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申请/专利权人:上海药明生物技术有限公司
摘要:本发明公开一种连续单程切向流过滤系统,整合了三个泵、四个参数检测单元、十个隔膜阀和两个切向流过滤膜包,构成两条流路,通过两个单程切向流过滤膜包构成两条流路分别用于交替上样和清洗,系统在两种状态下切换,在其中一个切向流过滤膜包清洗的过程中另一个切向流过滤膜包仍连续不断地处理料液,并且能持续、稳定地运行,工作效率显著提高。本发明还提供一种一种连续进行单程切向流过滤的方法。
主权项:1.一种连续单程切向流过滤系统,其特征在于,包括:泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包;所述泵包括第一泵、第二泵和第三泵;所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀;所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数,所述参数至少包括压力数据和流量数据;所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元;所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包;所述第一泵的一端通过管路连接样品瓶,所述第一泵的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀;所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶,所述第二泵的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀;所述第二泵与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀;所述第二泵与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀;所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀,所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶;所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元,所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端,所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第三参数检测单元,所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀;所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元,所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端,所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元,所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀;所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。
全文数据:连续单程切向流过滤系统及方法技术领域[0001]本发明涉及一种过滤系统,尤其是涉及一种连续单程切向流过滤系统及方法。背景技术[0002]单程切向流过滤技术是一种新型的浓缩过滤操作技术。通过多级切向流过滤膜的联用,使料液在流经过滤膜组的过程中进行浓缩,而不需要经历常规批次切向流过滤操作中的再循环和样品回收操作,能有效降低浓缩过程中的系统滞留体积,提高浓缩倍率,并且料液能连续进行浓缩,尤其适用于下游连续流工艺。[0003]但是,目前的单次切向流过滤,只涉及了样品过滤的过程,实际操作中,仍需要中断浓缩过程以进行膜的清洗和消毒,过滤过程没有实现真正的连续。此外,为了减少清洗和消毒的频次、提高效率,通常会采用比较高的上样量,这进一步加快了膜包堵塞和通量衰减的速度。[0004]中国专利201510335030.2“单次过滤系统和工艺”中公开了一种单次切向流过滤SPTFF组件,及其用于料液浓缩的工艺,以及一种间歇式的系统清洗方法。这种方法清洗系统效率偏低,且清洗过程中会造成浓缩过程的中断,无法实现连续工艺。[0005]中国专利201580000755.4“用于使用单程切向流过滤系统和具有渗余物的再循环的切向流过滤系统过滤液体的方法”中公开了一种用于单次切向流过滤的系统。该系统只是集中在单次切向流过滤操作本身,亦未涉及系统清洗时料液的处理方式。[0006]现有技术中的系统不能够连续的进行单程切向流过滤系统,工作效率低。发明内容[0007]本发明所要解决的技术问题在于,提供一种连续单程切向流过滤系统,能够在膜包清洗的过程中不停止过滤,连续不断地处理料液,实现连续工艺。