В современной технологии фильтрации материал выбор фильтров картриджа непосредственно определяет их эффективность фильтрации, долговечность и диапазон приложений. Среди них полипропилен (PP), полиэфирсульфон (PES) и нержавеющая сталь представляют собой три широко используемых материала ядра. С их уникальными физическими и химическими свойствами они играют незаменимые роли в различных промышленных сценариях.
содержание
- Полипропилен (стр.)
- Полиэфирсольфоне (PE)
- Нержавеющая сталь
- Комплексное применение и технологическое развитие трех материалов
Полипропилен (PP), легкий термопластичный полимер, является одним из основополагающих материалов для картриджных фильтров. С плотностью всего 0,90 - 0,91 г/см³, он значительно снижает общий вес фильтра при сохранении структурной прочности. Эта характеристика делает его особенно выгодным в таких приложениях, как небольшие домохозяйственные очистители воды и портативные промышленные фильтры, где требуется частая замена картриджа фильтров. Значительное преимущество PP заключается в его превосходной химической устойчивости, выходящей из коррозии большинством кислот, оснований, органических растворителей и солевых растворов, поддерживая стабильные характеристики в диапазоне pH 1-14. Он превосходит в таких приложениях, как фильтрация химического сырья и очистка раствора. Химическая компания использовала фильтр PP Cartridge для обработки сточных вод, содержащих 5% серной кислоты. После трех месяцев непрерывной работы элемент фильтра поддерживал более 70% своей первоначальной эффективности фильтрации, что значительно превышало месячную срок службы традиционных элементов хлопкового фильтра.
Гидрофобность PP делает его особенно подходящим для фильтрации не - водных систем, таких как топливные и смазочные масла, эффективно предотвращая засорение элемента фильтрования из -за поглощения воды и расширения. В системах фильтрации автомобильного топлива двигателя,СПП элементы фильтраИзолируйте воду из топлива в нижней части корпуса фильтра и периодически истощайте ее через сливной клапан, обеспечивая стабильную работу двигателя. Элементы фильтра PP, как правило, используют технологию расплавленной, чтобы создать градиентную структуру размерных пор. Размер пор внешнего слоя может достигать 50-100 микрон, захватывая большие примеси; Размер пор внутреннего слоя постепенно уменьшается до 0,1 микрона, перехватывая микроконтаманты. Эта многослойная картина фильтрации не только обеспечивает высокие скорости потока (обычно 5-50 литров/минута), но также продлевает срок службы. В процессе предварительной обработки сырой воды на пивоваренном заводе 10-дюймовый элемент плавного фильтра диаметром 10 дюймов достигает одной емкости фильтра в 100 тонн, в 1,5 раза больше, чем у обычного элемента фильтра того же размера.
PP недорогой и прост в обработке, причем цена сырья составляет всего около одного - пятой цена PES. Это предлагает значительные экономические преимущества в больших приложениях по шкале-, таких как муниципальные сточные воды, а также предварительная обработка пищи и напитки. Однако его температурная сопротивление ограничена (обычно не более 60 градусов), что требует осторожности при использовании в высоких температурных средах-. При температурах, превышающих 80 градусов, материал ПП значительно смягчается, что приводит к снижению точности фильтрации. В High - сценарии жидкой фильтрации температуры для обеспечения своевременной замены элемента фильтра необходимо устройство контроля температуры.
Polyethersulfone (PES) - это высокий - инженерный пластик, и он стал предпочтительным материалом в области точной фильтрации из -за его превосходной теплостойкости и биосовместимости. Температура стеклянного перехода материала PES достигает 225 градусов, что позволяет ему поддерживать стабильную структуру и производительность фильтрации в высоких температурных средах-. Картриджи PES могут выдержать не менее 20 раз стерилизации пара на 121 градусе, а их производительность фильтрации вряд ли ухудшается после повторной стерилизации, что делает их незаменимыми в сценариях с чрезвычайно высокими требованиями к стерильности в фармацевтической промышленности, такими как инъекционная фильтрация воды и биологическая очистка. На семинаре по производству вакцины на фабрике биофармацевтических препаратов фильтры картриджа PES используются для фильтрации культурной среды. После 15 раз стерилизации паровой скорости бактериального перехвата элемента фильтра по -прежнему остается выше 99,999%, полностью соблюдая стандарты GMP.
По сравнению с PP, PES обладает более высокой гидрофильностью, и его поток воды может быть увеличен более чем на 30%, что делает его особенно подходящим для высокого - систем приготовления воды чистоты. В подготовке к ультрапирной воде в электронике элементы фильтра PES могут достичь высокой - фильтрации потока при низком рабочем давлении (0,2-0,3 МПа), уменьшая потребление энергии группы насоса. Его химическая стабильность также превосходна, способная выдерживать сильные растворители, такие как кетоны и эфиры, что широко используется в таких областях, как фоторезистская фильтрация в электронике и очистка чернил в отрасли покрытия. Полупроводниковая фабрика использовала элементы фильтров PES вместо традиционных элементов нейлонового фильтра в процессе фильтрации фоторезиста, что не только повысило эффективность фильтрации на 25%, но также избегала возможного элюентарного загрязнения нейлоновых материалов в фоторезистских растворителях.
