Nutsche Filter(누체필터) / Filter Dryer 관련 정보(정의, 기능 및 지원설비 기본사항)

위키피디아 Filter Dryer 정의

https://en.wikipedia.org/wiki/Filter_dryer

Filter dryer - Wikipedia

A filter dryer is a piece of process equipment used during the filtration and drying phase of a pharmaceutical, bio pharmaceutical or chemical process for an active pharmaceutical ingredient (API) or other compounds production. Filter Dryers are designed for washing and isolating solids with or without integrated containment systems.

필터 건조기는 활성 제약 성분 (API) 또는 다른 화합물을 생산하기 위해 제약(Pharmaceutical & Bio-pharmaceutical) 또는 화학 공정의 여과 및 건조 단계에서 사용되는 생산 장비입니다. 필터 드라이어는 고형물을 세척 및 분리하거나, 포함된 시스템에서 분리하기 위해 설계되었습니다.

 

Several actions have to be undertaken as part of the filtration and drying process including:

여과 및 건조 공정의 일부로 다음과 같은 몇 가지 사항을 고려해야 합니다.

• slurry charging(슬러리 충전)

• pressurized and / or vacuum filtration(압력 및 진공 필터링)

• controlled heating and cooling(가열, 냉열)

• cake smoothing and drying(케이크 건조 및 Smoothing(부드럽게 하는 것, 균질화?))

• contained discharging and sampling(배수 및 샘플링)

• vapor trap column, to trap solids particles ( fines ) carrying over with vapors(증기로 운반되는 고형물(입자)를 포획하기 위한 증기 트랩(밸브) 컬럼)

• Clean-In-Place (CIP) (CIP 세척)→

An agitated nutsche filter dryer is one class of such filter dryers that has been specifically designed so all these operations can take place within one vessel.(교반 식 누체 필터 건조기(Agitated nutsche filter dryer)는 이러한 모든 작업이 한 용기 내에서 수행 될 수 있도록 특별히 설계된 필터 건조기의 한 종류입니다.)

 

https://www.bifriendsengg.com/agitated_nutsche_filter_dryer.html

Pharmaceutical Filter - Pharmaceutical Dryer, Pharmaceutical Mixer, Pharmaceutical Blender

The Agitated Nutsche filter is a Nutsche type filter designed to separate solids from liquids under controlled conditions. It is totally enclosed and is normally operated under pressure or under vacuum. Additionally, the equipment is fitted with a stirrer mechanism which efficiently agitates the slurry during cake washing, smoothens and squeezes the cake during filtration and assists in the automatic discharge of the cake. The ANFD(Agitated Nutsche Filter Dryer) comprises of a pressure vessel in which a main shaft rotates and also moves in the vertical direction. Specially designed stirrer blades are mounted on the shaft, capable of performing various functions. A side discharge arrangement is provided, closing and opening through hydraulic/mechanical means. A filter plate is located at the base of the vessel in level with the discharge port to facilitate maximum cake removal. The filter medium, usually a filter cloth, is fitted on the filter plate which is replaceable type. A multilayered filter plate construction can also be provided for filtration instead of filter cloth. In addition, a special design of interchangeable arrangements between filter cloth and multilayered sintered plate can be provided in the same equipment. filter dryer.

Agitated Nutsche 필터는 제어 된 조건에서 액체와 고체를 분리하도록 설계된 Nutsche 유형 필터입니다. 완전히 밀폐되어 있으며 일반적으로 압력 또는 진공 상태에서 작동합니다. 또한, 장비에는 케이크 세척 동안 슬러리를 효율적으로 교반하고 여과 동안 케이크를 부드럽게하고 압착하며 케이크의 자동 배출을 돕는 교반기 메커니즘이 장착되어있다. ANFD는 메인 샤프트가 회전하고 수직 방향으로 이동하는 압력 용기로 구성됩니다. 샤프트에 특수 설계된 교반기 블레이드가 장착되어 다양한 기능을 수행 할 수 있습니다. 유압 / 기계적 수단을 통해 폐쇄 및 개방되는 측면 배출 장치가 제공된다. 필터 플레이트는 최대 케이크 제거를 용이하게하기 위해 배출 포트와 수평으로 용기의 바닥에 위치합니다. 필터 매체, 일반적으로 필터 천은 교체 가능한 필터 플레이트에 장착됩니다. 여과포 대신에 여과를 위해 다층 여과판 구조가 제공 될 수도있다. 또한 필터 천과 다층 소결 판 사이의 상호 교환 가능한 특수 설계를 동일한 장비에 제공 할 수 있습니다. 필터 드라이어.

---

 

Nutsche Filter를 이용한 유기용매-API Filteration 공정(아래 영상 참조)

0) 사용 전 Nutsche Filter N2 Breaking

- 슬러리를 공급하기 전, 용기 내부를 불활화하여 슬러리 공급 후 유기용매에 의해 용기 내부 폭발성 대기 형성을 방지함.

1) Filling

- 일반적으로 중력을 이용하여 중간체를 누체필터에 주입함.

2) Filteration

- N2가스(질소가스)를 주입(보통 1~3bar 이라 함.)하여(가압) 기체가 누르는 압력에 의해 유기용매와 Cake를 1차로 분리.

- 유기용매 Drain 발생. Nutche Filter 내부에 Cake가 남아있음.

- 분리 후 Agitator를 이용하여 Cake 표면 Smoothing 과정 진행하여 Filter Cake 표면에 크랙이 발생하는 것을 막음.(표면을 평평하게 다지는 것)

3) Wahsing

- Nutche Filter 내부에 물 주입하여 Cake에 남아있는 잔류 유기용매 세척.

- N2가스(질소가스) 주입하여(가압) Cake와 Water분리

- Washing 후 Drain(Water) 발생함.

4) Drying

- Chamber 가열하여 Cake 건조(Heated Filter Plate)

- Chamber 둘러싼(Vessel walls에 설치된) Coil 가열, Agigator 가열 

5) Cooling

- 가열 및 건조된 Cake를 식히는 과정

6) Discharging

- 분리된 Dried Cake(less than 0.1% moisture)를 배출

7) Cleaning(CIP)

- 사용한 Nutche Filter 내부를 세척하는 과정. Vessel 및  일반적으로 CIP 기능이 있어 CIP 세척함.

 

 

참고영상

https://youtu.be/I9qRGB1LFic

https://youtu.be/uS5WHWmRWd4

 

---

 

기타 요구되는 지원설비

1) Water(Vessel 용량에 따름): 정제수 등.

2) N2 Gas(일반적으로 1~3 bar. 제품 설계에 따름).

* N2 Purging System(질소가스 퍼징)
(1)질소 Purge 는 유지보수를 하기 전 단계에서 수행하는 것으로 밀폐된 공간 혹은 장치류의 잔류 Gas, 즉 폭발성, 연소성 Gas를 제거하는데 주 목적
(2) 공정상에서의 특정 Gas 를 이송
(3) 기기 밀봉을 위한 Seal Gas로 사용
(http://sadboxabc.blogspot.com/2019/05/purge.html 참조)

3) 전기(제품 설계에 따름).