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要点：
烧结金属过滤器具有**的颗粒去除能力、反冲洗能力和较长的使用寿命。
这些过滤器适用于高温应用和各种工业用途，包括化学和发电行业。
烧结金属过滤器的设计和选择取决于其颗粒截留能力和被过滤颗粒的特性。
它们对于需要高过滤效率、耐用性和耐腐蚀性环境的工艺是有利的。
抽象的
在众多工业液体和气体过滤应用中，利用烧结金属介质的过滤技术为从液体或气体工艺流中分离颗粒物质（即液体/固体和气体/固体分离）提供了卓越的性能。烧结金属过滤介质由金属纤维或金属粉末制成过滤元件，广泛应用于化工、石化和发电行业。应用需要去除颗粒物以保护下游设备、产品分离或满足环境法规。
烧结金属介质为下游工艺提供了积*的屏障。烧结金属介质已表现出高颗粒去除效率、可靠的过滤性能、有效的反冲洗能力和长时间的在线服务。这些过滤器使用表面或深层介质可提供 99.9% 或更高的颗粒捕获效率。工作温度可高达 1000°C，具体取决于金属合金的选择。除了过滤效率考虑之外，同样重要的标准还包括耐腐蚀性、工作温度下的机械强度、滤饼释放（反吹清洁性）和较长的运行使用寿命。这些问题对于实现成功且具有成本效益的运营至关重要。
这种过滤介质的寿命（过滤器工作寿命）将取决于其颗粒保持能力和相应的压降。可以使用反吹循环定期清除这种积聚的滤饼。反吹循环和过滤器压降恢复的有效性是滤饼和过滤介质中积聚颗粒特性的关键函数。配置在精制过滤器中的深层过滤介质可用于具有轻颗粒负载的那些应用中。
除了提供卓越的单程过滤功能外，就地清洁的可反洗介质还可减少操作员接触工艺材料和挥发性排放物的机会。虽然应用包括高温和腐蚀性环境，但任何运行成本较高的压力驱动过滤工艺都有可能使用烧结金属过滤技术进行改进。
本文将讨论烧结多孔金属介质的过滤器操作参数以及优化多种化学工艺流性能的过滤系统设计标准。
介绍
21世纪给化学工业带来了许多经济和环境挑战。变革的主要驱动因素包括市场**化、对改善环境绩效、盈利能力、生产力的需求以及不断变化的劳动力需求。化学加工行业未来的竞争优势将来自于专利技术和技术诀窍。新的、经济的、高产量和高质量的工艺将成为该行业大部分产能的特点，同时改善环境影响和能源效率。
化学工业的产品和工艺中有很大*部分涉及固体（颗粒）处理。过滤技术提供了*种通过专利过滤器设计和独特的系统操作进行机械分离来减少固体的方法。过滤可以提高产品纯度、增加生产能力、消除废水污染（*大限度地减少或防止空气和水污染），并为过滤器下游的宝贵设备提供保护。过滤技术的进步包括开发连续工艺来取代旧的间歇工艺技术。成本节省包括减少处置危险废物以及新技术带来的劳动力节省。全自动过滤系统可以集成到工厂过程控制中。
固体减少包括去除工艺废水和清洁溶剂中的悬浮固体。回收的液体产物对于再循环至另*化学品进料流是有价值的。废物*小化包括减少回收或再循环的有害固体材料以及减少填埋的无害固体材料。过滤可以减少废水进料流 BOD（生物需氧量）、COD（化学需氧量）、TSS（总悬浮固体）和 TOC（总有机碳）。这些是根据当地和国际标准测量当前排放量的主要参数。
过滤基础知识
了解过滤基础知识对于确保过滤介质的适当设计以及为每种过滤应用选择适当的介质和过滤器设计至关重要。可以考虑两种主要的过滤方式，即深层过滤和表面过滤。在深度过滤的情况下，颗粒被捕获在介质内部；而在表面过滤中，正如该术语所解释的，它们被保留在表面，随后形成颗粒饼。
