Tqabbil komprensiv ta 'Grad 1 titanju pur, Grad 2 titanju pur u tubi tat-tisħin ta' liga tat-titanju għall-industrija tal-fermentazzjoni

Tliet materjali primarji huma spiss utilizzati f'tubi tat-tisħin tat-titanju industrijali: titanju pur Grad 1, titanju pur Grad 2, u liga tat-titanju (Ti-6Al-4V). Disparitajiet kbar fil-ħajja tas-servizz huma osservati fl-aċidu organiku, alternanti aċidu-bażi CIP, u medja ta 'fermentazzjoni li fihom il-klorur minħabba varjazzjonijiet fil-kontenut ta' impurità, proprjetajiet mekkaniċi, u reżistenza għall-korrużjoni. Dan id-dokument jipprovdi rakkomandazzjonijiet ta 'għażla ta' materjal immirat għal linji ta 'produzzjoni ta' fermentazzjoni billi jqabbel il-kompożizzjoni tal-materja prima, il-prestazzjoni kontra l-korrużjoni, il-prestazzjoni mekkanika, il-karatteristiċi tal-ipproċessar u l-ispiża tal-akkwist.

1. Standard tal-indiċi tal-qalba għall-kompożizzjoni kimika
Titanju Pur Grad 1 (TA1)
Ti Ikbar minn jew ugwali għal 99.35%, Fe Inqas minn jew ugwali għal 0.08%, C Inqas minn jew ugwali għal 0.05%, N Inqas minn jew ugwali għal 0.02%, u H Inqas minn jew ugwali għal 0.015%

Materjal standard ta' purità għolja-ikel/farmaċewtiku b'riskju minimu ta' preċipitazzjoni tal-jone tal-metall u impurità tal-ħadid ultra-baxxa.

Titanju Pur ta’ Grad 2 (TA2, mudell ta’ fermentazzjoni mainstream)
Ti Akbar minn jew ugwali għal 99.2%, Fe Inqas minn jew ugwali għal 0.15%, C Inqas minn jew ugwali għal 0.08%, N Inqas minn jew ugwali għal 0.03%, u H Inqas minn jew ugwali għal 0.015%

Għandu kontenut ta 'ħadid kemmxejn ogħla minn TA1, iżda jissodisfa għal kollox il-maġġoranza tar-rekwiżiti tal-fermentazzjoni kontra l--korrużjoni, u jikseb bilanċ bejn l-ispiża u l-prestazzjoni.

Liga tat-titanju Ti-6Al-4V
Ti matriċi + 6% aluminju + 4% vanadju, b'limitu ta 'impurità tal-ħadid ta' 0.25%

L-elementi tal-liga jtejbu b'mod sinifikanti s-saħħa tat-tensjoni tat-titanju pur, iżda jikkompromettu wkoll l-inertezza kimika sħiħa tiegħu.

2. Tqabbil tar-reżistenza għall-korrużjoni (indiċi tal-qalba għall-apparat tal-fermentazzjoni)
Titanju Pur Grad 1 TA1
Preċipitazzjoni tal-jone l-aktar baxxa f'medja ta 'aċidu organiku, l-ebda kontaminazzjoni tal-brodu tal-fermentazzjoni, u kumpattezza ottimali tal-film passiv TiO₂.

Reżistenza qawwija għal taħt-depożitu pitting; l-aktar rata ta' inċiżjoni uniformi bil-mod taħt-aċidu dgħajjef fit-tul/aċidu alternanti-tindif tal-bażi.

Ir-riskju ta 'fraġilità ta' l-idroġenu huwa minimu waqt pickling ta 'aċidu inorganiku, peress li r-rata ta' assorbiment ta 'idroġenu hija l-aktar baxxa. Limitazzjoni: Rari impjegat għal proġetti ta 'fermentazzjoni ġenerali minħabba l-ispiża estremament għolja ta' materjali bażiċi.

Grad 2 TA2 Titanju Pur
F'mezz ta' fermentazzjoni ħieles-fluworidu, ir-reżistenza għall-korrużjoni hija eċċezzjonali u komparabbli ma' dik ta' TA1. Madankollu, ir-rata ta' korrużjoni hija biss marġinalment aktar mgħaġġla taħt-kundizzjonijiet ta' salinità għolja- fit-tul.

Il-kapaċità ta' tiswija passiva tal-film waħdu-hija konsistenti maċ-ċirkolazzjoni tal-bażi tal-aċidu-CIP ta' kuljum meta jkun hemm ammont adegwat ta' ossiġnu maħlul.