Точность фильтрации картриджей фильтра PES может достигать 0,01 микрон, что может эффективно удалять бактерии, коллоиды и другие крошечные загрязнения. Тем не менее, высокая стоимость производства делает его более подходящим для высокого - сценариев точности фильтрации. Чтобы сбалансировать стоимость и производительность, некоторые предприятия применяют составную структуру PES и PP, причем внешний слой является PP Pre - фильтрационным слоем фильтрации, а внутренний слой является слоем тонкого фильтрации PES, что обеспечивает точность фильтрации при одновременном снижении общей стоимости.
Нержавеющая сталь, как представитель металлических фильтрационных материалов, славится своей супер структурной прочностью и способностью выдерживать крайнюю среду. Обычно используемый элемент фильтра из нержавеющей стали 316L содержит 16 - 18% хром, 10 - 14% никеля и 2-3% молибден. Добавление этих легирующих элементов дает ему превосходную коррозионную стойкость и механические свойства . 316 l картриджи фильтра из нержавеющей стали могут выдерживать диапазон температуры от -270 градусов до 480 градусов, выполняя стабильные условия в условиях труда, таких как высокотемпературное нефть и газовой фильтрации и очистка воды для пик с котлом. В высокотемпературной системе фильтрации сырой нефти на нефтеперерабатывающем заводе элементы фильтра из нержавеющей стали 316 л, работающие непрерывно в течение 6 месяцев при рабочей температуре 300 градусов, без значительного снижения эффективности фильтрации, в то время как традиционные элементы полимерного фильтра могут использоваться только в течение 1 месяца при тех же условиях.
Его коррозионная устойчивость выигрывает от хрома - композиции никелевого сплава, который может противостоять эрозии от суровой среды, такой как морская вода, сильные кислоты и щелочи, что является незаменимым в таких областях, как морская инженерная и химическая реакционная фильтрация. В морской буровой платформе использовались элементы фильтра из нержавеющей стали 316L для фильтрации морской воды для системы охлаждения. После 1 года использования на поверхности фильтра появились только небольшие марки коррозии, и производительность фильтрации оставалась хорошей. Картриджи фильтра из нержавеющей стали производится путем спекания или ткацких процессов, с пористостью 30%- 50%, обеспечивая как эффективность фильтрации, так и достаточную механическую прочность и может выдерживать рабочие давления до 10 МПа. В системах гидравлического масляного фильтрации высокого давления элементы фильтра из нержавеющей стали могут работать стабильно работать под рабочим давлением 8 МПа без растрескивания или деформации.
Материалы из нержавеющей стали могут быть повторно использованы путем промывания, ультразвуковой чистки и т. Д. Срок службы в течение нескольких лет, значительно снижая длительные - затраты на использование терминов. Система фильтрации подачи химического корпоративного корпорации использовала элементы фильтра из нержавеющей стали. Благодаря ежемесячной ультразвуковой уборке срок службы элементов фильтра достиг 3 года. По сравнению с одноразовыми элементами полимерного фильтра, накопленная стоимость была сэкономлена более чем на 60%. Тем не менее, их большой вес и высокие начальные инвестиции, с ценой одного 10-дюймового элемента фильтра из нержавеющей стали 316 л, в 10-15 раз больше, чем у элемента фильтра PP, делают их более подходящими для промышленных сценариев с чрезвычайно высокими требованиями к долговечности.
Комплексное применение и технологическое развитие трех материалов
Эти три материала вместе представляют собой основную техническую систему картриджных фильтров: материалы ПП удовлетворяют экономические потребности обычной фильтрации, материалы PES берут на себя качественную ответственность точной фильтрации, а материалы из нержавеющей стали преодолевают проблемы применения экстремальных сред. В практических приложениях всесторонний отбор часто производится на основе характера фильтрованной среды, условий температуры и давления, точности и бюджета затрат. Иногда различные материалы даже используются в комбинации, такие как последовательное соединение PP pre - фильтрацию и тонкую фильтрацию PES, для достижения эффективных и экономичных эффектов фильтрации. В производственной линии фабрики пищи и напитков сначала используются элементы фильтра PP для удаления больших примесей частиц и коллоидов в воде, а затем элементы фильтра PES используются для точной фильтрации, что обеспечивает не только качество продукта, но также продлевает срок службы элементов фильтра PES.
С разработкой материальных технологий эти основные материалы постоянно обновляются. Антибактериальные материалы PP могут ингибировать рост бактерий на поверхности элементов фильтров, добавляя антибактериальные агенты ионы серебра, которые подходят для фильтрации питьевой воды; Радиация - Устойчивые материалы PES могут поддерживать стабильную производительность в радиационной среде и используются для очистки сточных вод атомной промышленности; Super Corrosion - Устойчивость к нержавеющей стали дополнительно повышает коррозионную стойкость за счет увеличения содержания молибдена и оптимизации состава сплава, что подходит для лечения высокого - концентрационных кислот и сценариев щелочи. Появление этих новых сортов продолжает расширять границы применения фильтров картриджа, обеспечивая более точные решения для потребностей в фильтрации в разных отраслях.