Zeta Plus Activated Carbon SP r2 0814.indd

3M Purification
Catálogo del producto - Cartuchos y cápsulas filtrantes
Zeta Plus
Activated
Carbon
La forma más inteligente de utilizar el carbón
™
Características:
• Carbón activado inmovilizado en el interior de matriz filtrante
• Escalable a partir de disco, hasta placa y cartucho
• Diferentes tipos de carbón activado disponibles y “a la carta”
Zeta Plus Activated Carbon: La forma eficiente de
decolorar sus líquidos de proceso
Zeta Plus™ Activated Carbon incorpora la tecnología más avanzada para la
decoloración y eliminación de contaminantes de sus líneas de proceso, evitando los
problemas asociados con el uso de carbón en polvo. Factores tales como la eficiencia,
el rendimiento, la calidad y la reproducibilidad revisten especial importancia en los
actuales procesos de fabricación al igual que la seguridad del entorno de trabajo. El
carbón a granel puede limitar muchas operaciones impidiendo mejorar el rendimiento
o incrementar además el número de lotes producidos. Zeta Plus Activated Carbon está
enfocado a la lucha contra todos esos problemas.
Carbón activado a granel
El carbón activo es un material carbonoso muy poroso caracterizado por una elevada
superficie interna específica con excelentes propiedades adsortivas. Dependiendo de
su tamaño, los poros de la estructura pueden clasificarse en microporos (intervalo
<10 nm), mesoporos (intevalo 10 y 25 nm) y macroporos (mayores que 25 nm).
El carbón activo puede producirse de diversas fuentes como la turba, el lignito, la
madera de pino o la cáscara de coco, por citar algunas. La materia prima influye en
la estructura porosa del carbón activo. Por ejemplo, el carbón activo procedente de la
madera de pino se caracteriza por contener una amplia distribución de micro-, mesoy macroporos en tanto que el obtenido del coco es, por lo general, microporoso.
Los dos mecanismos de activación que se emplean actualmente para obtener la
porosidad y estructura interna deseadas son la activación térmica y la activación
química. En la práctica, la activación térmica proporciona un mayor grado de
microporosidad en tanto que la activación química genera una estructura más macro-/
mesoporosa.
La estructura porosa aporta al carbón activo una superficie interna muy elevada
(superior a 500 m²/g), característica que le permite adsorber de manera eficiente
numerosos tipos de moléculas. La adsorción es causada por fuerzas tipo Van der
Waals. Estas interacciones de corto alcance están influidas por las características
de las moléculas adsorbidas tales como su peso molecular y la presencia de grupos
funcionales (dobles enlaces, halógenos).
Las figuras 1 y 2 muestran el carbón activo y el medio filtrante Zeta Plus Activated
Carbon.
Celulosa
Pores
del
carbón
Carbón
Figura 1:
Carbón activo
2
Figura 2:
Medio filtrante Zeta Plus™
Activated Carbon
Serie Zeta Plus™
Activated Carbon
El principio de funcionamiento de Zeta Plus Activated Carbon
El carbón activo se incorpora a los medios filtrantes de Zeta Plus Activated Carbon
mediante la adición de fibras de celulosa y una resina aglutinante. Esto evita el empleo
de carbón a granel y, por consiguiente, las emisiones de polvo de carbón que resultan
particularmente nocivas para los operarios.
La gama de productos estándar de 3M Purification incorpora cinco tipos diferentes de
carbón activo indicados para un amplia variedad de aplicaciones.
Éstos carbones activos han sido específicamente seleccionados según sus propiedades,
para satisfacer las necesidades de la industria. El medio filtrante Zeta Plus Activated
Carbon también está disponible en distintas porosidades a fin de permitir el procesado
de soluciones con diferentes viscosidades.
Todos los medios filtrantes Zeta Plus Activated Carbon de 3M Purification disponibles
cumplen los estándares del mercado e incluso las normas 21 CFR o USP relativas a
los plásticos Clase VI con la necesaria trazabilidad de la documentación.
El Regulatory Support File de Zeta Plus Activated Carbon contiene el denominado
Drug Master File (DMF) así como otra información técnica sobre el producto.
