Питајте групу процесних инжењера која индустрија користи највише металних филтера и добићете неколико различитих одговора. Хемијски инжењер каже опоравак катализатора. Инжењер полупроводника указује на чистоћу гаса. Фармацеутски инжењер говори о стерилној филтрацији и екстрактима. Сваки инжењер има поенту, само гледајући исти хардвер из другог угла.
Ови филтери се појављују у различитим индустријама, али разлози за њихово инсталирање се веома разликују. За неке операције је потребан хардвер који преживљава високе температуре и екстремне притиске. Други захтевају контролу контаминације у ултра-чистим срединама. А неки само желе да избегну куповину кертриџа за једнократну употребу сваки други дан – очистите их, вратите, покрените поново.
Сам материјал – титанијум наспрам нерђајућег челика – своди се на оно што тече кроз систем, на којој температури ради и како филтер треба да се очисти. Овај чланак пролази кроз главне индустрије које користе металне филтере и разматра шта покреће избор материјала у свакој од њих.
Хемикалије и петрохемије
Ако погледате укупну тонажу и број јединица, хемикалије и петрохемије су испред сваког другог сектора. Нема правог такмичења.
Потоци који се крећу кроз ове биљке су често врући, под притиском и напуњени агресивним течностима - киселинама, каустицима, растварачима, стварима које у кратком року једу кроз органске медије. Синтеровани метал издржава услове који би уништили филтере на бази полимера-за неколико сати.
Титан се деценијама користи у хлоридним срединама. Држи се тамо где већина других метала брзо кородира. То га чини подразумеваним за хлороводоничну киселину, влажни хлор и разблажену сумпорну киселину. Алкални токови, органска материја и врући угљоводоници захтевају нешто мање егзотично – 316Л или 304 нерђајући материјал покрива оне без много проблема. Инцонел и Хастеллои се повремено одређују за високе-пХ и јако нагризајуће услуге. Међутим, инжењери обично исцрпе све друге могућности пре него што потпишу тај налог за куповину – те легуре нису јефтине.
Опоравак катализатора је још један важан фактор у хемијском сектору. Постројења за хидропрераду и петрохемијска постројења раде на скупим племенитим металима – платини, паладијуму, никлу, кобалту. Ако се те честице катализатора пренесу у низводну опрему, губици се брзо повећавају. Синтеровани метални филтерски елементи хватају те чврсте материје и враћају их у реактор. Добро{4}}осмишљен систем опоравка обично покрива сопствене трошкове у року од дванаест до осамнаест месеци.
Услуга ФЦЦ уља вреди поменути као мерило. Улазна чврста материја често достиже 12.000 ппм. Температуре се крећу око 350 степени. Спецификације излаза захтевају чврсте материје испод 50 ппм. Органски медији не опстају на тим температурама. Керамика толерише топлоту, али има тенденцију пуцања при поновљеном повратном прању. Синтеровани нерђајући материјал – обично 316Л или 304 – нема ниједан проблем.
Полупроводници
Производња полупроводника приступа филтрацији из другог угла. Не ради се о отпорности на корозију. Ради се о чистоћи у размерама о којима већина инжењера никада не мора да размишља.
Течности које се филтрирају су гасови ултра{0}}високе- чистоће и одређене процесне хемикалије. Сам филтер мора да остане чист – без осипања честица, без испуштања гасова, без уношења загађивача у траговима. Органске мембране су углавном ван стола јер могу ослободити влакна или испарљиве материје. Синтеровани метал нема тих проблема. То је круто. Не лиња се. Може се пећи на високим температурама како би се уклонила заостала контаминација.
Избор материјала овде је једноставан: нерђајући челик 316Л. Има адекватну отпорност на корозију за полупроводничке гасне токове и благе хемикалије, али што је још важније, његово понашање у погледу распадања честица је добро окарактерисано. Његов интегритет завара је предвидљив. Не уноси забринутост због унакрсне{4}}загађења коју титанијум понекад изазива у одређеним корацима процеса.
Уобичајене примене обухватају -панеле за дистрибуцију гаса високе чистоће, ЦМП филтрацију суспензије и филтере на месту{1}}употребе-на алатима за гравирање и таложење. Оцене филтрације се често спуштају на 0,1 µм апсолутно. То је строжија спецификација од већине хемијских фабрика и ставља нагласак на интегритет филтера и контролу квалитета.