[0008]为解决上述技术问题,本发明提供一种连续单程切向流过滤系统,包括:栗、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包;[0009]所述栗包括第一泵、第二栗和第三栗;[0010]所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀;[0011]所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数,所述参数至少包括压力数据和流量数据;所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元;[0012]所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包;[0013]所述第一泵的一端通过管路连接样品瓶,所述第一栗的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀;[0014]所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶,所述第二泵的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀;所述第二栗与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀;所述第二栗与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀;[0015]所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀,所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶;[0016]所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元,所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端,所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接连接第三参数检测单元,所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀;[0017]所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元,所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端,所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元,所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀;[0018]所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。[0019]具体的,所述第一参数检测单元包括第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计和第一流量计,所述第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计、第一流量计通过管路串接。[0020]具体的,所述第二参数检测单元包括第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计和第二流量计,所述第二电导电极、第二PH电极、第二压力变送器、第二浊度计、第二流量计通过管路串接。[0021]具体的,所述第三参数检测单元包括第三流量计和第三压力变送器,所述第三流量计和第三压力变送器通过管路串接。[0022]具体的,所述第四参数检测单元包括第四流量计和第四压力变送器,所述第四流量计和第四压力变送器通过管路串接。[0023]具体的,所述栗为蠕动栗。[0024]具体的,所述隔膜阀为手动隔膜阀。此时,该系统为手动的连续单程切向流过滤系统。[0025]具体的,所述隔膜阀为气动隔膜阀或电动隔膜阀。[0026]具体的,所述第一隔膜阀、第二隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀为气动隔膜阀,所述第三隔膜阀、第六隔膜阀为电动隔膜阀;所述过滤系统还包括电磁阀、继电器、单片机和中控系统;所述第一隔膜阀、第二隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀连接;所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀分别与第一继电器、第二继电器、第四继电器、第五继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器和第十继电器连接;所述第一继电器、第二继电器、第四继电器、第五继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器和第十继电器均与所述单片机连接;所述第三隔膜阀、第六隔膜阀与所述单片机连接;所述单片机与所述中控系统连接;所述单片机接收中控系统发出的指令,直接或间接控制各隔膜阀的开闭、各栗的转速。