3-66  不锈钢过滤材料过滤特性

熊  旺  余忠金  宋  涛

不锈钢过滤材料是采用多层金属编织丝网为原料，通过特殊的叠层设计、复合压制和真空(或保护气氛)烧结等工艺制备而成的一种新型多孔结构与功能材料。通过高温扩散烧结固定网孔的多层滤网，主要由保护层、阻挡过滤层和强度支撑层3部分组成，一般的典型结构为3~6层。烧结金属丝网和金属微孔膜不仅能够获得过滤精度高、可靠性好、工艺过程稳定的效果，而且具有承压强度高、操作压降小、耐腐蚀、适于进行反冲洗操作的特点，是一种非常理想的不锈钢高效过滤材料，综合特性明显优于高效玻璃纤维滤纸和滤膜材料。这里用扫描迁移粒径分析系统，用混合标准粒子和DOP多分散气溶胶对5 mm不锈钢烧结丝网和0.5，0.3 mm不锈钢过滤膜材料进行了过滤特性研究。

在1~11.2 cm/s滤速范围内，气溶胶粒子通过不锈钢金属膜滤材的压降Dp与滤速v呈正比线性关系，因多种过滤机制的相互影响，不同孔径和性质的不锈钢材对于多分散气溶胶，其最大穿透粒径值是不同的，5 mm不锈钢金属烧结丝网的D_max约f0.4~f0.6 mm，f0.3，f0.5 mm金属滤膜的D_max分别为f0.16，f0.18 mm，承受滤材过滤孔径变大。当滤速为1.0，1.2，1.5，2.0，3.0 cm/s；效率为99.895 8%，99.849 5%，99.670 0%，99.412 5%，98.843 1%。即1~3 cm/s区间，滤材的效率随滤速的增加而降低，且滤材的D_max随滤速的增加向小粒径方向移动。用3022A凝聚核粒子计数器直接测定过滤前后粒子浓度计算滤材总效率的方法也表明，在一定滤速范围内，滤材效率随滤速增加而降低。

表 1  DOP多分散气溶胶对0.3 , 0.5 µm金属滤膜串级过滤效率

表1用DOP多分散气溶胶，在滤速为3 cm/s条件下，用凝聚核聚核粒子计数器测定0.3，0.5 mm金属滤膜材料的单级过滤效率和串级和过滤效率，在滤速一定的条件下，相同滤材串级过滤并不会改变过滤器的值。但实验观察到串级过滤各级单级效率的D_max值有随级数的增加向大粒径方向移动的趋势，这一现象有待进一步研究。对于多分散气溶胶粒子，由于D_max值的存在使得过滤器具有过滤的选择性，串级滤材表现出各级滤材的效率依次降低，但实验数据表明降低的幅度并不大，串级过滤的总过滤效率仍是随级数的增加而增大。