Ventajas de Zeta Plus Activated Carbon comparado con el carbón activo a
granel
El carbón activo inmovilizado en una matriz de celulosa aporta múltiples ventajas si
lo comparamos con el carbón activo en polvo.
La tabla 1 siguiente resume algunas de esas ventajas de Zeta Plus Activated Carbon:
Tabla 1: Ventajas de Zeta Plus™ Activated Carbon comparado con el carbón activo a
granel
Carbón activo a granel
Ventajas de Zeta Plus™ Activated Carbon
Problemas de salud:
Polvo de
carbón
• Enfermedades pulmonares
• Adsorbe oxígeno
Seguridad:
• Menor riesgo de incendio y
prácticamente sin polvo de carbón
• Riesgo de incendio
Entorno de producción
Proceso de producción:
Limpieza
•
•
•
•
•
Lento
Costoso
Raramente 100% limpio
Contaminación entre lotes
Contaminación del líquido ya filtrado
• Producto limpio
• Después del lavado inicial del cartucho,
se observa mínimo aporte de finos de
carbón en la solución filtrada
Tiempos de
procesado
• Tiempo de proceso reducido gracias
al flujo constante de filtración y a la
• Tiempos de procesado largos debido al
eficiencia del proceso
tiempo de contacto, de preparación y
•
Debido al rendimiento uniforme, el
de eliminación
reprocesamiento del producto no es
necesario
Carbón en
polvo
• Su rendimiento depende de que los
contaminantes alcancen por difusión la • El carbón activo está fijo y el flujo es
zona activa
forzado a atravesar la matriz lo que
aumenta la eficiencia del proceso
• Necesidad de incorporar filtración de
apoyo para eliminar el carbón
Fases del
proceso
• Se requiere una etapa de filtración
para la retención del carbón
• Requiere un único paso ya que la
decoloración se combina con la filtración
• Es arrastrado hacia las plantas de
recuperación de disolventes
• Costes reducidos de recuperación de
disolventes
3
Capacidad de absorción de azul de metileno en g/m²
Gráfico 1: Capacidad de adsorción de 3M
Purification Zeta Plus™ Activated Carbon
250
200
150
100
50
Gráfico 2: Capacidad de adsorción de 3M
Purification Zeta Plus™ Activated Carbon
R53S
Capacidad de absorción de azul de Metileno en g/m²
250
El gráfico 1 muestra la capacidad de absorción de azul de metileno de varios tipos
de Zeta Plus Activated Carbon estándar de 3M Purification. Los ensayos de azul
de metileno no pueden utilizarse para describir y comparar de forma general el
comportamiento del Zeta Plus Activated Carbon.
La naturaleza de las moléculas adsorbidas varía en cada producto, por lo que se
recomienda realizar un ensayo a pequeña escala para identificar el tipo de Zeta Plus
Activated Carbon más eficiente en lugar de seleccionarlo exclusivamente a partir de su
valor de azul de metileno.
Influencia del caudal
Como ya se indicó anteriormente, la adsorción de moléculas mediante uso de carbón
activo depende de fuerzas de Van der Waals. Debido a que estas interacciones son de
corto alcance, el tiempo de contacto entre la solución y el medio filtrante es crítico.
200
150
El gráfico 2 muestra la influencia del flujo en la capacidad de adsorción del medio
filtrante. Se observa que cuando el flujo aumenta la capacidad de adsorción del medio
filtrante Zeta Plus Activated Carbon desciende.
100
50
Elevada eficiencia de decoloración
0
5 lpm/m²
10 lpm/m²
20 lpm/m²
R53S ensayado con una solución de
azul de metileno de 200 mg/litro a distintos caudales
Gracias a nuestra tecnología avanzada y experiencia en la fabricación de Zeta Plus
Activated Carbon, 3M Purification incorpora en su medio filtrante una elevada
concentración de carbón activo.
250
Esta tecnología usada, conjuntamente con una selección de los tipos más eficaces de
carbón activo disponibles en el mercado, proporciona al medio Zeta Plus Activated
Carbon una capacidad de decoloración muy superior a la de los medios filtrantes de la
competencia. El gráfico 3 muestra la capacidad de adsorción de azul de metileno de
algunos medios filtrantes de la competencia comparándolos con los productos Zeta
Plus Activated Carbon R53S y R55S.
