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

Muitos processos de fabrico na indústria química e farmacêutica envolvem reacções entre reagentes em fase sólida e líquida para produzir uma suspensão.

Em geral, esta suspensão tem de ser separada nos seus componentes: o líquido (ou seja, o licor-mãe) e o sólido. O material valioso pode estar na fase líquida, na fase sólida ou em ambas. O componente a ser recuperado determina o tipo de método de separação e o equipamento utilizado.

Por exemplo, se o produto desejado for líquido, os sólidos são removidos como resíduos para obter um líquido limpo; se o produto desejado for sólido, a recuperação de pequenas partículas aumenta o rendimento do produto.

O processo de separação pode ser efectuado utilizando uma variedade de instrumentos, mas o método mais adequado dependerá das propriedades da mistura.

Para conseguir esta separação de forma eficiente e precisa, é utilizada uma variedade de tecnologias e equipamentos especializados. Neste artigo, vamos explorar três tipos de filtros de pressão na indústria farmacêutica que desempenham um papel essencial neste processo:

• Prensas de filtro que aplicam pressão positiva.
• Filtros de vácuo que funcionam sob pressão negativa.
• Filtros de clarificação.

O filtros prensa e os filtros de vácuo são utilizados em situações em que os sólidos têm de ser separados dos líquidos em lamas que podem variar significativamente em termos de teor de sólidos, desde uns modestos dez por cento até níveis mais elevados, como cinquenta ou mesmo setenta por cento. O principal objetivo é remover o excesso de líquido dos sólidos, aumentando assim o teor de sólidos ou reduzindo a humidade para cumprir as normas de qualidade exigidas.

Por outro lado, os filtros clarificadores são utilizados em situações em que o teor de sólidos em suspensão é mínimo, normalmente cerca de um por cento. A sua principal função é levar estes líquidos a uma clareza de filtração excecional, reduzindo os sólidos em suspensão a níveis quase imperceptíveis, expressos em termos de partes por milhão (ppm).

Ao longo deste artigo, iremos explorar em pormenor cada um destes tipos de filtros de pressão farmacêuticos e a sua importância na indústria química fina.

Qual é o método de separação sólido-líquido na indústria farmacêutica?

Como o nome sugere, a separação sólido-líquido é um método de separação de sólidos e líquidos de uma mistura, de modo a que estejam disponíveis como componentes individuais, o que é crucial quando apenas uma das fases é necessária. A fase não necessária torna-se um subproduto ou resíduo da experiência, e ambas as fases permanecem isoladas uma da outra.

Este é um processo comum na indústria farmacêutica, uma vez que as matérias-primas têm de ser puras e isentas de contaminação para garantir que são seguras para a utilização a que se destinam.

O processo é efectuado em várias fases, incluindo o pré-tratamento, a concentração, a separação e o pós-tratamento, com fases opcionais em função das misturas que requerem separação.

Alguns processos podem exigir a adição de um processo de secagem como caraterística adicional, que pode ser efectuado em equipamento separado ou, se a configuração o permitir, em combinação com instrumentos existentes.

CONTEÚDO ÚTIL - Seleção de Equipamento de Filtração na Produção Farmacêutica: Chaves para a Eficiência

Importância da separação sólido-líquido na produção farmacêutica

A separação sólido-líquido é uma parte crítica da produção na indústria farmacêutica, uma vez que assegura que os ingredientes activos são purificados, livres de contaminantes e seguros para utilização.

Qualquer contaminação numa mistura aumenta os riscos para os operadores durante a produção farmacêutica e na sua aplicação prevista.

É também uma fase crucial na garantia de qualidade, uma vez que um produto farmacêutico deve ter uma aparência e composição consistentes.

Outros benefícios da separação sólido-líquido incluem:

• Melhoria da eficiência na lavagem e isolamento de sólidos em processos de síntese complexos.
• Melhoria das medidas de segurança.
• Isolamento dos princípios activos.
• Conformidade regulamentar.