[0027]具体的,所述过滤系统还包括数据采集卡,所述数据采集卡与各参数检测单元、中控系统分别连接,所述数据采集卡接收各参数检测单元的信号,并将信号传输至中控系统。[0028]具体的,所述过滤系统还包括pH电导变送器,各电导电极和各pH电极均与pH电导变送器连接,所述PH电导变送器与所述数据采集卡连接;各压力变送器、池度计和流量计与所述数据采集卡连接。[0029]具体的,所述中控系统通过数据采集卡实时读取和记录PH电导变送器的PH数据、电导数据以及压力变送器的压力数据。[0030]具体的,所述中控系统通过串口通讯实时读取和记录浊度计和流量计的浊度数据和流速数据。[0031]具体的,所述过滤系统还包括数据库系统,所述数据库系统与中控系统连接,所述数据库系统用于数据储存和数据下载服务。[0032]具体的,所述第二泵通过管路连接纯水瓶,所述第二栗与纯水瓶的连接管路中设有隔膜阀。[0033]具体的,所述第一泵连接料液的管道中设有隔膜阀,所述第一泵通过管路连接平衡溶液瓶,所述第一栗与平衡溶液瓶的连接管路中设有隔膜阀。[0034]本发明还提供一种连续进行单程切向流过滤的方法,包括以下步骤:[0035]步骤一、第四隔膜阀、第六隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀开启,第三隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第十隔膜阀关闭,第一泵启动,使样品瓶中的待浓缩料液依次经过第一杲、第四隔膜阀、第一参数检测单元,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次经第三参数检测单元、第九隔膜阀、第三栗进入产品收集瓶;[0036]同时,第一隔膜阀开启,第二隔膜阀关闭,第二泵启动,使消毒溶液瓶的消毒溶液依次经过第一隔膜阀、第二泵、第八隔膜阀、第四参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第二参数检测单元、第六隔膜阀后排入废液,完成消毒过程;然后,第一隔膜阀关闭,第二隔膜阀开启,第二栗仍启动,使平衡溶液瓶的平衡缓冲液依次经过第二隔膜阀、第二泵、第八隔膜阀、第四参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第二参数检测单元、第六隔膜阀后排入废液,完成平衡过程;[0037]步骤二、第三隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第十隔膜阀开启,第四隔膜阀、第六隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀关闭,第一栗启动,使样品瓶中的待浓缩料液依次经过第一栗、第五隔膜阀、第二参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次经第四参数检测单元、第十隔膜阀、第三栗进入产品收集瓶;[0038]同时,第一隔膜阀开启,第二隔膜阀关闭,第二泵启动,使消毒溶液瓶的消毒溶液依次经过第一隔膜阀、第二泵、第七隔膜阀、第三参数检测单元,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第一参数检测单元、第三隔膜阀后排入废液,完成消毒过程;然后,第一隔膜阀关闭,第二隔膜阀开启,第二泵仍启动,使平衡溶液瓶的平衡缓冲液依次经过第二隔膜阀、第二泵、第七隔膜阀、第三参数检测单元,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第一参数检测单元、第三隔膜阀后排入废液,完成平衡过程;[0039]所述第一步与第二步的顺序可以交换,所述第一步和第二步形成一个循环,所述方法包括至少一个循环。[0040]具体的,所述步骤一和步骤二中,通过调节第三泵和第一泵的转速比来调节进入产品收集瓶的产品的浓缩比。[0041]具体的,所述步骤一中,通过调节第六隔膜阀的开度来调节消毒或平衡时的跨膜压。[0042]具体的,所述步骤二中,通过调节第三隔膜阀的开度来调节消毒或平衡时的跨膜压。[0043]本发明提供了一套能连续进行单程切向流过滤的系统及方法,该系统整合了至少三个栗、至少四个参数检测单元、至少十个隔膜阀和至少两个切向流过滤膜包。其中,泵分为进料泵第一栗、第二泵和出料泵第三泵),进料栗是用于控制料液和缓冲溶液进入过滤膜包,出料栗是用于将浓缩后的产品栗出过滤膜包,通过进料泵和出料泵的速度差控制产品的浓缩倍数。各参数检测单元是用于采集当前管路在过滤过程中的参数,参数至少包括压力数据和流量数据,还可以包括pH数据、电导数据、浊度数据。各隔膜阀是用于调节系统的流路,以及调节回流端的压力,从而调节清洗时的跨膜压。本发明的系统还可以采用中控系统通过单片机控制各泵的转速、电动隔膜阀的开度,以及通过电磁阀控制气动隔膜阀的开闭。