Filtro sinterizado em pó de plástico PVDF

Definição básica do filtro sinterizado PVDF

O filtro de sinterização de PVDF (polifluoroetileno) é um elemento de filtração poroso feito com pó de polimérico PVDF através de um processo de sinterização específico (como sinterização pressurizada a alta temperatura, sinterização a baixa temperatura, etc.). Seu princípio central é usar a estabilidade química do próprio material PVDF e a estrutura porosa de rede tridimensional formada após a sinterização, para alcançar a retenção e separação de impurezas, partículas, colóides e outras substâncias no fluido, ao mesmo tempo que tem excelente resistência à corrosão e alta temperatura, amplamente utilizado em cenários de filtragem de alta precisão como química, medicina, eletrônica e proteção ambiental.

Em comparação com os filtros tradicionais (como o filtro de algodão PP, o filtro de aço inoxidável), a principal vantagem do filtro de sinterização PVDF é a resistência às intempéries da natureza do material e o controle da estrutura de sinterização: o primeiro garante a estabilidade a longo prazo do filtro em condições de trabalho ruins (como ambiente ácido-alcalino forte, filtração de fluido de alta temperatura), o último pode ajustar a temperatura de sinterização, a pressão e o tamanho das partículas de pó, controlando com precisão o diámetro do filtro (geralmente na faixa de 0,1-100 μm), para atender às diferentes necessidades de precisão de filtração.

Dois.Filtro sinterizado em pó de plástico PVDFCaracterísticas básicas de estrutura e desempenho

1) Características microestruturais

A microestrutura do filtro sinterizado PVDF apresenta uma estrutura de rede porosa unida tridimensionalmente, esta estrutura é formada por partículas de pó PVDF fundidas e ligadas umas às outras durante o processo de sinterização, e os poros são distribuídos uniformemente e através de todo o corpo do filtro, em vez do padrão de "retenção de superfície" da filtração de superfície (como pano de filtro, papel de filtro). Suas vantagens estruturais se manifestam em dois aspectos:

Capacidade de filtragem profunda: as impurezas podem ser retidas no canal poroso dentro do elemento de filtro, em vez de apenas ser ligadas à superfície, aumentando efetivamente a capacidade de contaminação do elemento de filtro (peso de impureza que pode ser acomodado por unidade de área), prolongando a vida útil;

Regenerabilidade anti-lavagem: devido à boa conectividade dos poros, as impurezas retidas podem ser expulsas do canal interno por lavagem inversa (como lavagem a gás, lavagem a água), e o filtro pode ser reutilizado 3-5 vezes em alguns cenários para reduzir os custos de uso.

Parâmetros e vantagens principais do desempenho

Estabilidade química: os materiais PVDF têm excelente resistência à corrosão de ácidos fortes (como ácido clorhídrico, ácido enxofreático, concentração ≤ 90%), álcalis fortes (como hidroxido de sódio, concentração ≤ 50%), solventes orgânicos (como etanol, acetona), na faixa de temperatura de - 40 ° C - 150 ° C, aplicável à filtração de fluidos em condições de trabalho difíceis;

Precisão e eficiência de filtragem: ampla gama de controlo de abertura (0,1-100 μm), eficiência de filtragem de até 99,9% ou mais (para partículas com abertura correspondente), e não há problema de "deslizamento de fibra" (diferente do elemento de filtro de fusão de PP), aplicável a medicina, eletrônica e outras áreas onde a pureza do fluido é extremamente exigente;

Resistência mecânica: o corpo do filtro sinterizado tem alta resistência à pressão (geralmente ≥ 0,5 MPa) e resistência ao impacto, não é fácil de quebrar devido à flutuação da pressão do fluido ou operações de instalação;

Segurança de saúde: de acordo com a FDA (Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA), GMP (Especificações de Gestão de Qualidade de Produção de Medicamentos) e outros padrões, o próprio material não é tóxico, inodoro, não reage químicamente com o meio de filtragem, pode ser usado diretamente para a filtração de fluidos em contato com o corpo humano.

Os principais tipos e áreas de aplicação do filtro sinterizado PVDF

a) Classificação por forma estrutural

Filtro tubular: o tipo mais comum, em forma cilíndrica, com interface em ambas as extremidades (como rosca, flange, interface de montagem rápida), pode ser instalado diretamente na caixa do filtro, adequado para filtragem paralela única ou múltipla de líquidos e gases, amplamente utilizado na filtração de solventes químicos, pré-tratamento de água ultrapura da indústria eletrônica;

Filtro de ficha / disco: forma de folha redonda, pode ser sobreposta para aumentar a área de filtragem, adequado para equipamentos de filtragem com espaço pequeno (como filtros de laboratório pequenos), comumente usado na indústria farmacêutica para filtrar líquidos, pré-tratamento de amostras de laboratório;

Filtro de fibra vazia: sinterizado com membrana de fibra vazia PVDF, com maior área de superfície (área de filtragem por unidade de volume), adequado para filtragem de fluxo alto de líquidos de baixa viscosidade, como filtragem de líquidos de fermentação biológica, purificação profunda de água potável.