L-ebda riskju ta 'dissoluzzjoni assoċjat ma' elementi ta 'liga ta' aluminju/vanadju; jissodisfa l-istandards GMP farmaċewtiċi u s-sigurtà tal-ikel. Vantaġġ: L-aktar materjal użat ta 'spiss għat-tubi tat-tisħin tal-fermentazzjoni, minħabba l-ispiża bilanċjata tiegħu u l-kapaċitajiet kontra l--korrużjoni.

Liga tat-titanju Ti-6Al-4V
Reżistenza inadegwata għal smit dilwit alkali u aċidu organiku: L-element tal-aluminju fil-liga se jinħall gradwalment f'mezz aċiduż, li jirriżulta fil-formazzjoni ta 'ħofor lokali tal-ħofor fuq il-ħajt tat-tubu.

Film passiv huwa suxxettibbli għall-korrużjoni tal-qsim f'weldjaturi f'ambjent tal-jone tal-klorur minħabba n-natura maħlula u irregolari tiegħu.

Il-prodotti tal-fermentazzjoni huma kkontaminati billi jinħall jonji tal-metall tqil tal-aluminju/vanadju, li jiksru l-istandards tal-iġjene tal-ikel u farmaċewtiċi. Xenarju projbit: It-tankijiet kollha tal-fermentazzjoni tal-ikel, ix-xorb u l-farmaċewtika; elementi strutturali mekkaniċi mhux-korrużivi biss huma permessi, u tubi tat-tisħin qatt m'għandhom jiġu f'kuntatt mal-medju.

3. Adattabilità tal-ipproċessar u prestazzjoni mekkanika
Saħħa tat-tensjoni u duttilità
Liga Ti-6Al-4V: Tesibixxi l-ogħla reżistenza għat-tensjoni, ebusija, kompressjoni u reżistenza għall-impatt; madankollu, huwa diffiċli li titgħawweġ u tifforma, u għandha ductility dgħajfa.

TA1 / TA2 titanju pur huwa materjal li huwa tajjeb -adattat għall-iwweldjar integrali tat-tubu tat-tisħin bil-flanġ kumpless minħabba d-duttilità eċċellenti tiegħu, saħħa tensili baxxa, u prestazzjoni tajba ta 'liwi u pproċessar.

Effiċjenza tal-iwweldjar
TA1 & TA2: Reżistenza għall-korrużjoni konsistenti mal-korp tat-tubu, film passiv ta 'weldjatura bla xkiel wara r-raffinar, iwweldjar b'ark ta' argon stabbli.

Ti-6Al-4V: Il-qamħ taż-żona tal-weldjatura jqaxxar, li jirriżulta f'tendenza ta 'korrużjoni lokali sinifikanti wara l-iwweldjar. Iż-żona affettwata mis-sħana tal-weldjatura ssir punt dgħajjef tal-korrużjoni.

Adattabilità taċ-ċikliżmu termali
It-titanju pur (TA1/TA2) juri koeffiċjent ta 'espansjoni termali baxx, stress termali żgħir waqt ċikli ta' għeluq frekwenti ta 'tisħin-, u veloċità ta' ġenerazzjoni ta 'mikrocrack tal-film passiv li hija sinifikament aktar baxxa minn dik ta' liga tat-titanju. Taħt varjazzjonijiet fit-temperatura, it-tubi tal-liga huma suxxettibbli għat-tqaxxir aċċellerat tal-film.

4. Disparità fl-ispiża
Il-prezz tal-materja prima purifikata tat-titanju f'TA1 Grad 1 huwa bejn wieħed u ieħor 25% sa 35% ogħla minn dak ta 'TA2.

It-titanju pur TA2 Grad 2 huwa materjal tal-produzzjoni tal-massa mainstream li huwa bi prezz moderat.

Il-prezz tal-materja prima tal-liga Ti-6Al-4V huwa komparabbli ma 'dak ta' TA2. Madankollu, il-prezz ġenerali tal-prodott lest mhuwiex inqas minn TA2, u għandu ritorn subpar kontra l-korrużjoni minħabba l-ispejjeż għolja ta 'proċessar u ħidma mill-ġdid tal-iwweldjar.

5. Gwida għall-għażla ta 'materjali iggradati għal proġetti ta' fermentazzjoni
Xenarju 1: Limitu strett tal-metall tqil, brodu bijoloġiku ta'-valur għoli, u fermentazzjoni sterili farmaċewtika-standard għoli
Għażla: Tubu tat-tisħin tat-titanju pur ta 'Grad 1 TA1 Ir-raġuni għall-ħajja ta' servizz ultra-twila hija n-nuqqas ta 'kontaminazzjoni tal-jone tal-metall, impurità tal-ħadid ultra-baxxa, u tindif frekwenti tas-CIP fil-fond.