[0044]本发明提供的连续单程切向流过滤系统具有以下优点:[0045]1可以在膜包清洗的过程中连续不断地处理料液,并且能持续、稳定地运行;[0046]2通过进料泵和出料栗的速度差来定量控制料液的浓缩倍数,控制准确度高;[0047]3通过与进料流向相反的反向清洗可以进一步提高清洗效果;[0048]4通过两套单程切向流过滤膜包的交替上样和清洗,系统在上述两种状态下切换,可以实现单程切向流过滤的连续进行,工作效率显著提高,尤其是用于大量样品的浓缩过滤;[0049]5通过自动控制系统高频次地对两套过滤膜包进行切换,可以缩短每个循环的上样时间以及上样载量,减缓膜包通量衰减的速度。附图说明[0050]图1为本发明的连续单程切向流过滤系统的一种实施方式的结构示意图。[0051]图2为本发明的连续单程切向流过滤系统的另一种实施方式的结构示意图,其中虚线表示信号连接。具体实施方式[0052]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0053]实施例一[0054]如图1所示,为一种连续单程切向流过滤系统,包括:泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包。其中,泵的数量为三个,包括第一栗P1、第二泵P2和第三泵P3;隔膜阀的数量为十个,包括第一隔膜阀V01、第二隔膜阀V02、第三隔膜阀V03、第四隔膜阀V04、第五隔膜阀V05、第六隔膜阀V06、第七隔膜阀V07、第八隔膜阀V08、第九隔膜阀V09和第十隔膜阀V10;参数检测单元的数量为四个,包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元,参数检测单元是用于检测其所在管路中溶液的参数,参数至少包括压力数据和流量数据,还可以包括PH数据、电导数据、浊度数据;切向流过滤膜包的数量为两个,包括第一切向流过滤膜包Ml和第二切向流过滤膜包M2,通过两个单程切向流过滤膜包构成两条流路,两条流路交替进行上样和清洗。[0055]图1中,各组件的连接关系如下:[0056]第一泵P1的输入端通过管路连接样品瓶S1,第一栗P2输出端通过管路分别连接第四隔膜阀V04和第五隔膜阀V05。第二泵P2的输入端通过管路分别连接消毒溶液瓶S3和平衡溶液瓶S4,第二泵P2的输出端通过管路分别连接第七隔膜阀V07和第八隔膜阀V08,第二栗P2的输入端与消毒溶液瓶S3的连接管路中设有第一隔膜阀V01,第二泵P2的输入端与平衡溶液瓶S4的连接管路中设有第二隔膜阀V02。第三泵P3的输入端通过管路分别连接第九隔膜阀V09和第十隔膜阀V10,第三泵P3的输出端通过管路连接收集瓶S2。[0057]第三隔膜阀V03和第四隔膜阀V04通过管路连接第一参数检测单元,第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包Ml的第一端,第一切向流过滤膜包Ml的第二端通过管路连接第三参数检测单元,第一切向流过滤膜包Ml的第一端和第二端之间可形成回流,第一切向流过滤膜包Ml的渗透端通过管路连接废液瓶S5,第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀V〇7和第九隔膜阀V09。第五隔膜阀V〇5和第六隔膜阀V06通过管路连接第二参数检测单元,第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包M2的第一端,第二切向流过滤膜包M2的第二端通过管路连接第四参数检测单元,第二切向流过滤膜包Ml的第一端和第二端之间可形成回流,第二切向流过滤膜包M2的渗透端通过管路连接废液瓶S5,第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀V08和第十隔膜阀V10。第三隔膜阀V03、第六隔膜阀V06通过管路连接废液瓶S5。[0058]本实施例的连续单程切向流过滤系统是通过两个单程切向流过滤膜包构成两条流路,两条流路交替进行上样和清洗,从而可以在其中一个膜包清洗的过程中另一个膜包能连续不断地处理料液,整个系统能持续、稳定地运行,同时交替进行的系统清洗可以缩短每个循环的上样时间以及上样载量,能减缓膜包通量衰减的速度。[0059]在一种具体的实施方式中,第一参数检测单元包括第一电导电极C1、第一pH电极PH1、第一压力变送器P01、第一浊度计T1和第一流量计F1,第一电导电极C1、第一pH电极PH1、第一压力变送器P01、第一浊度计n、第一流量计F1通过管路串接。图1中所示的一种具体的串接方式是,?〇1、11、?1、:1、?111依次串接,且?〇1的前端分别连接乂〇:3和¥04,1^1的后端连接Ml的第一端。[0060]在一种具体的实施方式中,第二参数检测单元包括第二电导电极C2、第二pH电极PH2、第二压力变送器P〇2、第二浊度计T2和第二流量计F2,第二电导电极C2、第二pH电极PH2、第二压力变送器P02、第二浊度计T2、第二流量计F2通过管路串接。图1中所示的一种具体的串接方式是,?〇2、了22、02^2依次串接,且1〇2的前端分别连接糾5和州6,1112的后端连接M2的第一端。10061J在一种具体的头施方式中,第三参数检测单元包括第三流量计F3和第三压力变送器P03,第三流量计F3和第三压力变送器!303通过管路串接。图丨中所示的一种具体的串接方式是,F3和P03串接,且F3的前端与M1的第二端连接,P03的后端分别连接V07和V09。