Onde utilizar a filtração sólido-líquido no processamento farmacêutico

A filtração e a separação sólido-líquido são requisitos indispensáveis em várias fases da produção farmacêutica. Algumas das aplicações em que a filtração de líquidos é utilizada incluem:

• Clarificação e pré-filtração para a remoção de impurezas sólidas, poeiras e partículas não dissolvidas, garantindo assim a qualidade do produto final e protegendo os equipamentos nas fases posteriores do processo.
• Filtração por solvente na produção de Ingredientes Farmacêuticos Activos (APIs).
• Formulação e mistura de pós de várias substâncias em combinação, incluindo a substância ativa, para produzir o composto médico final.
• Redução da carga biológica para minimizar a presença de partículas ou bactérias na fase final de filtração esterilizante.
• Filtração estéril do produto final.
• Água esterilizada para injeção, utilizada para diluir e dissolver medicamentos.

Esta lista não é exaustiva, uma vez que existem inúmeros processos no fabrico de produtos farmacêuticos que requerem uma filtragem sólido-líquido cuidadosa e completa. Por este motivo, é crucial compreender os tipos de sistemas de filtragem e filtros normalmente utilizados na indústria.

Filtros de pressão para a separação sólido-líquido na indústria farmacêutica

Os filtros de pressão são dispositivos amplamente utilizados na indústria para efetuar a separação sólido-líquido de forma eficiente e eficaz. A sua aplicação e funcionamento são essenciais em vários processos industriais, incluindo a indústria farmacêutica. De seguida, analisaremos mais detalhadamente a aplicação e o funcionamento dos filtros de pressão na separação sólido-líquido:

Aplicação na indústria farmacêutica

Na indústria farmacêutica, a pureza e a qualidade são essenciais para garantir a segurança e a eficácia dos produtos. Os filtros de pressão são utilizados em muitas aplicações, como a purificação de ingredientes farmacêuticos activos (APIs), a remoção de impurezas e a concentração de suspensões farmacêuticas.

Por exemplo, na produção de medicamentos, é comum gerarem-se suspensões que contêm sólidos e líquidos. Os filtros de pressão permitem que estes componentes sejam separados de forma eficaz, garantindo que os ingredientes activos são da mais elevada qualidade e pureza.

Funcionamento dos filtros de pressão:

Os filtros de pressão funcionam através de uma combinação de pressão mecânica e filtragem. O processo envolve as seguintes etapas:

• AlimentaçãoA mistura sólido-líquido é introduzida no filtro sob pressão através de uma bomba ou por gravidade, consoante a configuração do sistema.
• FiltragemUma vez que a mistura entra no filtro sob pressão, é distribuída uniformemente nas câmaras formadas entre as placas de filtragem. Estas placas são cobertas por um tecido filtrante que permite a passagem do líquido e retém os sólidos.
• Aplicação de pressãoApós o enchimento das câmaras de filtragem, é aplicada uma pressão mecânica ao sistema. Esta pressão comprime os bolos de sólidos e força o líquido através do tecido do filtro, separando assim os sólidos do líquido.
• LavagemEm alguns casos, é efectuado um processo de retrolavagem adicional para assegurar que os sólidos indesejados são removidos do filtro de pressão. Isto é conseguido através da introdução de um líquido de lavagem nas câmaras do filtro.
• Descarga de bolosApós a conclusão da filtração e, se necessário, do processo de lavagem, os bolos sólidos são automaticamente descarregados do filtro de pressão. Isto é conseguido separando as placas e permitindo que os bolos caiam ou sejam removidos com a ajuda de um dispositivo de descarga.
• Repetir o cicloO processo de filtração num filtro de pressão é cíclico e é repetido para cada lote de mistura sólido-líquido a ser processado.

Os filtros de pressão são equipamentos versáteis e essenciais na indústria farmacêutica, pois permitem uma separação sólido-líquido eficiente e cumprem os padrões de qualidade e pureza exigidos para a produção de medicamentos e outros produtos farmacêuticos de alta qualidade. O seu funcionamento baseia-se na aplicação de pressão para forçar a separação de sólidos e líquidos através de um pano de filtro.

Filtros de pressão automáticos do tipo torre

São designados por "filtros automáticos de pressão". porque o seu funcionamento e descarga são totalmente automatizados, não necessitando de qualquer intervenção manual.