表面过滤主要是*种过滤（筛分）机制，其中大于过滤介质孔径的颗粒在过滤器的上游表面被分离；它们的尺寸阻止它们进入或穿过孔隙开口。随后的颗粒积聚成饼，随着更多含有颗粒的流体被迫进入过滤介质，饼的厚度会增加。滤饼由于其潜在的更细的孔隙结构，可能有助于分离比过滤介质更细的颗粒。然而，滤饼必须表现出足够的孔隙率，以允许在过滤过程中持续流过滤饼。过程可以在恒定流量/增加压力或恒定压力/减少流量下运行。由于大多数表面过滤器并不完全光滑或具有完全均匀的孔隙结构，因此可能会发生*些深度过滤，从而影响过滤器的使用寿命。
深度过滤主要用于必须分离小颗粒水平的应用，例如保护下游设备免受污染或侵蚀、保护催化剂免受中毒以及产品纯化。颗粒渗入介质并随后被捕获在其多层结构内。这种多层结构可防止介质过早堵塞，并提高容纳污垢的能力和运行寿命。由于颗粒被捕获在介质的深度内，因此需要离线清洁。这种离线清洗可以通过溶剂、超声波振动、热解、蒸汽清洗或水反冲洗来完成。此外，介质可以打褶，这种配置可以*大限度地减少外壳尺寸和成本。
了解过滤器从通过它的气流中去除颗粒的能力是成功过滤器设计和操作的关键。对于颗粒污染水平较低的流体，通过捕获多孔介质深度内的颗粒进行过滤是实现高水平颗粒效率的关键。烧结金属的结构提供了捕获颗粒的曲折路径。当沉积颗粒饼在介质表面形成时，颗粒捕获继续进行；然而，粒子现在被捕获在*前沉积的粒子上。此类过滤器的使用寿命取决于其纳污能力和相应的压降。对于具有高颗粒负载的流体，有效的过滤机制变为滤饼过滤。滤芯上形成颗粒饼，成为过滤层并导致额外的压降。压降随着颗粒负载的增加而增加。*旦在过滤循环期间达到终端压力，过滤元件就会用清洁气体吹回和/或清洗以去除滤饼。如果过滤介质的孔径大小选择正确，介质的压降可以恢复到初始压降。然而，如果颗粒在向前流动期间滞留在多孔介质内，并逐渐加载介质，则在清洁周期后压降可能无法完全恢复。
过滤速率受到进料颗粒浓度、粘度和温度特性的影响。过滤器的工作模式可以是恒压、恒流或过滤时压力上升和流量下降两种模式。如果固体快速堵塞并且已达到允许的压力，或者对于滤饼过滤，如果滤饼堆积的体积已被填满，则过滤周期将受到限制，即使尚未达到允许的压降。渗透率表示为流速与压降的关系。渗透率受过滤器类型、流体温度和固体负载的影响。
烧结粉末金属介质
烧结金属介质是通过将金属粉末压制成多孔片材或管材，然后进行高温烧结而制成的。图 1 显示了典型烧结粉末金属介质的扫描电子显微照片。粉末尺寸、压制和烧结操作的组合决定了多孔元件的孔径和分布、强度和渗透性。烧结金属介质的孔径大小使用 ASTM E-128 确定。介质等*名称相当于过滤器的平均流量孔或平均孔径。烧结金属介质的等*有 0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、40 和 100。0.2 至 20 *介质的液体过滤等*在 1.4 至 35 ?m *对值之间。气体过滤精度范围为 0.1 至 100 ?m *对值。
由板材或管材制成的滤筒具有全焊接结构。过滤介质采用稳定的多孔基体、精确的泡点规格、严格的厚度公差和渗透性均匀性进行设计和制造，确保可靠的过滤性能、有效的反冲洗和较长的在线使用寿命。