[0062]在一种具体的实施方式中,第四参数检测单元包括第四流量计F4和第四压力变送器P04,第四流量计F4和第四压力变送器p〇4通过管路串接。图1中所示的一种具体的串接方式是,F4和P04串接,且F4的前端与M2的第二端连接,P04的后端分别连接V08和V10。[0063]本实施例的连续单程切向流过滤系统的一种运行方法是:[0064]隔膜阀¥04、706、¥08^09开启,隔膜阀¥03、¥05、707、¥10关闭,待浓缩料液通过第一泵P1栗入V04,依次流经?01、1'11、:1、?出,通过进入第一切向流过滤膜包[的第一端进入Ml后,滤过液从Ml的渗透端排入废液,Ml第二端为回流端,回流液从Ml第二端依次经过F3、P03、V09、P3进入产品收集瓶,这一条流路通过第一切向流过滤膜包M1进行上样、过滤。同时,消毒溶液或平衡缓冲液可以经VO1或V02,通过第二泵P2栗入V08,依次流经P04、F4,进入第二切向流过滤膜包M2第二端后,滤过液从M2的渗透端排入废液,M2的第一端为回流端,回流液从M2第一端依次流经PH2、C2、F2、T2、P02、V06后排入废液,这一条流路采用反向清洗的方法对第二切向流过滤膜包M2进行消毒、平衡;其中,消毒时V01开启、V02关闭,消毒完成后可进行平衡,平衡时V02开启、V01关闭。[0065]然后进行两条流路的交替,对原进行上样、过滤的第一切向流过滤膜包M1所在流路进行消毒和平衡,原进行消毒、平衡的第二切向流过滤膜包M2所在流路进行上样和过滤。具体运行方法是,隔膜阀¥03、¥05、¥07、丫10开启,隔膜阀¥04、¥06、¥08、¥9关闭,待浓缩料液通过第一泵P1泵入V05,依次流经?〇2、122、02、?把,进入第二切向流过滤膜包1;12后,滤过液从M2的渗透端排入废液,M2第二端为回流端,回流液从M2第二端依次经?4、?04,10、?3进入产品收集瓶。同时,消毒溶液或平衡缓冲液可以经V01或V〇2,通过第二泵P2泵入V07,依次流经P03、F3,进入第一切向流过滤膜包Ml第二端后,滤过液从Ml的渗透端排入废液,Ml的第一端为回流端,回流液从Ml第一端依次流经PHI、C1、F1、T1、P01、V〇3后排入废液;其中,消毒时V01开启、V02关闭,消毒完成后可进行平衡,平衡时V02开启、V01关闭。[0066]在一种具体的实施方式中,该过滤系统中的各泵P1〜P3为蠕动栗。[0067]在一种具体的实施方式中,该过滤系统中的隔膜阀V01〜V10为手动隔膜阀。此时,该系统为手动的连续单程切向流过滤系统。[0068]在一种具体的实施方式中,该过滤系统还可以在第二栗P2前端再连接一个隔膜阀,用于纯水的输送,从而可以在清洗完成后,进一部将纯水泵入正在清洗的过滤膜包,从而根据流量计的读数计算过滤膜包的水通量。[0069]在一种具体的实施方式中,该过滤系统还可以在第一栗P1前端再连接一个隔膜阀,用于平衡缓冲液的输送,同时,在第一栗P1和料液瓶S1中再连接一个隔膜阀,从而可以在上样完成后,冲洗流路中残余的样品,减少切换时的样品损失。[0070]实施例二[0071]本实施例是基于实施例1的改进,其流路的连接与实施例一相同,不同之处在于,第一隔膜阀V01、第二隔膜阀V02、第四隔膜阀V04、第五隔膜阀V〇5、第七隔膜阀V07、第八隔膜阀V08、第九隔膜阀V09和第十隔膜阀V10为气动隔膜阀,第三隔膜阀V03、第六隔膜阀V06为电动隔膜阀。此时通路电路控制系统可以实现自动控制的连续单程切向流过滤系统。如图2所示,该过滤系统还包括电磁阀、继电器、单片机和中控系统•,其中,第一隔膜阀V〇1、第二隔膜阀V02、第四隔膜阀V04、第五隔膜阀V05、第七隔膜阀V07、第八隔膜阀V08、第九隔膜阀V09分别与第一电磁阀V101、第二电磁阀V102、第四电磁阀V104、第五电磁阀V105、第七电磁阀V107、第八电磁阀V108、第九电磁阀VI09和第十电磁阀VI10电性连接;第一电磁阀V101、第二电磁阀V102、第四电磁阀V104、第五电磁阀V105、第七电磁阀V107、第八电磁阀V108、第九电磁阀V109和第十电磁阀V110分别与第一继电器R〇〇l、第二继电器如〇2、第四继电器R004、第五继电器R005、第七继电器R〇〇7、第八继电器R〇〇8、第九继电器R〇〇9和第十继电器R010电性连接;所述第一继电器R001、第二继电器R002、第四继电器R004、第五继电器R005、第七继电器R007、第八继电器R008、第九继电器R009和第十继电器R〇l〇电性连接均与单片机电性连接;第三隔膜阀V03、第六隔膜阀V〇6与单片机2电性连接;单片机2与中控系统1电性连接;该单片机2接收中控系统1发出的指令,直接或间接控制各隔膜阀V01〜V10的开闭、各栗P01〜TO3的转速。[0072]在一种具体的实施方式中,该过滤系统还包括数据采集卡3,数据采集卡3与各参数检测单元、中控系统1分别连接,数据采集卡3接收各参数检测单元的信号,并将信号传输至中控系统1。[0073]在一种具体的实施方式中,该过滤系统还包括pH电导变送器4,各电导电极C1、C2和各pH电极PHI、PH2均与pH电导变送器4连接,pH电导变送器4与数据采集卡3连接,各压力变送器P01〜ro4、浊度计T1、T2和流量计F1〜F4均与数据采集卡3连接。[0074]在一种具体的实施方式中,该中控系统1通过数据采集卡3实时读取和记录PH电导变送器4的pH数据、电导数据以及各压力变送器P01〜P04的压力数据。该中控系统1通过串口通讯实时读取和记录各浊度计T1、T2和各流量计F1〜F4的浊度数据和流速数据。[0075]在一种具体的实施方式中,该过滤系统1还包括数据库系统5,数据库系统5与中控系统1连接,用于数据储存和数据下载服务。[0076]综上所述,上述各实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,皆应包含在本发明的保护范围内。