200
Evaluación y escalado
Gráfico 3: Capacidad de adsorción de
diferentes medios de carbón activo
Capacidad de absorción de azul de metileno en g/m²
Los fabricantes de carbón activo utilizan de forma generalizada el valor obtenido
con azul de metileno como referencia de la eficiencia de decoloración. Esta molécula
tiene un diámetro de 8 nm lo que significa que puede entrar en poros cuyo diámetro
sea superior a 8 nm. En la industria del jarabe de glucosa (donde se emplean el carbón
activo para eliminar un precursor del color denominado metil-hidroxi-furfural) y en
la síntesis de productos químicos y farmacéuticos (en la que se forman numerosos
contaminantes y subproductos), el carbón activo con un elevado valor de azul de
metileno es beneficioso. Los medios filtrantes Zeta Plus™ Activated Carbon también
pueden caracterizarse por su valor de azul de metileno.
Ensayo de azul de metileno
0
R51S
R52S
R53S
R54S
R55S
Calidades estándar Zeta Plus™ Activated Carbon
Ensayo con una solución de azul de metileno de 200 mg/litro a 10 lpm/m²
150
100
50
0
R53S
R55S
Competidor A Competidor B Competidor C
Ensayo con una solución de azul de metileno de 200 ppm a 10 lpm/m²
4
Eficiencia de la decoloración con Zeta Plus Activated Carbon
3M Purification ofrece una gama de productos Zeta Plus Activated Carbon para
la filtración a escala laboratorio, escalado, para la producción de pequeños lotes,
hasta la producción a escala real. Las cápsulas desechables BC 25, 1000 y 2000
poseen superficies de 25 cm² a 1300 cm², lo que permite el escalado. Además, los
discos Zeta Plus Activated Carbon (de 47 mm y 90 mm de diámetro) son ideales
para la evaluación del escalado, desde las pruebas iniciales de laboratorio hasta las
operaciones de producción a gran escala. Numerosas compañías farmacéuticas y de
biotecnología de todo el mundo han extrapolado con eficacia y fiabilidad sistemas de
cartuchos de 12” y 16” de diámetro para grandes superficies empleando los discos
Zeta Plus Activated Carbon de pequeña superficie suministrados como parte del kit
de ensayo de filtración de 3M Purification y con el respaldo de los científicos de los
Scientific Applications Support Services (SASS) de 3M Purification.
Serie Zeta Plus™
Activated Carbon
La filtración con Zeta Plus Activated Carbon se escala utilizando un caudal constante
(caudal de líquido por superficie de filtración efectiva). Zeta Plus Activated Carbon
debe evaluarse inicialmente a un caudal recomendado de 3 lpm/m2. No obstante,
existen algunas aplicaciones exitosas en las que se emplea un caudal muy superior al
recomendado manteniendo una elevada eficacia de adsorción.
Aplicaciones
Zeta Plus™ Activated Carbon está indicado para todas las aplicaciones en las que se utiliza carbón
activo a granel. Este producto se emplea de forma generalizada en los sectores siguientes:
Productos farmacéuticos
• Decoloración en la producción de vitaminas, anticuerpos, dextrosa, enzimas para la
producción de gelatina
• Parenterales
• Fraccionamiento sanguíneo
• Eliminación de pesticidas de los extractos vegetales
Productos químicos
• Activos farmacéuticos y productos intermedios en masa
• Decoloración de disolventes
• Decoloración de productos químicos finos
• Eliminación de contaminantes orgánicos
Productos cosméticos
• Desodorización del alcohol
• Decoloración de perfumes
Productos de alimentos y bebidas
• Eliminación de trazas de contaminantes orgánicos procedentes de la gelatina, la pectina, los
zumos, los aceites, etc
• Decoloración de vinos y sidras
• Decoloración del azúcar
• Purificación de licores
• Eliminación de dispersiones grasas
La siguiente tabla 2 resume las aplicaciones específicas.