Classificação por precisão de filtragem

Escala de precisão do filtro

Cenário aplicável

Filtração de precisão de 0,1-1μm: filtração de produtos químicos de classe eletrônica, filtração estéril farmacêutica, filtração de terminais de água ultrapura

Filtração convencional de 1-10 μm: filtração de aclaração de líquidos farmacêuticos, purificação de intermediários químicos, remoção de impurezas de líquidos de galvanização

Filtração grossa / pré-filtração de 10-100 μm: pré-tratamento de águas residuais industriais, filtração de óleos lubrificantes, pré-retenção de impurezas de matérias-primas

3) Áreas típicas de aplicação

Indústria farmacêutica: filtração estéril para injecções, líquidos orais, vacinas e outros líquidos farmacêuticos (com filtro de precisão de 0,22 μm) e separação de bactérios no líquido de fermentação, filtração de esclarecimento de extrato de medicamentos chineses, de acordo com os requisitos do GMP para "esterilizável sem poluição secundária" (o filtro suporta a esterilização a alta temperatura de 121 ° C);

Indústria eletrônica: pré-tratamento no processo de preparação de água ultrapura (remoção de colóides e partículas da água), filtragem de produtos químicos eletrônicos como fotogravura (para evitar que partículas afetem o processo de chip), para evitar a poluição por íons metálicos (materiais PVDF não liberam íons metálicos);

Indústria química: filtragem de fluidos fortemente corrosivos (por exemplo, filtragem de soluções de ácido clorhídrico, ácido hidroflúrico), recuperação de solventes orgânicos (por exemplo, filtragem de metanol, éster de acetato etílico), recuperação de catalisadores (retenção de partículas sólidas de catalisador, reciclagem);

Indústria ambiental: tratamento profundo de águas residuais industriais (por exemplo, filtragem de águas residuais contendo metais pesados, filtragem de descoloração de águas residuais de impressão e tintura), purificação de água potável (remoção de algas, micróbios, suspensões da água);

Indústria alimentar: filtração de aclaração de sucos (remoção de resíduos de carne, gel), filtração de cerveja / vinho (remoção de leveduras, partículas, aumento da transparência), filtração de produtos lácteos (remoção de impurezas de proteína de soro para evitar aglomerações).

Quatro.Filtro sinterizado em pó de plástico PVDFSelecção, instalação e manutenção

1) Pontos de seleção

Definir as necessidades de filtragem: determinar se o material PVDF é aplicável de acordo com as propriedades do meio de filtragem (por exemplo, corrosividade, temperatura, viscosidade) (se for um meio altamente corrosivo ou de alta temperatura, a escolha é preferida); Determine a precisão da filtração de acordo com o tamanho de partículas de impureza necessária para a retenção (por exemplo, a filtração estéril precisa escolher uma precisão de 0,22 μm ou 0,1 μm);

Calcular a área de filtragem: de acordo com o fluxo de fluido (m³ / h), o tempo de filtragem, a capacidade de absorção e outros parâmetros, calcular a área total do elemento de filtro necessária para evitar a substituição frequente devido à área de filtragem insuficiente;

Combinação de interfaces e tamanhos: selecione as especificações do cartucho de filtro correspondentes de acordo com o tipo de interface (por exemplo, rosca, flange) e o comprimento da instalação (por exemplo, 20 polegadas, 40 polegadas) da caixa do filtro existente para garantir a adaptação da instalação.

2) Atenção à instalação

Limpeza pré-tratamento: antes da instalação, é necessário limpar a carcaça do filtro e os tubos para evitar a poeira interna da carcaça, impurezas poluição filtro;

Direção correta de instalação: alguns filtros têm uma identificação clara de "entrada" e "saída" (geralmente marcada com setas), devem ser instalados na direção de identificação para garantir que o fluido flua do "lado de entrada" da estrutura porosa e as impurezas sejam retidas no interior;

Inspeção de vedação: durante a instalação, certifique-se de que a superfície de vedação do elemento de filtro e da carcaça (por exemplo, anel O, junta) não esteja danificada e sem impurezas, evitando que a vedação não seja rigorosa e que o fluido saia diretamente do espaço de vedação sem filtragem.

c) Manutenção e regeneração

Monitoramento da diferença de pressão: durante o uso do filtro, com a retenção de impurezas, a resistência ao filtro aumentará gradualmente, mostrando-se como o aumento da "diferença de pressão" da importação e exportação do filtro. Normalmente, quando a diferença de pressão atinge 2-3 vezes a diferença de pressão inicial (por exemplo, a diferença de pressão inicial é de 0,02 MPa, quando a diferença de pressão aumenta para 0,04-0,06 MPa), o elemento de filtro precisa ser limpo ou substituído;

Recuperação anti-lavagem: para cenários reutilizáveis (como a filtragem de águas residuais industriais), pode ser regenerado por meio de "lavagem inversa": a entrada inversa com água limpa ou ar comprimido da "extremidade de saída" do elemento de filtro, a impureza retida da "extremidade de saída", após a lavagem, a precisão da filtração deve ser testada para confirmar que o padrão pode ser usado novamente;

Ciclo de substituição: mesmo após a regeneração anti-lavagem, a estrutura porosa do filtro será gradualmente bloqueada por impurezas ou devido à corrosão química, geralmente é recomendada a substituição regular (por exemplo, filtro estéril da indústria farmacêutica é recomendado após uma única substituição, filtro grosso da indústria química pode ser substituído após 1-3 meses, de acordo com as condições reais de ajuste).