权利要求:1.一种连续单程切向流过滤系统,其特征在于,包括:泵、参数检测单元、隔膜阀和切向流过滤膜包;所述泵包括第一栗、第二栗和第三泵;所述隔膜阀包括第一隔膜阀、第二隔膜阀、第三隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第六隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀;所述参数检测单元用于检测其所在管路中溶液的参数,所述参数至少包括压力数据和流量数据;所述参数检测单元包括第一参数检测单元、第二参数检测单元、第三参数检测单元和第四参数检测单元;所述切向流过滤膜包包括第一切向流过滤膜包和第二切向流过滤膜包;所述第一栗的一端通过管路连接样品瓶,所述第一泵的另一端通过管路分别连接第四隔膜阀和第五隔膜阀;所述第二泵的一端通过管路分别连接消毒溶液瓶和平衡溶液瓶,所述第二栗的另一端通过管路分别连接第七隔膜阀和第八隔膜阀;所述第二泵与消毒溶液瓶的连接管路中设有第一隔膜阀;所述第二杲与平衡溶液瓶的连接管路中设有第二隔膜阀;所述第三泵的一端通过管路分别连接第九隔膜阀和第十隔膜阀,所述第三泵的另一端通过管路连接收集瓶;所述第三隔膜阀和第四隔膜阀通过管路连接第一参数检测单元,所述第一参数检测单元通过管路连接第一切向流过滤膜包的第一端,所述第一切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第三参数检测单元,所述第一切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第一切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第三参数检测单元通过管路分别连接第七隔膜阀和第九隔膜阀;所述第五隔膜阀和第六隔膜阀通过管路连接第二参数检测单元,所述第二参数检测单元通过管路连接第二切向流过滤膜包的第一端,所述第二切向流过滤膜包的第二端通过管路连接第四参数检测单元,所述第二切向流过滤膜包的第一端与第二端之间形成回流,所述第二切向流过滤膜包的渗透端通过管路连接废液瓶,所述第四参数检测单元通过管路分别连接第八隔膜阀和第十隔膜阀;所述第三隔膜阀、第六隔膜阀通过管路连接废液瓶。2.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述第一参数检测单元包括第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计和第一流量计,所述第一电导电极、第一pH电极、第一压力变送器、第一浊度计、第一流量计通过管路串接。3.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述第二参数检测单元包括第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计和第二流量计,所述第二电导电极、第二pH电极、第二压力变送器、第二浊度计、第二流量计通过管路串接。4.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述第三参数检测单元包括第三流量计和第三压力变送器,所述第三流量计和第三压力变送器通过管路串接。5.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述第四参数检测单元包括第四流量计和第四压力变送器,所述第四流量计和第四压力变送器通过管路串接。6.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述泵为蠕动泵。7.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述隔膜阀为手动隔膜阀。_8.如权利要求1所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述隔膜阀为气动隔膜阀或电动隔膜阀。9.