از گروهی از مهندسان فرآیند بپرسید که کدام صنعت از فیلترهای فلزی بیشتر استفاده می کند و چند پاسخ متفاوت دریافت خواهید کرد. مهندس شیمی می گوید بازیابی کاتالیزور. مهندس نیمه هادی به خلوص گاز اشاره می کند. مهندس داروسازی در مورد فیلتراسیون استریل و مواد قابل استخراج صحبت می کند. هر مهندس نکته ای دارد، فقط به سخت افزار مشابه از زاویه ای متفاوت نگاه می کند.
این فیلترها در صنایع مختلف ظاهر می شوند، اما دلایل نصب آنها بسیار متفاوت است. برخی از عملیات ها به سخت افزاری نیاز دارند که در دماهای بالا و فشارهای شدید دوام بیاورند. برخی دیگر نیاز به کنترل آلودگی در محیط های{2}}فوق العاده تمیز دارند. و برخی فقط می خواهند از خرید یک روزه کارتریج های یکبار مصرف اجتناب کنند - آن را تمیز کنید، آن را برگردانید، دوباره کار کنید.
خود ماده - تیتانیوم در مقابل ضد زنگ - به آنچه در سیستم جریان دارد، در چه دمایی کار می کند و چگونه فیلتر باید تمیز شود، بستگی دارد. این مقاله در میان صنایع عمده ای که از فیلترهای فلزی استفاده می کنند، می پردازد و به این می پردازد که چه چیزی باعث انتخاب مواد در هر یک می شود.
مواد شیمیایی و پتروشیمی
اگر به مجموع تناژ و تعداد واحدها نگاه کنید، مواد شیمیایی و پتروشیمی از هر بخش دیگری جلوتر هستند. رقابت واقعی وجود ندارد.
جریانهایی که در میان این گیاهان حرکت میکنند اغلب داغ، تحت فشار و مملو از مایعات تهاجمی هستند - اسیدها، مواد سوزاننده، حلالها، موادی که از طریق محیطهای آلی بهمدت کوتاه میخورند. فلز پخته شده در شرایطی که فیلترهای پلیمری- را در عرض چند ساعت از بین میبرد، مقاومت میکند.
تیتانیوم برای چندین دهه در محیط های کلرید استفاده شده است. در جایی که بیشتر فلزات دیگر به سرعت خورده می شوند، نگه می دارد. این باعث می شود که آن را برای اسید هیدروکلریک، کلر مرطوب و اسید سولفوریک رقیق پیش فرض قرار دهد. جریانهای قلیایی، مواد آلی و هیدروکربنهای داغ چیزی کمتر عجیب و غریب را میطلبند – 316 لیتر یا 304 ضد زنگ آنهایی را که مشکل زیادی ندارند را پوشش میدهد. Inconel و Hastelloy گهگاه برای خدمات با pH بالا و شدیداً سوزاننده مشخص می شوند. گفته میشود، مهندسان معمولاً قبل از امضای سفارش خرید، از هر امکان دیگری استفاده میکنند - این آلیاژها ارزان نیستند.
بازیابی کاتالیست یکی دیگر از عوامل مهم در بخش شیمیایی است. واحدهای فرآوری آب و کارخانه های پتروشیمی بر روی فلزات گرانبها - پلاتین، پالادیوم، نیکل، کبالت کار می کنند. اگر آن ذرات کاتالیزور به تجهیزات پایین دست منتقل شوند، تلفات به سرعت افزایش می یابد. عناصر فیلتر فلزی متخلخل آن جامدات را جذب کرده و به راکتور باز می گرداند. یک سیستم بازیابی خوب{4}}طراحی شده معمولاً هزینه خود را در عرض دوازده تا هجده ماه پوشش میدهد.
خدمات روغن دوغاب FCC به عنوان یک معیار قابل ذکر است. مواد جامد ورودی اغلب به 12000 پی پی ام می رسد. دما حدود 350 درجه است. مشخصات خروجی به مواد جامد زیر 50 پی پی ام نیاز دارد. محیط های آلی در آن دماها زنده نمی مانند. سرامیکها گرما را تحمل میکنند اما در اثر شستشوی معکوس مکرر ترک میخورند. ضد زنگ متخلخل - معمولاً 316 لیتر یا 304 - هیچ مشکلی ندارد.