Tabla 2: Aplicaciones de Zeta Plus™ Activated Carbon
Aplicación
Calidad recomendada
Decoloración de antibióticos
R33S, R53S, R35S, R55S
Retención de endotoxinas
R53S
Retención de detergentes
R32S, R52S
Retención de agentes de precipitación
R33S, R53S
Purificación de vacunas
R33S, R53S
Decoloración de antihistamínicos
R33S, R53S
Decoloración de disolventes, por ejemplo, acetona
R31S, R51S
Retención de trazas de contaminantes orgánicos de compuestos activos
R31S, R51S, R34S, R54S
Retención de trazas e contaminantes orgánicos de medios de contraste de
rayos X
R33S, R53S
Fraccionamiento sanguíneo: decoloración de albúmina, reducción del pKa,
retención de biliverdina
R33S, R53S
Retención de trazas de contaminantes del vodka, el whisky y la ginebra
R31S, R51S
Decoloración de aceite de silicona
R11S, R14S
5
Grados de Zeta Plus Activated Carbon
Gráfico 4: Tipos de medios filtrantes
para diferentes viscosidades
Zeta Plus™ Activated Carbon está disponible en diferentes grados de filtración para
tratar productos de diversas viscosidades. El gráfico 4 puede utilizarse como guía
para la selección del filtro óptimo: es posible especificar diferentes tipos de carbón de
nuestra gama de carbón “a la carta”. De esta forma, se puede minimizar el proceso de
validación de los filtros Zeta Plus Activated Carbon en el proceso. Consúltese nuestra
guía de pedido si desea más información.
Desde 60 a 80 cP
de viscosidad
R1X
R3X
Desde 20 a 60 cP
de viscosidad
Construcción del cartucho
Desde 1 a 20 cP
de viscosidad
R5X
10
4
2
1
0,5
0,1 μm
La construcción del cartucho y el sistema de compresión garantizan la integridad del
filtro en ambientes severos, incluida la esterilización in situ con vapor y la sanitización
con agua caliente. El diseño del borde de sellado para una construcción de celda
duradera mantiene la integridad en las condiciones de proceso más exigentes.
Portacartuchos
Tabla 3: Extraíbles metálicos retenidos
con Zeta Plus™ Activated Carbon (ppm)
Al
Ca
Fe
R51S
0,005
0,355
0,016
R52S
<0,005
0,470
0,005
R53S
<0,005
0,140
0,010
R54S
<0,005
0,190
0,009
R55S
0,026
0,190
0,022
Mg
K
Si
Na
3M Purification ofrece una amplia gama de portacartuchos sanitarios (estándar
y a medida) para sus cartuchos Zeta Plus Activated Carbon. Para cumplir con las
normativas de las industrias farmacéuticas y del bioprocesado, estos portacartuchos
están fabricados en acero inoxidable 316L o Hastelloy™ con acabado superficial
pulido espejo o electropulido. Asimismo ofrecemos una gama de accesorios, tales
como bolas difusoras de spray CIP, un sistema de recuperación optimizado de
máximo volumen y el Zeta Plus™ Cartridge Lifting Device.
Extraíbles
R51S
0,023
0,048
0,033
0,069
R52S
0,070
0,083
0,160
0,510
R53S
0,015
0,033
0,023
0,062
R54S
0,035
0,053
0,029
1,218
R55S
0,022
0,056
0,034
0,415
Se realizaron ensayos de extraíbles orgánicos e inorgánicos utilizando Zeta Plus
Activated Carbon con diversos líquidos.
Puede obtener información adicional sobre extraíbles consultando nuestro Regulatory
Support File (RSF) o poniéndose en contacto con un miembro del equipo SASS
(Scientific Applications Support Services) de 3M Purification.
Como indicación, la tabla 3 recoge los niveles típicos de extraíbles metálicos.
Parámetros de funcionamiento
Tabla 4: Parámetros de funcionamiento recomendados de Zeta Plus™ Activated Carbon
Temperatura máxima de funcionamiento
Cartuchos: 80 °C
Cápsulas BC25: 40 °C
Cápsulas BC1000/2000: 60 °C
Presión máxima de funcionamiento
Cartuchos: 2,4 bar
Presión de entrada:
Cápsulas BC25: 2,75 bar a 40 °C
Cápsulas BC1000/2000: 5,5 bar a 25 °C
2,75 bar a 40 °C
Presión de medio:
2,4 bar
2,4 bar
Presión diferencial máxima
2,4 bar
Caudal de lavado recomendado
54 l/m² medio
Caudal de ensayo recomendado
3 lpm/m² medio
Esterilización mediante vapor
Cartuchos: 1 ciclo a 121°C durante 30 min.