No entanto, a sua conceção implica uma disposição vertical com placas horizontais. Neste tipo de filtro, uma vez terminada a separação entre sólidos e líquidos, as tortas são descarregadas automaticamente por meio de um pano de filtro que passa em ziguezague por todas as placas.

Neste processo, os bolos são descarregados tanto do lado esquerdo como do lado direito do filtro prensa. Por exemplo, o bolo no topo do pano é descarregado para o lado esquerdo, e o bolo seguinte no topo é descarregado para o lado direito, e assim por diante.

Este sistema automático de filtragem por pressão é muito prático, uma vez que o tecido filtrante não só actua como meio filtrante, mas também como meio de descarga, assegurando que todas as tortas são completamente removidas das placas.

Nesta tecnologia, a filtragem ocorre em ambos os lados do tecido. Isto significa que se um ciclo de filtração ocorre num lado, no ciclo seguinte, à medida que o tecido se move de um lado para o outro, fica numa posição que lhe permite filtrar no lado oposto.

Esta filtragem em ambos os lados do tecido garante uma vida útil mais longa para o tecido.

Em comparação com as prensas de filtro convencionais, que têm disposições horizontais com placas verticais, estas últimas só podem efetuar a filtração de um lado do pano, porque os panos estão localizados individualmente em cada placa e não estão interligados. Este facto dificulta a lavagem eficiente do pano nos filtros convencionais.

Por outro lado, o Filtros de pressão automáticos Metso PF permitem filtrar e lavar o tecido de ambos os lados por meio de jactos de alta pressão. Este sistema de lavagem é também uma vantagem que prolonga a vida útil do tecido e, por conseguinte, reduz os custos das peças sobresselentes.

Nos filtros prensa tradicionais, os panos ficam suspensos no interior das placas, o que dificulta a sua remoção, como se pode ver na figura. Para além disso, a lavagem de penetração ocorre sempre de um lado para o outro, o que torna a lavagem dos panos ineficiente.

Em termos de durabilidade do tecido, para a mesma aplicação, os filtros prensa convencionais requerem a substituição do tecido a cada dois a três mil ciclos, enquanto os filtros prensa convencionais requerem a substituição do tecido a cada dois a três mil ciclos. Filtros de pressão automáticos PFO ciclo pode ser alargado para seis mil a oito mil ciclos. Isto representa uma grande vantagem em termos de economia e de necessidade de substituição dos tecidos.

A substituição deste tipo de tecido nos filtros automáticos de pressão pode demorar entre trinta minutos e uma hora, ao contrário da substituição dos panos individuais nos filtros convencionais, que pode demorar muito mais tempo.

Filtros de vácuo: Como funcionam na desidratação de lamas na indústria farmacêutica

Para tamanhos de partículas entre dez e cem microns, é utilizada uma variedade de filtros de vácuo na indústria farmacêutica, que utilizam um diferencial de pressão para o seu funcionamento.

Estes filtros incluem os filtros de contraste, os filtros de tambor, os filtros de disco convencionais e os filtros de correia de vácuo horizontais.

É importante notar que o tamanho das partículas é apenas um dos muitos factores que afectam a eficiência e a sustentabilidade destes filtros. Se as partículas forem mais pequenas do que este intervalo, os filtros não conseguem removê-las tão eficazmente e não conseguem atingir os níveis de humidade necessários.

Nestes casos, são necessários filtros de placas horizontais ou filtros de pressão para cumprir as normas necessárias.

Quando estes filtros convencionais já não conseguem atingir os níveis de purificação necessários, são utilizados filtros de alta pressão, também conhecidos como filtros UPS (Ultra Pressure Selective).

Estes sistemas de filtragem de última geração foram especialmente concebidos para lidar com partículas extremamente finas e condições de humidade exigentes.

Os filtros de alta pressão utilizam técnicas de separação avançadas e uma pressão diferencial mais elevada para garantir uma eficiência óptima na retenção de partículas e na humidificação desejada.

A sua capacidade de lidar com tamanhos de partículas ainda mais pequenos e condições de funcionamento mais rigorosas torna-os uma escolha indispensável quando se procura a mais elevada qualidade no processo de filtração.