如权利要求8所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述第一隔膜阀、第二隔膜阀、第四隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀为气动隔膜阀,所述第三隔膜阀、第六隔膜阀为电动隔膜阀;所述过滤系统还包括电磁阀、继电器、单片机和中控系统;所述第一隔膜阀、第二隔膜_、第四隔〗旲阀、弟五隔膜阀、弟七隔月旲阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀和第十隔膜阀分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀连接;所述第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀和第十电磁阀分别与第一继电器、第二继电器、第四继电器、第五继电器、弟七继电器、弟八继电器、第九继电器和第十继电器连接;所述第一继电器、第二继电器、弟四继电器、弟五继电器、弟七继电器、第八继电器、第九继电器和第十继电器均与所述单片机连接;所述第二隔〗旲阀、第六隔膜阀与所述单片机连接;所述单片机与所述中控系统连接;所述单片机接收中控系统发出的指令,直接或间接控制各隔膜阀的开闭、各泵的转速。10.如权利要求9所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述过滤系统还包括数据采集卡,所述数据采集卡与各参数检测单元、中控系统分别连接,所述数据采集卡接收各参数检测单元的信号,并将信号传输至中控系统。11.如权利要求1〇所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述过滤系统还包括pH电导变送器,各电导电极和各PH电极均与pH电导变送器连接,所述PH电导变送器与所述数据采集卡连接;各压力变送器、浊度计和流量计与所述数据采集卡连接。12.如权利要求11所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述中控系统通过数据采集卡实时读取和记录PH电导变送器的PH数据、电导数据以及压力变送器的压力数据。13.如权利要求11所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述中控系统通过串口通讯实时读取和记录浊度计和流量计的浊度数据和流速数据。14.如权利要求9所述的连续单程切向流过滤系统,其特征在于,所述过滤系统还包括数据库系统,所述数据库系统与中控系统连接,所述数据库系统用于数据储存和数据下载服务。15.—种连续进行单程切向流过滤的方法,其特征在于,使用权利要求1-14任一项所述的连续单程切向流过滤系统,所述方法包括以下步骤:步骤一、第四隔膜阀、第六隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀开启,第三隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第十隔膜阀关闭,第一泵启动,使样品瓶中的待浓缩料液依次经过第一栗、第四隔膜阀、第一参数检测单元,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次经第三参数检测单元、第九隔膜阀、第三栗进入产品收集瓶;同时,第一隔膜阀开启,第二隔膜阀关闭,第二泵启动,使消毒溶液瓶的消毒溶液依次经过第一隔膜阀、第二泵、第八隔膜阀、第四参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第二参数检测单元、第六隔膜阀后排入废液,完成消毒过程;然后,第一隔膜阀关闭,第二隔膜阀开启,第二栗仍启动,使平衡溶液瓶的平衡缓冲液依次经过第二隔膜阀、第二栗、第八隔膜阀、第四参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第二参数检测单元、第六隔膜阀后排入废液,完成平衡过程;步骤二、第三隔膜阀、第五隔膜阀、第七隔膜阀、第十隔膜阀开启,第四隔膜阀、第六隔膜阀、第八隔膜阀、第九隔膜阀关闭,第一泵启动,使样品瓶中的待浓缩料液依次经过第一泵、第五隔膜阀、第二参数检测单元,进入第二切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次经第四参数检测单元、第十隔膜阀、第三泵进入产品收集瓶;同时,第一隔膜阀开启,第二隔膜阀关闭,第二栗启动,使消毒溶液瓶的消毒溶液依次经过第一隔膜阀、第二泵、第七隔膜阀、第三参数检测单元,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第一参数检测单元、第三隔膜阀后排入废液,完成消毒过程;然后,第一隔膜阀关闭,第二隔膜阀开启,第二泵仍启动,使平衡溶液瓶的平衡缓冲液依次经过第一隔膜阔、第一•栗、弟七隔I旲阀、弟二参数检测单兀,进入第一切向流过滤膜包,然后渗透端排入废液,回流端依次流经第一参数检测单元、第三隔膜阀后排入废液,完成平衡过程;所述第一步与第二步的顺序可以交换,所述第一步和第二步形成一个循环,所述方法包括至少一个循环。16.如权利要求I5所述的方法,其特征在于,所述步骤一和步骤二中,通过调节第三栗和第一泵的转速比来调节进入产品收集瓶的产品的浓缩比。17.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述步骤一中,通过调节第六隔膜阀的开度来调节消毒或平衡时的跨膜压。18.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述步骤二中,通过调节第三隔膜阀的开度来调节消毒或平衡时的跨膜压。
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