Cápsulas BC: sólo en autoclave
* Póngase en contacto con 3M Purification para obtener información adicional.
Cumplimiento normativo
6
Los cartuchos filtrantes Zeta Plus Activated Carbon cumplen el Reglamento
(CE) 1935/2004 para aplicaciones previstas de contacto con alimentos. Todos
los materiales de construcción cumplen con los requisitos CFR (Code of Federal
Regulations), título 21, secciones 170-199, de la FDA (Food and Drug Administration)
para el contacto con alimentos. Los filtros cumplen con las exigencias USP para
los Ensayos Biológicos con Plásticos, Clase VI. Para más información, póngase en
contacto con 3M Purification.
Serie Zeta Plus™
Activated Carbon
Pirogenicidad
Se ensaya la pirogenicidad de las versiones SP y SLP del filtro Zeta Plus Activated
Carbon mediante el LAL gel clot test.
Los criterios de aceptación son :
SP: ------------------ ≤ 0,50 EU/ml
SLP: ---------------- ≤ 0,125 EU/ml
Control de calidad
Un completo programa de garantía de calidad acorde con los procedimientos ISO
garantiza la total calidad del producto.
En cada uno de los lotes toma una muestra sobre la que se comprueba el caudal,
densidad y pirogenicidad de los medios filtrantes SP y SLP. Los medios SP y SLP
se suministran acompañados de un certificado de control de calidad. Además, los
envases de los cartuchos Zeta Plus Activated Carbon incluyen la identificación del lote
en su etiquetado de forma que permiten la trazabilidad completo del producto, desde
las materias primas hasta el producto acabado.
Todos los cartuchos Zeta Plus Activated Carbon de 12” y 16” se suministran con el
número de componente y lote grabado en el lateral del dispositivo de retención de
la junta. Este grabado individual ayuda a la trazabilidad del cartucho una vez que el
filtro se extrae del embalaje protector y facilita, por consiguiente, el cumplimiento de
la normativa.
Scientific Applications Support Services (SASS)
Los 100 años de experiencia de 3M Purification son sinónimos de servicios
técnicos de calidad, eficacia y alto nivel. El elemento fundamental de la filosofía 3M
Purification es la atención a los clientes, no sólo en términos de calidad de producto
y plazos de entrega sino también de asistencia con la validación, apoyo técnico a las
aplicaciones y aportación de información científica.
El equipo de SASS (Scientific Applications Support Services) de 3M Purification
trabajan en estrecha colaboración con los clientes para resolver importantes problemas
de operaciones de separación y recomendar los sistemas de filtración más eficientes y
rentables. Los especialistas de los SASS están preparados para llevar a cabo ensayos
in situ y aplicar los resultados obtenidos a las actividades de producción industrial.
Un líder mundial en la purificación de fluidos
Las plantas de 3M Purification emplean sistemas de gestión de la calidad implantados
y certificados según normas ISO. La disponibilidad de instalaciones de fabricación
en todo el mundo, con el respaldo de una red de distribuidores cualificados y de
actualizados laboratorios, nos permite ofrecer soluciones a las nuevas y cada vez más
exigentes aplicaciones de filtración.