Пхармацеутицалс
Фарма је опет друга животиња. Процесне температуре и притисци су обично скромни. Прави покретач је поштовање прописа.
Регулатори се последњих година залажу за строжије стандарде за стерилну филтрацију, екстракте и средства за испирање. Филтерски медијуми морају да покажу ниску способност излуживања, доследно задржавање бактерија и валидиране протоколе чишћења. Метални елементи испуњавају те стандарде и нуде једну јасну предност у односу на једнократну употребу – могу се чистити на месту и стерилисати паром. Филтери за једнократну употребу се избацују након једне употребе. Синтеровани метални елемент се враћа у петљу.
Фармацеутска филтрација ради скоро искључиво на 316Л. Без проблема рукује са медијима{2}}на бази воде, пуферима и уобичајеним растварачима за лекове. Такође издржава циклусе паре и ЦИП рутине без деградације. Титанијум се ретко појављује у фармацији јер не постоји регулаторни преседан за њега у већини примена, а валидација је већ довољно тешка са материјалима који имају дугу евиденцију.
Важна је и практична страна. Фармацеутске линије раде непрекидно. Замена за једнократну употребу значи застоје, продужење важења и папирологију. Метални елемент који се може очистити и поново користити више пута значајно смањује тај горњи део.
Храна и пиће
У храни и пићима, метални филтери се појављују у линијама врућег сирупа, осветљавању пива и корацима редукције микроба. Могућност чишћења и поновне употребе елемената чини их исплативим-у континуираним производним окружењима.
304 нерђајући материјал је овде радни коњ. Приступачан је, једноставан за одржавање чистим и подноси ЦИП хемикалије које прехрамбене биљке пролазе кроз своје линије. Неке операције које раде са киселим воћним соковима или растворима слане воде иду до 316Л. Титанијум се ретко виђа у исхрани – прескуп и за њега нема много регулаторних преседана. Постоје посебни изузеци у преради сокова у којима се хлориди и повишене температуре преклапају, али их је мало.
Производња енергије и ваздухопловство
Производња електричне енергије користи металне филтере у системима уља за турбинско подмазивање, пред{0}}филтерима за нуклеарну воду и полирање напојне воде. Поузданост и дуги сервисни интервали имају тенденцију да буду одлучујући фактори.
Нерђајући челик 304 и 316Л покривају већину ових примена. Корозија је ретко главна брига у енергетским апликацијама. Циклична оптерећења и век трајања замора носе већу тежину. Нуклеарна постројења повремено захтевају унапређене материјале, а титанијум долази у игру за системе хлађене морском водом{5}}у којима је познат ризик од пуцања хлорида.
Титан се више користи у ваздухопловству него у већини других индустрија ван хемијске обраде. Оквири авиона и хидрауличне линије имају користи од смањења тежине које нуди титанијум. Отпорност на корозију помаже, али уштеда килограма са оквира авиона је обично већи фактор. Нерђајући материјал се још увек користи тамо где је маса мање забрињавајућа или где компонента није монтирана на структуру авиона.
Дакле, која индустрија заузима прво место? У укупном обиму, хемикалије и петрохемикалије потпуно побеђују. Према захтевима процеса, полупроводници постављају највишу траку. По регулаторном оптерећењу, фармацеутски производи се суочавају са најстрмијим успоном.
Додајте све и 316Л нерђајући материјал ће бити на врху у чистој запремини. Појављује се свуда. Титан је више специјализован – -за хлороводоничну киселину, влажни хлор и одређене послове у ваздухопловству, али се ретко налази у полупроводницима, фармацеутским производима или прехрамбеним постројењима. 304 и обавља мање захтевне послове где хлориди нису фактор.
Оно што све ово повезује је једноставно. Процес је превише агресиван, превише осетљив или прескуп да би ризиковао квар филтера. Органски производи не могу да ураде посао. Трошкови непланираног прекида рада или инцидента контаминације скоро увек премашују почетну инвестицију у синтеровани метал.
То је ниша коју ови филтери заузимају. Не зато што су нове или узбудљиве. Зато што се носе са условима који остављају друге медије иза себе.