نیمه هادی ها
تولید نیمه هادی از زاویه ای متفاوت به فیلتراسیون می پردازد. این در مورد مقاومت در برابر خوردگی نیست. این در مورد خلوص در مقیاسی است که اکثر مهندسان هرگز نباید به آن فکر کنند.
سیالاتی که فیلتر می شوند گازهای{0}}با خلوص{{1} فوق العاده بالا و مواد شیمیایی فرآیندی خاصی هستند. خود فیلتر باید تمیز بماند - بدون ریزش ذرات، بدون خروج گاز، بدون ورود آلاینده های ردیابی. غشاهای آلی معمولاً از روی میز خارج هستند زیرا می توانند الیاف یا مواد فرار را آزاد کنند. فلز زینتر شده این مشکلات را ندارد. سفت و سخت است. نمی ریزد. می توان آن را در دمای بالا پخت تا هرگونه آلودگی باقیمانده را از بین ببرد.
انتخاب مواد در اینجا ساده است: فولاد ضد زنگ 316 لیتر. مقاومت خوردگی مناسبی برای جریان های گاز نیمه هادی و مواد شیمیایی ملایم دارد، اما مهمتر از آن، رفتار ریزش ذرات آن به خوبی مشخص شده است. یکپارچگی جوش آن قابل پیش بینی است. نگرانیهای آلودگی متقابلی که گاهی اوقات تیتانیوم در مراحل خاص فرآیند ایجاد میکند، مطرح نمیکند.
کاربردهای متداول عبارتند از-پانل های توزیع گاز با خلوص بالا، فیلتراسیون دوغاب CMP و فیلترهای نقطه استفاده-در ابزارهای اچ و رسوب. درجه بندی فیلتر اغلب تا 0.1 میکرومتر مطلق کاهش می یابد. این مشخصات سختگیرانهتر از بسیاری از کارخانههای شیمیایی است و به یکپارچگی فیلتر و کنترل کیفیت اهمیت میدهد.
داروسازی
فارما دوباره یک حیوان متفاوت است. دما و فشار فرآیند معمولاً متوسط است. محرک واقعی انطباق با مقررات است.
تنظیمکنندهها در سالهای اخیر بر استانداردهای سختگیرانهتری در مورد فیلتراسیون استریل، مواد قابل استخراج و شستهشوی فشار آوردهاند. رسانه های فیلتر باید قابلیت شستشوی کم، حفظ باکتریایی ثابت و پروتکل های تمیز کردن معتبر را نشان دهند. عناصر فلزی با این استانداردها مطابقت دارند و یک مزیت واضح نسبت به وسایل یکبار مصرف دارند - می توان آنها را در جای خود تمیز کرد و در جای خود با بخار استریل کرد. فیلترهای یکبار مصرف پس از یک بار استفاده بیرون ریخته می شوند. یک عنصر فلزی متخلخل به داخل حلقه باز می گردد.
فیلتراسیون دارویی تقریباً به طور انحصاری روی 316 لیتر اجرا می شود. این رسانههای مبتنی بر آب، بافرها و حلالهای دارویی رایج را بدون مشکل کنترل میکند. همچنین چرخه های بخار و روتین های CIP را بدون تخریب نگه می دارد. تیتانیوم به ندرت در داروسازی ظاهر میشود، زیرا هیچ سابقه قانونی برای آن در بیشتر کاربردها وجود ندارد، و اعتبارسنجی در حال حاضر با موادی که سابقه طولانی دارند به اندازه کافی سخت است.
جنبه عملی نیز مهم است. خطوط داروسازی به طور مداوم کار می کنند. تعویض اقلام یکبار مصرف به معنای از کار افتادن، اعتبار سنجی مجدد و کاغذبازی است. یک عنصر فلزی که میتوان آن را چندین بار تمیز کرد و دوباره از آن استفاده کرد، به میزان قابل توجهی سربار را کاهش میدهد.