7
Serie Zeta Plus™
Activated Carbon
Filtros Serie Zeta Plus™ Activated Carbon - Guía de pedido
1. Cápsulas Zeta Plus™ BC
Tipo
BC
Diseño de filtro básico / Superficie de
filtración efectiva
0025 (Cápsula, 25 cm²)
Material de junta **
Grado
L = Conexión luer lock
R11, R12, R13, R14, R15,
R31, R32, R33, R34, R35,
R51, R52, R53, R54, R55
S = Brida sanitaria
BC
1000 (Cápsula, 650 cm²)
A = Un filtro
B = Envase de 3 filtros
BC
2000 (Cápsula, 1300 cm²)
“A la carta”
R10 + nombre AC
R30 + nombre AC
R50 + nombre AC
Grado de
filtración
S
SP
SLP
Ejemplos de la descripción completa del producto: BC0025LR11SP, BC2000AR55S
Cartuchos de 8” de diámetro *
Tipo
Diseño de cartucho básico / Superficie de
filtración efectiva
Material de junta **
C08
D = 8” - 7 celdas - 0,23 m² - DOE (= doble
extremo abierto)
E = PTFE
C08
P = 8” - 6 celdas - 0,20 m² - junta tórica
insertable
Estándar:
A = Silicona (MVQ)
Otros:
B = Fluorocarbono (FPM)
C = Etileno propileno (EPDM)
D = Nitrilo (NBR)
C08
P4 = 8” - 4 celdas - 0,13 m² - junta tórica
insertable
C08
P2 = 8” - 2 celdas - 0,065 m² - junta tórica
insertable
Grado
R11, R12, R13, R14, R15,
R31, R32, R33, R34, R35,
R51, R52, R53, R54, R55
Grado de
filtración
S
SP
SLP
“A la carta”
R10 + nombre AC
R30 + nombre AC
R50 + nombre AC
Cartuchos de 12” y 16” de diámetro *
Tipo
C12
Diseño de cartucho básico / Superficie de
filtración efectiva
C = 12” - 9 celdas - DOE
D = 12” - 13 celdas - 1,30 m² - DOE
C16
Y = 16” - 14 celdas - 3,20 m² - caudal elevado
- DOE
C16
M = 16” - 13 celdas - 3,00 m² - estándar DOE
Material de junta **
Estándar:
A = Silicona (MVQ)
Otros:
B = Fluorocarbono (FPM)
C = Etileno propileno (EPDM)
D = Nitrilo (NBR)
E = PTFE
Grado
R11, R12, R13, R14, R15,
R31, R32, R33, R34, R35,
R51, R52, R53, R54, R55
“A la carta”
R10 + nombre AC
R30 + nombre AC
R50 + nombre AC
Grado de
filtración
S
SP
SLP
* Los cartuchos con diámetros de 8”, 12” y 16”, en la configuración de doble extremo abierto, están disponibles con bandas en Hastelloy™.
** Debe añadirse la letra H al final del número de componente (están disponibles juntas producidas en otros materiales).
Puede solicitar, asimismo, placas y discos. Le rogamos se ponga en contacto con su representante 3M Purification local o su distribuidor si desea asistencia o información adicional.
Aviso Importante
Dada la multitud de usos y necesidades de filtración de nuestros clientes, 3M no garantiza la idoneidad de sus productos para usos concretos. Antes de utilizarlos es imprescindible que el Cliente evalúe si el
producto se ajusta a sus necesidades específicas.
Limitación de Responsabilidad
En caso de defecto de fabricación 3M procederá, a su elección, a la reparación o a la sustitución del producto. Más allá de estas medidas, salvo en los casos en los que la normativa en vigor establezca lo
contrario, 3M no asume ninguna responsabilidad por daños o pérdidas que de forma directa o indirecta se hubieran producido con ocasión de la utilización del producto de 3M.
Garantía
En las condiciones de uso expuestas en la documentación del producto 3M garantiza el mismo contra defectos de fabricación durante un periodo de doce meses desde la fecha de compra del
producto a 3M. Cualquier manipulación del producto a cargo de personal no autorizado expresamente por 3M invalidará esta garantía.
3M España S.L.
3M Purification
C/Juan Ignacio Luca de Tena 19-25
28027 Madrid
España
Tel.: 900 210 584
Fax.: 91 321 65 28
E-mail: filtracion.es@3M.com
3M es una marca registrada de 3M Company. Zeta Plus es marca registrada de 3M Company utilizadas bajo licencia.
Hastelloy es una marca comercial de Haynes Int.
Para más direcciones de contacto, visite nuestro sitio web www.3M.eu/purification.
Los datos publicados pueden modificarse sin aviso.
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v.2 - DOC10335
LITCTZC1.SP - 0814