros prensa reside na sua capacidade de lidar com uma vasta gama de concentrações de sólidos e alcançar um elevado grau de desidratação.

CONTEÚDOS ÚTEIS - Tipos de filtros de pressão para a separação sólido-líquido na indústria farmacêutica

Filtros de vácuo de pressão negativa

Os filtros de vácuo são outro tipo de equipamento de filtragem utilizado na indústria farmacêutica. Ao contrário dos filtros prensa, os filtros de vácuo utilizam uma pressão negativa para drenar a mistura sólido-líquido. Tal como os filtros prensa, estes filtros são eficazes em lamas com concentrações de sólidos que variam entre 10% e 70%.

O funcionamento de um filtro de vácuo envolve a colocação da mistura num tambor rotativo equipado com um pano de filtro permeável ao vácuo. À medida que o tambor roda, o vácuo criado no interior do tambor suga o líquido através do pano do filtro, deixando os sólidos para trás sob a forma de um bolo.

Uma das vantagens dos filtros de vácuo é a sua capacidade de obter uma desidratação eficiente de bolos de sólidos, resultando num teor de sólidos mais elevado e numa humidade mais baixa. Além disso, estes filtros são adequados para processos que requerem um manuseamento suave dos sólidos, uma vez que o vácuo proporciona um ambiente controlado.

No entanto, os filtros de vácuo também têm as suas limitações. Requerem um investimento inicial significativo e podem ser mais complexos de operar e manter em comparação com os filtros prensa. Para além disso, não são ideais para aplicações que envolvam concentrações extremamente baixas de sólidos na mistura.

Filtros de clarificação

Os filtros clarificadores são essenciais na indústria farmacêutica quando se trabalha com misturas constituídas principalmente por líquido, com cerca de 1% de sólidos em suspensão. A sua principal função é obter uma clareza do filtrado medida em termos de partes por milhão (ppm).

Estes filtros são utilizados para remover até as mais pequenas partículas de sólidos em suspensão, assegurando que o produto final é límpido e livre de impurezas. Os filtros clarificadores utilizam tecnologias de filtração avançadas, como membranas e meios filtrantes de alta precisão, para obter resultados excepcionais em termos de clareza.

Em resumo, os filtros clarificadores desempenham um papel fundamental na produção de produtos farmacêuticos de alta qualidade que cumprem as normas de pureza e clareza exigidas pela indústria.

Filtros de pressão automáticos tipo torre

Dentro dos filtros automáticos de pressão, existe uma categoria especial conhecida como "filtros automáticos de pressão tipo torre". Estes filtros são chamados "automáticos" porque a sua operação e descarga são totalmente automatizadas, o que significa que não é necessária qualquer intervenção humana durante o processo de filtragem.

A conceção dos filtros de pressão automáticos do tipo torre caracteriza-se por uma disposição vertical das placas com panos filtrantes horizontais. Esta configuração permite uma descarga eficiente dos bolos de sólidos quando a separação sólido-líquido estiver concluída. A descarga é conseguida utilizando um pano de filtro que atravessa as placas em ziguezague.

Uma das vantagens notáveis destes filtros é a sua capacidade de efetuar a filtragem em ambos os lados do tecido. Isto significa que, num ciclo de filtração, o tecido pode funcionar de um lado e, no ciclo seguinte, passar a filtrar do lado oposto. Esta caraterística garante uma vida útil mais longa do tecido e uma maior eficiência no processo de filtragem.

Em comparação com os filtros prensa convencionais, que têm placas verticais e panos individuais dentro de cada placa, os filtros de pressão automáticos do tipo torre podem filtrar em ambos os lados do pano e lavar eficazmente o pano utilizando jactos de alta pressão. Este sistema de lavagem é uma vantagem adicional que ajuda a reduzir os custos de peças sobresselentes e prolonga a vida útil do tecido.

Um aspeto importante a salientar é a facilidade de substituição do tecido nas prensas de filtro automáticas do tipo torre. A substituição do pano nestas máquinas pode demorar entre trinta minutos e uma hora, o que é consideravelmente mais rápido em comparação com a substituição individual do pano nas prensas de filtro convencionais, que pode demorar muito mais tempo.

Os filtros de pressão automáticos do tipo torre destacam-se pela sua eficiência, total automatização e facilidade de manutenção, tornando-os uma opção atractiva para aplicações que requerem uma elevada produtividade e um processo de filtragem suave.

CONTEÚDO ÚTIL - Fundamentos da separação sólido-líquido no sector farmacêutico

Comparação entre filtros automáticos e convencionais

Ao avaliar a escolha entre filtros automáticos e convencionais, é essencial considerar vários factores-chave que influenciam a eficiência e a economia da operação. Um dos principais factores é a concentração de sólidos na pasta a ser filtrada. A dificuldade de filtragem pode variar significativamente, dependendo do facto de se estar a trabalhar com uma pasta que contém sólidos 10% ou uma que tem sólidos 50% ou 60%.

Em aplicações que envolvam uma lama com um baixo teor de sólidos, como 10%, o ciclo de filtração pode ser mais difícil e demorar consideravelmente mais tempo em comparação com uma lama com sólidos 50% ou 60%. Nestes casos, a vantagem de um filtro automático pode ser reduzida se o sistema de filtragem for extremamente longo, uma vez que alguns equipamentos automáticos são concebidos para otimizar ciclos de filtragem muito curtos, de cerca de sete a oito minutos.

No entanto, a verdadeira vantagem dos filtros automáticos reside na sua eficiência na fase de descarga e preparação para o ciclo seguinte. Ao contrário dos filtros prensa convencionais, que podem levar de cinco a trinta minutos apenas para descarregar os bolos de sólidos, os filtros automáticos de torre, como o Filtro Metso Larox PFcompletar esta fase num período de tempo muito mais curto, normalmente entre 2,5 e 4 minutos.

A diferença no tempo de descarga é significativa e contribui grandemente para a eficiência global do processo de filtragem. Além disso, os filtros automáticos de torre são concebidos para satisfazer as necessidades das instalações que requerem a lavagem dos bolos de sólidos no mesmo equipamento. Isto é possível graças à disposição horizontal dos bolos no filtro, que permite uma distribuição uniforme da água ou de outro líquido de lavagem, o que, por sua vez, garante uma remoção eficiente das impurezas indesejadas presentes nos bolos.

Em contrapartida, o trabalho com filtros prensa convencionais com placas verticais pode dificultar a distribuição uniforme dos bolos de sólidos, especialmente em alturas elevadas das placas. Se o bolo for mais fino na parte superior do que na parte inferior, o processo de secagem ou lavagem pode tornar-se ineficiente, uma vez que o ar de secagem ou o líquido de lavagem pode passar através de várias camadas do bolo sem o limpar corretamente.

CONTEÚDO ÚTIL - Mecanismos de lavagem do bolo de filtração farmacêutico

Por conseguinte, a eficiência da distribuição do bolo no equipamento de filtragem desempenha um papel essencial na otimização do consumo de recursos e da qualidade do processo.

Outra vantagem fundamental dos filtros automáticos de torre é a sua capacidade de lavar eficazmente o pano do filtro. Nestas unidades, o pano é lavado de ambos os lados com jactos de alta pressão, o que ajuda a prolongar a vida útil do pano e a minimizar os custos de substituição.

Em comparação, nas prensas de filtro convencionais, os panos são pendurados no interior das placas, o que torna a sua remoção e lavagem mais complicada e menos eficiente. Num filtro prensa convencional, a lavagem por penetração ocorre sempre de um lado para o outro, o que dificulta a lavagem eficiente dos panos.

Um fator crítico a considerar na escolha entre filtros automáticos e convencionais é a vida útil dos panos de filtragem. Nas prensas de filtro convencionais, os panos individuais localizados dentro de cada placa têm uma vida útil que geralmente varia entre dois e três mil ciclos de filtração.

Em contrapartida, com um filtro automático do tipo torre, como o filtro Larox PF, a vida útil do tecido pode ser alargada para seis mil a oito mil ciclos de filtração para a mesma aplicação. Esta diferença é significativa em termos económicos e de requisitos de substituição do tecido.

O processo de mudança de tecido num filtro prensa de torre automático é visivelmente mais rápido e fácil em comparação com os filtros prensa convencionais. Numa prensa de filtro de pressão automática, a mudança de tecido pode demorar entre trinta minutos e uma hora, enquanto a substituição individual de tecido em prensas de filtro convencionais pode exigir muito mais tempo e esforço.

Assim, a questão-chave que se coloca é: quando vale a pena mudar para um filtro de pressão automático na indústria farmacêutica?

Quando é que vale a pena mudar para um filtro de pressão automático na indústria farmacêutica?

A resposta à questão de saber se vale a pena mudar para um filtro de pressão automático na indústria farmacêutica é influenciada por vários factores cruciais que devem ser cuidadosamente considerados ao avaliar a adequação de um sistema de filtração específico para uma determinada aplicação. Entre estes factores, a concentração de sólidos na mistura desempenha um papel fundamental.

Como já foi referido, a dificuldade de filtração pode variar consideravelmente consoante a concentração de sólidos presentes na pasta. Se estivermos a lidar com uma pasta que contenha apenas 10% de sólidos, o ciclo de filtração será provavelmente mais difícil e demorado em comparação com uma pasta com um teor de sólidos mais elevado.