غذا و نوشیدنی
در غذا و نوشیدنی، فیلترهای فلزی در خطوط شربت داغ، روشن کردن آبجو و مراحل کاهش میکروبی ظاهر می شوند. توانایی تمیز کردن و استفاده مجدد از عناصر باعث میشود-آنها در محیطهای تولید مداوم مقرون به صرفه باشند.
304 ضد زنگ اسب کاری اینجاست. مقرون به صرفه است، تمیز نگه داشتن آن ساده است و به مواد شیمیایی CIP که کارخانه های مواد غذایی در خطوط خود می رسانند، مقاوم است. برخی از عملیات هایی که آب میوه های اسیدی یا محلول های آب نمک را مدیریت می کنند تا 316 لیتر افزایش می یابد. تیتانیوم به ندرت در خدمات مواد غذایی دیده می شود - بسیار گران است، و سابقه نظارتی زیادی برای آن وجود ندارد. در فرآوری آب میوه استثنائاتی وجود دارد که در آن کلریدها و دماهای بالا با هم همپوشانی دارند، اما این موارد بسیار اندک هستند.
تولید برق و هوافضا
تولید برق از فیلترهای فلزی در سیستمهای روغن روغن توربین، پیش{0}فیلترهای آب سرویس هستهای و پرداخت آب تغذیه استفاده میکند. قابلیت اطمینان و فواصل خدمات طولانی معمولاً عوامل تعیین کننده هستند.
فولاد ضد زنگ 304 و 316L بیشتر این کاربردها را پوشش می دهد. خوردگی به ندرت نگرانی اصلی در کاربردهای برق است. بارهای چرخه ای و عمر خستگی وزن بیشتری دارند. نیروگاههای هستهای گاهی به مواد ارتقا یافته نیاز دارند و تیتانیوم برای سیستمهای{5}}سرد شده با آب دریا که ترکخوردگی کلرید یک خطر شناختهشده است، وارد بازی میشود.
تیتانیوم در هوافضا بیشتر از سایر صنایع خارج از فرآوری شیمیایی کاربرد دارد. بدنه هواپیما و خطوط هیدرولیک از کاهش وزنی که تیتانیوم ارائه می دهد سود می برند. مقاومت در برابر خوردگی کمک می کند، اما صرفه جویی در وزن بدنه هواپیما معمولاً عامل مهم تری است. Stainless همچنان در مواردی که جرم کمتر نگران کننده است یا جایی که جزء بر روی ساختار هواپیما نصب نشده است استفاده می شود.
پس کدام صنعت رتبه اول را می گیرد؟ از نظر حجم کل، مواد شیمیایی و پتروشیمی به طور کامل برنده می شوند. بر اساس الزامات فرآیند، نیمه هادی ها بالاترین نوار را تعیین می کنند. با توجه به بار نظارتی، داروها با شیب دارترین صعود روبرو هستند.
همه را اضافه کنید و 316 لیتر ضد زنگ با حجم بسیار بالا ظاهر می شود. همه جا خود را نشان می دهد. تیتانیوم تخصصیتر است --برای اسید هیدروکلریک، کلر مرطوب، و برخی از کارهای هوافضا، اما به ندرت در نیمهرساناها، داروها، یا کارخانههای غذایی یافت میشود{4}} کارهای کممشکل را که در آن کلریدها عاملی نیستند، انجام میدهد.
آنچه همه اینها را به هم پیوند می دهد ساده است. این فرآیند بسیار تهاجمی، بیش از حد حساس یا بسیار گران است تا خطر خرابی فیلتر را تهدید کند. ارگانیک ها نمی توانند این کار را انجام دهند. هزینه یک خاموشی برنامه ریزی نشده یا یک حادثه آلودگی تقریباً همیشه از سرمایه گذاری اولیه در فلز پخته شده بیشتر است.
این جایگاهی است که این فیلترها اشغال می کنند. نه به این دلیل که آنها جدید یا هیجان انگیز هستند. زیرا آنها شرایطی را مدیریت می کنند که رسانه های دیگر را پشت سر می گذارند.
