Метални мембрани

Метални микропрахове и тел се използват за производство на порести мембрани [105–110]. Мрежите за тъкане на кепър се изработват от тел. Керамичните и металокерамичните топки се синтероват в листови заготовки. Използваните материали са химически и термично устойчиви. Размерът на порите на такива мембрани е 1–100 µm, а порьозността е 20–50%.

Прахообразната метална мембрана от неръждаема стомана се формира чрез пресоване и след това синтероване при температура под точката на топене. Получава се плътна структура с порьозност до 40% и степен на филтрация до 1 микрон (фиг. 3.4).

Ориз. 3.4 Мембрана от пресован прах от неръждаема стомана

Най-добри характеристики има мембрана от синтеровани микропорести влакна с диаметър от 2 до 40 микрона. На първия етап влакната се нанасят върху мрежата, последвано от тяхното съвместно уплътняване и синтероване. Така мембраната се оказва двуслойна с анизотропна структура (фиг. 3.5). Порьозността достига 80% със степен на филтрация до 1 микрон. Разделянето става в тънък микропорест слой, а относително голяма мрежа е поддържащата структура. Поради това такива мембрани имат по-малко съпротивление и съответно по-висока производителност при същата степен на филтриране.

От получените мембрани се изработват цилиндрични или гофрирани (с цел увеличаване на филтриращата повърхност) филтърни елементи. По правило това са патронни филтри, показани на фиг. 3.6 (вижте раздел 3.5.1 за подробности).

Фиг. 3.5.Мембрана от метал от синтеровани микропорести влакна

Ориз. 3.6. Филтърни елементи на базата на метални мембрани

За пречистване на вода и водни разтвори филтърните елементи се произвеждат от пречистена устойчива на корозия стомана; за химически агресивни среди - от титан и цирконий.

За по-фино почистване върху повърхността на порестата основа се нанася тънък мембранен слой от устойчива на корозия стомана, титан, цирконий, сребро, тантал, титанов и циркониев оксид, титанов нитрид или друг металокерамика.

Филтърните елементи, произведени от пореста устойчива на корозия стомана, като правило имат следните параметри:

Размер на порите - 40, 20, 10, 5, 1, 0,5 микрона.
Общата порьозност е до 40–50%.
Падът на работното налягане на EFP е до 1 MPa (10 atm).
Производителност на 1 m 2 EFP повърхност: за вода - до 10 m 3 / h;
Налягане от 25 MPa (250 atm) не променя порестата структура на порестия метал и експлоатационните характеристики на EFP.
Допуска се температура на работната среда до 600°C. Уплътненията от силиконова гума издържат на температура на работната среда (пара) - до 141°C.
pH на работната среда за EFP от устойчива на корозия стомана е от 4 до 8, за EFP от титан или цирконий - от 2 до 13.

Основното предимство на металните мембрани е еднородността на структурата и в резултат на това размерът на порите. Тези мембрани не се разрушават от бактерии, химически са стабилни в различни среди и могат да бъдат подложени на термична, химическа и радиационна обработка. Те могат да бъдат почистени с обратен поток вода, калциниране или третиране с химически реагенти. Такива мембрани и патрони се произвеждат в България от НПП Експрес-Еко и НПП Технофилтър [102, 105].

не намери ли това, което търсиш? Използвайте търсачката: