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技術(shù)文章應(yīng)用燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)的原則
更新更新時間：2009-11-16 點(diǎn)擊次數(shù)：6568次 利用燒結(jié)金屬介質(zhì)的過濾技術(shù)為顆粒物質(zhì)從氣體或液體中分離提供了杰出的工作性能，該技術(shù)被大量地應(yīng)用于工業(yè)氣體和液體過濾。燒結(jié)金屬介質(zhì)由金屬纖維或粉末制成過濾元件，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油化工和電力工業(yè)。如為了產(chǎn)品的分離或滿足環(huán)保要求，生產(chǎn)中需要分離顆粒物以保護(hù)下游工序的設(shè)備。
燒結(jié)金屬介質(zhì)過濾器為下游的工序提供了有效的屏障。該介質(zhì)具有高的除塵效率，可靠的過濾性能，有效的反沖洗性和長期的在線服務(wù)能力。燒結(jié)金屬介質(zhì)過濾器的粒子捕獲效率達(dá)99．9％，若使用表面或深層介質(zhì)則效率會更高。依據(jù)選擇的金屬合金，操作溫度可高達(dá)l O00~C。除了考慮過濾效率外，同等重要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還包括抗腐蝕性、操作溫度下的機(jī)械強(qiáng)度、沉積物的排放（自清能力）和在線工作壽命，上述因素對于實(shí)現(xiàn)成功有效的運(yùn)行十分重要。
該過濾介質(zhì)的壽命依賴其捕獲粒子的能力和相應(yīng)的壓力降。通過反沖洗循環(huán)系統(tǒng)塵餅?zāi)鼙欢ㄆ谌コ?。反沖洗循環(huán)系統(tǒng)和過濾器壓降回復(fù)的效率是集塵和過濾介質(zhì)性能的一個決定性功能。在光滑的過濾器中成形的深層過濾介質(zhì)適用于低粒子負(fù)載的場合。
除了在單一過程中提供*的過濾外，可在線反沖洗介質(zhì)還減少了操作者暴露在加工物料和揮發(fā)性排放物下的時間，同時還能在高溫和腐蝕環(huán)境下應(yīng)用。任何高操作成本的以壓力驅(qū)動的過濾工藝都有使用燒結(jié)金屬過濾技術(shù)的潛力。
本文將討論燒結(jié)多孔金屬介質(zhì)過濾器的操作參數(shù)和過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以優(yōu)化一些化工流程的性能。
21世紀(jì)給化學(xué)工業(yè)帶來了許多經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的挑戰(zhàn)。變化的主要推動力包括市場化，改善環(huán)境的需求，利潤率、生產(chǎn)率和改變生產(chǎn)力的要求。未來化學(xué)加工工業(yè)的競爭優(yōu)勢將是來自技術(shù)和技術(shù)訣竅。隨著環(huán)境影響和能源效率的提高，新的經(jīng)濟(jì)性高產(chǎn)量和高質(zhì)量工藝的特點(diǎn)將是許多工業(yè)化生產(chǎn)裝置都具有好的環(huán)境保護(hù)能力和高的能效。
很多化工產(chǎn)品和工藝都包含固體（顆粒）處理過程。過濾技術(shù)提供了一種通過機(jī)械分離（借助于設(shè)計(jì)的過濾器和*的運(yùn)行系統(tǒng)）減少固體顆粒的方法。過濾能提高產(chǎn)品的純度，增加生產(chǎn)能力，減少污染物的排放（盡量減少或防止對水和空氣的污染），并為過濾器下游的貴重設(shè)備提供保護(hù)。過濾技術(shù)的進(jìn)步包括以連續(xù)工藝代替陳舊的間歇工藝技術(shù)。成本節(jié)省包括有害排放物的減少和由于新技術(shù)而帶來的勞動力節(jié)省。全自動的過濾系統(tǒng)能與工廠的工藝控制相結(jié)合。
固體減少包括清除工藝廢液和清洗溶劑中的懸浮顆粒。回收的液體可被循環(huán)用作其他進(jìn)料。廢棄物的zui小化包括回收或再循環(huán)中有害固體物質(zhì)和丟棄至垃圾處理場無害物質(zhì)的減少。過濾能減少廢水中的BOD（生物耗氧量）、COD（化學(xué)耗氧量）、TSS（總懸浮顆粒）和TOC（總有機(jī)碳），根據(jù)國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)，上述指標(biāo)是目前排放物測量的主要參數(shù)。
過濾的基本原則
過濾的基本原則主要是確保過濾介質(zhì)的合理設(shè)計(jì)，*介質(zhì)的*選擇和為每一種過濾應(yīng)用設(shè)計(jì)過濾器?？梢钥紤]兩種主要的過濾方式，如深層過濾和表層過濾。深層過濾時粒子是在介質(zhì)中被捕獲，而表層過濾是粒子被截留在表面上，zui后形成塵餅。
表層過濾主要是一個粗濾的裝置，將過濾器表層前面的粒徑大于過濾介質(zhì)孑L徑的粒子分離掉，阻止大粒徑粒子進(jìn)入或通過氣孔。后來的粒子積累形成塵餅，隨著更多的粒子流進(jìn)入過濾介質(zhì)，塵餅增厚。塵餅良好的較小的孑L徑結(jié)構(gòu)使其分離的粒子比過濾介質(zhì)分離的粒子更細(xì)，但是塵餅在過濾過程中必須有足夠多的孑L以允許連續(xù)的氣流通過。操作可以在壓力增加的連續(xù)流動或壓力降低的連續(xù)流動下進(jìn)行。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的表層過濾器不是十分光滑或沒有很均勻的孑L徑結(jié)構(gòu)，會發(fā)生一些深層過濾，因而將會影響過濾器的壽命。
深層過濾主要用于微小粒子的分離上，例如保護(hù)下游的設(shè)備不被阻塞和腐蝕，保護(hù)催化劑不中毒和產(chǎn)品提純。粒子進(jìn)入介質(zhì)中，隨后被其多層結(jié)構(gòu)所捕獲。該多層結(jié)構(gòu)阻止了介質(zhì)的過早阻塞，并增加了介質(zhì)容納污物的能力和在線壽命。因?yàn)榱Ｗ釉诮橘|(zhì)的深層被捕獲，所以需要進(jìn)行離線清洗。離線清洗可通過溶劑、超聲波振動、高溫分解、水蒸氣清洗或用循環(huán)水清洗來完成。介質(zhì)可以打褶，這是將空間尺寸和成本降到zui低的一種構(gòu)形。
了解過濾器去除氣流中粒子的能力是過濾器成功設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵。對于載有少量粒狀雜質(zhì)的流體采用內(nèi)部多孔介質(zhì)捕獲粒子的方法過濾是獲得粒子的關(guān)鍵。燒結(jié)金屬的結(jié)構(gòu)提供了一個曲折的路徑，可在其內(nèi)部將粒子捕獲。捕獲的粒子在介質(zhì)表面形成塵餅，新捕獲的粒子在以前沉積的粒子之上。這類過濾器的壽命取決于其容污能力和相應(yīng)的壓降。對于載有大量粒子的流體，現(xiàn)行的過濾設(shè)備是濾餅過濾。生成的濾餅超過了過濾元件，變成過濾層并產(chǎn)生附加的壓降。壓降隨著負(fù)載粒子的增加而增加。一旦在過濾循環(huán)中達(dá)到zui終的壓力，過濾器就用潔凈的氣體反吹或沖洗掉濾餅。如果過濾介質(zhì)的孑L徑選擇正確，介質(zhì)的壓降能被恢復(fù)到初始壓降。但是，如果粒子在前面的流動中沉積在多孑L介質(zhì)內(nèi)部，并逐漸充填，那么過濾器的壓降在清洗循環(huán)之后可能不會*回復(fù)。
過濾比率受到喂入粒子濃度、粘度和溫度因素的影響。過濾器運(yùn)行模式可以是恒定壓力，恒定流動率，或是過濾過程中壓力上升而流動率下降。如果粒子很快阻塞達(dá)到壓力極限，或是塵餅過濾的容塵已滿，即使沒有達(dá)到極限壓力，過濾循環(huán)都會被終止。滲透性用相對于壓降的流動率來表示，受到過濾器類型、流體溫度和固體載量的影響。
