I. Подробности о долговечности
1. Долговечность механической конструкции. Гофрированный мембранный фильтрующий элемент имеет гофрированную складную структуру с эффективной площадью фильтрации в 3–5 раз больше, чем у обычных фильтрующих элементов. Он обладает более высокой способностью улавливать загрязняющие вещества, может противостоять воздействию потока и локальному засорению, а также менее подвержен локальному разрушению.
Материал рамы влияет на долговечность при высоких температурах и высоком давлении. Рама из полипропилена размягчается при температуре выше 50 ℃, и замена ее рамой из нержавеющей стали может значительно улучшить стабильность в условиях высокой температуры, высокого давления и высокого расхода.
Складной фильтрующий элемент из микропористого складчатого фильтрующего материала сваривается методом горячего расплава, без добавления клеев, и риск отслоения среды отсутствует. Вся конструкция имеет высокую прочность и не будет иметь отслоения волокон из-за длительной промывки жидкостью. В условиях стабильного перепада давления гофрированный фильтрующий элемент из полипропилена может работать непрерывно в течение 3–6 месяцев, а фильтрующие элементы из ПВДФ и ПТФЭ могут стабильно работать в течение 6–12 месяцев.
1. Химическая долговечность Фильтрующий элемент из полипропилена может противостоять обычной кислотной, щелочной и солевой коррозии, но не устойчив к высокотемпературной сильной щелочи и сильным окислителям. Он подвергнется небольшому гидролизу в условиях высокой температуры, и общая прочность постепенно уменьшится.
Материал PES обладает превосходной стойкостью к гидролизу и подходит для использования в условиях чистой воды и влажного тепла в фармацевтических целях. В процессе использования не выделяются никакие вещества.
Материал ПВДФ устойчив к кислотам и щелочам, устойчив к соляному туману и выдерживает действие некоторых органических растворителей. Он обладает превосходными характеристиками против старения и подходит для долгосрочной фильтрации химических циркулирующих жидкостей.
Материал ПТФЭ обладает чрезвычайно высокой химической инертностью. Сильные кислоты, сильные щелочи, различные растворители и окислители не могут вызвать его набухание, коррозию или старение.
Фильтрующий элемент из стекловолокна GF обладает хорошей кислотостойкостью, но плохой устойчивостью к щелочам. Сильные щелочные среды разъедают стекловолокно, вызывая поломку фильтрующего элемента.
1. Стерилизация. Прочность. Полипропиленовый складчатый фильтрующий элемент можно многократно стерилизовать паром при температуре 121 ℃ 10–20 раз. После многократной стерилизации прочность мембраны фильтра снижается, и она становится склонной к растрескиванию и повреждению.
Фильтрующие элементы из PES выдерживают 20-40-кратную стерилизацию паром и обладают хорошей устойчивостью к влажному нагреву. Это обычный выбор для фармацевтической асептической фильтрации.
Фильтрующие элементы из ПВДФ выдерживают 30-50-кратную стерилизацию паром.
Фильтрующие элементы из ПТФЭ обладают наилучшей устойчивостью к стерилизации и могут выдерживать более 50 стерилизации паром при температуре 121 ℃.
1. Общий срок службы. Для сценариев фильтрации чистой воды, пищевых продуктов и напитков с использованием гофрированного фильтрующего элемента из полипропилена или фильтрующих элементов из полиэфира с точностью 0,22–5 мкм общий срок службы составляет 3–6 месяцев; Для химической фильтрации циркулирующей жидкости на кислотной основе подходящие коррозионностойкие фильтрующие элементы из ПВДФ или ПТФЭ могут иметь срок службы от 6 до 12 месяцев; Для условий фильтрации газа с использованием фильтрующих элементов из материала PTFE или GF срок службы составляет 6–12 месяцев; В суровых условиях с высокой мутностью и высоким содержанием примесей срок службы фильтрующего элемента сокращается до 1–3 месяцев.
Общие критерии замены: Когда перепад давления фильтроэлемента увеличивается в два раза по сравнению с исходным перепадом давления или превышает 0,12 МПа, необходимо своевременно заменить его.
II. Ключевые факторы, влияющие на долговечность и виды отказов. Превышение температурных пределов напрямую влияет на срок службы фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент из полипропилена, работающий в течение длительного времени при температуре выше 80 ℃, размягчается, а мембраны фильтра сжимаются и трескаются; Длительная чрезмерная разница давлений приведет к разрушению складчатых слоев гофрированного мембранного фильтрующего элемента, повреждению фильтрующих мембран и боковой утечке; химическое несоответствие среды и материала приведет к набуханию, растворению и потере прочности фильтрующего материала; резкие изменения скорости потока и импульсная подача воды приведут к усталостному повреждению фильтрующего элемента; Кристаллические и вязкие среды прилипнут к поверхности мембраны фильтра, образуя необратимую закупорку и приводя к преждевременной утилизации фильтрующего элемента.
Распространенными причинами отказа фильтрующих элементов являются в основном быстрое увеличение перепада давления, что означает закупорку примесями и насыщение загрязняющими веществами; примеси проникают сквозь фильтрующий слой, в основном из-за разрыва фильтрующей мембраны, деформации каркаса или обратного удара; фильтрующие элементы низкого качества будут иметь старение материала и разрушение адгезии, что приведет к выделению среды; высокая температура, высокое давление и чрезмерная разница давлений приведут к разрушению всей конструкции фильтрующего элемента.
III. Характеристики использования для повышения долговечности. В условиях работы при высоких температурах выше 50 ℃ полипропиленовый гофрированный фильтрующий элемент должен быть оснащен опорной рамой из нержавеющей стали; обратный поток строго запрещен. Для особых условий обратной промывки необходимо выбрать специальный фильтрующий элемент типа обратной промывки; при стерилизации паром температуру следует постепенно повышать и понижать, чтобы избежать термического шока; продолжительность однократной стерилизации не должна превышать 30 минут; при фильтрации жидкостей с высоким содержанием примесей для защиты спереди следует установить прецизионный фильтр грубой очистки 50 или 20 мкм; регулярно контролировать разницу рабочего давления; Своевременно заменяйте фильтрующий элемент, если разница давлений превышает допустимый предел.