Nesta situação, as vantagens de um filtro automático podem não ser tão óbvias, especialmente se a instalação de filtragem for grande e os ciclos de filtragem forem extremamente longos.

No entanto, quando a aplicação envolve lamas com concentrações de sólidos significativamente mais elevadas, como uma 50% ou 60%, a eficiência de um filtro automático torna-se evidente. Nestes casos, o filtro automático pode otimizar ciclos de filtração mais curtos e conseguir uma descarga rápida e eficaz dos bolos de sólidos.

Isto traduz-se numa maior produtividade e numa redução do tempo de inatividade das instalações, o que, por sua vez, melhora a eficiência global da produção farmacêutica.

A capacidade de efetuar ciclos de filtração mais curtos é uma das principais vantagens dos filtros de pressão automáticos do tipo torre. Estes filtros podem completar um ciclo de filtração num período de tempo significativamente mais curto em comparação com as prensas de filtro convencionais, que podem exigir um tempo considerável para a descarga manual de bolos de sólidos.

Em alguns casos, a torre de filtro prensa Larox PF pode levar entre 2,5 e 4 minutos para completar um ciclo, enquanto um filtro prensa convencional pode levar de cinco a trinta minutos apenas para o estágio de descarga do bolo.

Esta eficiência nos tempos de ciclo de filtração traduz-se numa maior produção de produto filtrado num determinado período de tempo. Num ambiente de produção farmacêutica em que o tempo é essencial, esta vantagem pode ter um impacto significativo na capacidade de cumprir os prazos de entrega e satisfazer a procura do mercado.

Outra vantagem notável dos filtros automáticos de torre é a sua capacidade para satisfazer as necessidades das instalações que requerem a lavagem dos bolos de sólidos no mesmo equipamento. Como já foi referido, os bolos são dispostos horizontalmente nestes filtros, o que facilita a distribuição uniforme da água ou outro líquido de lavagem.

Isto permite uma remoção mais eficiente das impurezas indesejadas presentes nos sólidos do bolo, o que é essencial na produção farmacêutica, onde a pureza e a qualidade são de extrema importância.

Em contrapartida, o trabalho com filtros prensa convencionais, cujas placas são verticais, pode dificultar a distribuição uniforme do bolo de sólidos durante o processo de lavagem. Se o bolo for mais fino na parte superior do que na parte inferior, o processo de secagem ou de lavagem pode tornar-se ineficiente, uma vez que o ar de secagem ou o líquido de lavagem pode passar por várias camadas do bolo sem o limpar adequadamente. Este facto pode exigir um volume consideravelmente maior de água ou de líquido de lavagem para obter os mesmos resultados que seriam obtidos com um filtro prensa bem concebido, como o filtro prensa em torre Larox PF.

Em termos de vida útil do pano de filtro, este é um aspeto fundamental a considerar quando se avalia o investimento num sistema de filtração. Nas prensas de filtro tradicionais, os panos são pendurados individualmente dentro das placas, o que dificulta a sua remoção e lavagem eficiente. A lavagem por penetração ocorre sempre de um lado para o outro, o que pode ser ineficiente na limpeza dos panos.

Em contrapartida, nos filtros automáticos do tipo torre, os panos podem ser eficazmente lavados em ambos os lados com jactos de alta pressão, o que prolonga significativamente a sua vida útil. Este sistema de lavagem eficiente é outra vantagem que reduz os custos de consumo de peças sobresselentes, um fator crucial a considerar na gestão de custos de uma instalação farmacêutica.

Em resumo, a escolha de mudar para um filtro de pressão automático na indústria farmacêutica depende de uma série de factores críticos. A concentração de sólidos na mistura, a duração dos ciclos de filtração, a eficiência da distribuição do bolo de sólidos e os custos de investimento são apenas alguns dos aspectos que devem ser considerados. Não existe uma solução única para todas as aplicações ou necessidades de filtração na indústria farmacêutica. Cada caso deve ser avaliado individualmente, procurando o equilíbrio correto entre eficiência e custo, apoiado por um suporte técnico adequado.

A Metso compreende a importância desta decisão e oferece um vasto portefólio de equipamentos concebidos para satisfazer as diversas necessidades de filtração da indústria farmacêutica. A sua experiência permite-lhes selecionar o equipamento mais adequado para cada aplicação específica, assegurando que os seus clientes obtêm os melhores resultados em termos de eficiência e qualidade do produto. Em última análise, a escolha de mudar para um filtro de pressão automático deve ser uma decisão informada que tenha em conta factores técnicos e económicos para obter o máximo benefício na produção farmacêutica.

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