У домену индустријске филтрације, мало је окружења која су толико штетна као она која укључују дезинфекцију озона и агресивне хемијске оксидационе агенсе. Стандардни филтери{1}}на бази полимера брзо се разграђују. Нерђајући челик, иако робустан у многим контекстима, подлеже удубљењима и корозији. Ово оставља процесним инжењерима критично питање: Који материјал може поуздано да издржи ове услове уз одржавање интегритета филтрације?
Одговор, потврђен деценијама примена хемијског третмана и третмана воде, је уложак филтера од титанијума синтеровања. Његова јединствена комбинација својстава материјала чини га не само одрживом опцијом, већ и јединим логичним избором за ова екстремна радна окружења.
Основни изазов: оксидативна деградација
Озон (О₃) је један од најмоћнијих оксидационих агенаса доступних за дезинфекцију. Иако је веома ефикасан у неутрализацији патогена, хемијски је агресиван према већини медија за филтрирање. Полимерне мембране доживљавају крхкост и пуцање. Стандардни метални филтери брзо оксидирају, што доводи до миграције медија и квара система.
Титанијумски синтеровани филтер уложак решава ово на нивоу материјала. Титан, када је изложен кисеонику или озону, одмах формира стабилан, приањајући и континуирани пасивни слој титанијум диоксида (ТиО₂). Овај слој је хемијски инертан и само-зараста; ако је изгребан или оштећен, одмах се-формира у присуству кисеоника. Ово суштинско својство обезбеђује изузетну отпорност на оксидацију са којом се мало који други материјал може мерити.
За разлику од премаза који могу да се љускају или истроше, овај пасивирани слој је део металуршке структуре материјала. Ово обезбеђује-дугорочну стабилност у непрекидном прскању озона и окружењима високе{2}}концентрације озона где би други метали катастрофално пропали.
Дизајниран за хемијску озбиљност: изнад стандардне отпорности на корозију
Хемијска отпорност титанијума није ограничена на озон. Подаци потврђују да титанијумски синтеровани филтери издржавају излагање широком спектру агресивних медија, укључујући хлороводоничну киселину ниске{1}}концентрације (<3%), сумпорну киселину (<5%), азотну киселину, натријум хидроксид, морску воду и разне хлориде (гвожђе, бакар, мангијум, жива хлор), келт.
Ова широка хемијска компатибилност је критична у апликацијама за хемијску обраду где се токови хране разликују или где протоколи за чишћење-на-м месту (ЦИП) подразумевају смењивање киселина, база и оксидатора. Стабилност титанијума обезбеђује да филтерски елемент не постане извор контаминације услед корозије -производа.
Интегритет конструкције под термичким и механичким напрезањем
Оксидирајућа окружења су често праћена високим температурама. Растварање озона и многе каталитичке хемијске реакције се јављају при повишеним термичким условима. Титанијумски синтеровани кертриџи се производе поступком синтеровања на високој{2}}температури који повезује честице праха титанијума у круту, порозну матрицу. Ово резултира структуром која одржава свој интегритет на радним температурама до 280 степени (536 степени Ф) и, у неким конфигурацијама, може да издржи врхове до 371 степен.
Штавише, процес синтеровања елиминише потребу за везивним средствима или смолама које би се могле хемијски разградити. Потпуно{1}}метална конструкција обезбеђује високу механичку чврстоћу, са оценом чврстоће на притисак који обично прелази 3,0 МПа и способношћу да издржи диференцијалне притиске до 17,4 бара (250 псид) напред. Ова робусност је неопходна за реверзну филтрацију под високим-притиском (повратно испирање) и процесе који укључују скокове притиска.
Нулта миграција медија: императив чистоће
У фармацеутској средњој производњи и пречишћавању воде високе{0}}чистоће, интегритет филтера је најважнији. Један од најзначајнијих ризика у филтрирању је миграција медија-испуштање филтерских влакана или честица у ток производа.
Титанијумски синтеровани филтери се одликују „без слободних-честица које падају“ или „без одвајања честица“. Синтерована структура ствара кривудаву путању са равномерном дистрибуцијом пора, али пошто је матрица металуршки везана, нема влакана која би се одвојила. Ово задовољава строге захтеве фармацеутских ГМП стандарда и прописа о преради хране, обезбеђујући да сам филтер не постане извор загађивача.