Filtros de correia de vácuo horizontais

O filtros horizontais de correia de vácuo são sistemas fechados com capacidade de funcionamento contínuo, utilizados numa grande variedade de separações sólido-líquido, desde operações químicas básicas até ao fabrico de produtos farmacêuticos ultrapuros. Estes filtros oferecem características atractivas, como a facilidade de limpeza e a capacidade de lidar com várias fases de lavagem com uma única unidade, reduzindo a necessidade de equipamento adicional. Além disso, têm a flexibilidade de funcionar em modo de co-corrente ou contra-corrente e podem incluir funções de compressão e secagem térmica para sólidos mais secos.

Os filtros de correia de vácuo podem funcionar num de três modos, dependendo do nível de vácuo necessário:

• Modo de proteção contra vaporesFuncionam à pressão atmosférica com uma atmosfera normal.
• Modo estanque ao gásFuncionam à pressão atmosférica com uma atmosfera inerte.
• Modo à prova de pressãoFuncionam a altas pressões com uma atmosfera de ar ou inerte.

Filtros estanques ao gás, como o Filtro Larox RT-GTEstes sistemas representam o padrão líder na separação contínua de sólidos e líquidos em materiais molhados por solventes num ambiente farmacêutico altamente controlado. Estes sistemas de filtração oferecem inúmeras vantagens cruciais para a indústria farmacêutica:

1. Elevada disponibilidade do produtoO filtro Larox RT-GT garante uma disponibilidade excecionalmente elevada do produto farmacêutico, minimizando o tempo de inatividade e optimizando a produção.
2. Manutenção eficiente e baixos custos de funcionamentoRequer uma manutenção mínima, resultando em custos operacionais reduzidos, o que é essencial na procura de eficiência económica na produção farmacêutica.
3. Vida útil prolongada do tecidoEste filtro implementa um sistema de lavagem contínua do pano e utiliza uma tecnologia de alinhamento patenteada para garantir uma longa vida útil do pano do filtro, o que contribui para a qualidade e eficiência do processo.
4. Construção robusta e seleção de materiaisFiltro Larox RT-GT: Graças ao seu design robusto e à variedade de materiais de alta qualidade disponíveis, o filtro Larox RT-GT garante a integridade estrutural e funcional do filtro ao longo do tempo, cumprindo os mais elevados padrões farmacêuticos.
5. Automatização totalEste sistema permite um funcionamento totalmente automático, não se limitando à automatização de funções, o que elimina a necessidade de monitorização constante e permite uma produção farmacêutica mais eficiente e segura.

Os filtros estanques ao gás, como o Filtro de Correia de Vácuo Larox RT-GT, representam uma solução essencial para a indústria farmacêutica, proporcionando um desempenho ótimo, reduzindo os custos operacionais e mantendo elevados padrões de qualidade e segurança na produção de produtos farmacêuticos.

Filtros clarificadores para melhorar a pureza na filtração de líquidos farmacêuticos

A filtração desempenha um papel fundamental na indústria farmacêutica e química, sendo essencial no processo de purificação. Este processo, de grande relevância na química fina e no fabrico de produtos farmacêuticos, influencia diretamente a separação eficaz de contaminantes e a estabilização e pureza do produto final. O filtro de clarificação, especialmente os que incorporam o comprovado conceito de meio duplo, integra-se perfeitamente no processo de extração por solventes e electrolavagem. Foi concebido para a remoção e recuperação de orgânicos e sólidos em pequenos fluxos de alimentação, particularmente em processos químicos relacionados com baterias.

O Filtros de Meio Duplo Metso (DM) têm um design modular que permite uma fácil expansão, mesmo para fluxos de processo maiores, e podem ser utilizados como filtros de eletrólito tradicionais em processos de extração e para purificação do fluxo de alimentação antes da cristalização.

O nosso guia de aplicação para filtração na indústria farmacêutica assegura uma separação eficaz dos contaminantes e produtos finais de elevada qualidade. Saiba mais sobre as novas tecnologias para cumprir regulamentos rigorosos, eficiência e economia de custos. Aqui estão as tecnologias de filtração farmacêutica escaláveis que se adaptam às suas necessidades em constante mudança.

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