Xenarju 2: Produzzjoni kontinwa għal 24 siegħa, aċidu-bażi regolari CIP, fermentazzjoni tal-ikel konvenzjonali, u birra tal-aċidu organiku.
Għażla: Tubu tat-tisħin tat-titanju pur ta 'Grad 2 TA2 (rakkomandazzjoni standard tal-industrija) Raġuni Prinċipali: GMP konformi, ir-reżistenza għall-korrużjoni hija biżżejjed biżżejjed biex tissodisfa d-domanda, u l-ispejjeż tal-akkwist u l-manutenzjoni huma bbilanċjati.

Xenarju 3: Proċess ikkonċentrat alkali, medju bi traċċa fluworidu, ttektek
Għażla: Waqqaf l-użu tal-materjali kollha tat-titanju u implimenta tubu tat-tisħin li huwa kompletament miksi f'PFA. Ir-raġuni għal dan hija li kemm it-titanju pur kif ukoll il-ligi tat-titanju se jesperjenzaw falliment serju ta 'inċiżjoni uniformi.

Xenarju 4: Struttura mekkanika ġenerali mingħajr kuntatt medju
Ipprojbit: Kwalunkwe tubu tat-tisħin mgħaddas fil-brodu tal-fermentazzjoni, ix-xoljiment tal-element tal-liga jirriżulta fi skrappjar tal-prodott. Għażla: Ti-6Al-4V liga tat-titanju.

6. Tabella ta' sommarju komparattiv
Input:

Dimensjoni ta' Evalwazzjoni Grad 1 TA1 Titanju Pur Grad 2 TA2 Titanju Pur Ti-6Al-4V Liga tat-titanju
Reżistenza għall-korrużjoni li hija moderataEċċellenti, b'riskju minimu ta 'ksurEċċellenti, adattat għall-maġġoranza tal-proċessi ta' fermentazzjoni L-aluminju huwa metall fqir li jinħall fl-aċidu biex joħloq fosos.
Riskju ta’ kontaminazzjoni assoċjat ma’ prodotti tal-fermentazzjoni Kważi ineżistenti Baxx estremament, jissodisfa l-istandards tal-ikel u farmaċewtiċiLivell għoli ta’ preċipitazzjoni ta’ joni tal-aluminju/vanadju
Iċ-ċikliżmu termali u l-prestazzjoni tal-weldjaturaFilm passiv li huwa omoġenju u stabbliMaterjal tal-iwweldjar mainstream li huwa stabbli Qmuħ tal-weldjatura li jgħaqqad u qsim rapidu tal-film
suxxettibilità għall-idroġenu embrittlementBaxx Medju Għoli
Spiża tal-materja prima L-Ogħla Moderata, kost-effettiva Fil-viċin ta' TA2, hemm spiża sinifikanti assoċjata mal-ipproċessar ta' wara.
Tank tal-fermentazzjoni li huwa xieraqFermentazzjoni farmaċewtika fl-ogħla livell ta' sterilità L-apparati kollha tat-tisħin konvenzjonali farmaċewtiċi u tal-fermentazzjoni tal-ikel-Medju ta' kuntatt huma pprojbiti.
Sommarju Mqassar
Il-liga tat-titanju Ti-6Al{-4V hija mekkanikament robusta; madankollu, mhuwiex adattat għat-tubi tat-tisħin tal-fermentazzjoni minħabba r-reżistenza tal-korrużjoni tal-aċidu inadegwata tiegħu u r-riskju ta 'kontaminazzjoni tal-metall tqil. L-għażla ottimali universali għall-maġġoranza tal-linji ta 'produzzjoni tal-fermentazzjoni hija titanju pur ta' Grad 2 TA2, li joffri kombinazzjoni bilanċjata ta 'prestazzjoni u spiża. It-titanju pur ta' Grad 1 TA1 jintuża esklussivament fi proċessi farmaċewtiċi sterili ta'-purità għolja li jeħtieġu kontroll strett tal-impurità. F'midja li fiha l-fluworidu, l-ebda materjal tas-serje tat-titanju ma huwa kapaċi jaħdem b'mod affidabbli; għalhekk, tubi tat-tisħin miksija b'PFA għandhom jiġu impjegati.