O cartucho filtrante poroso em titânio é um cartucho filtrante sinterizado em titânio concebido para duas funções que normalmente puxam em direções opostas: fazer passar gás a um ritmo controlado e uniforme e reter cada sólido, gotícula e fibra no lado a montante. Começa como pó de titânio comercialmente puro (grau TA1/GR1, ≥ 99,4% Ti), classificado por tamanho de partícula, compactado sob pressão isostática a frio e sinterizado sob vácuo acima de 1200 °C. A sinterização funde as partículas vizinhas nos seus pontos de contacto, pelo que a parede acabada é uma matriz contínua de titânio - não pó colado numa forma. O que resta é uma rede de poros tridimensional, com 30–40% de volume aberto, na qual cada poro se liga aos vizinhos e a ambas as superfícies.

O elemento mede 60 mm de diâmetro e 300 mm de comprimento, com uma parede de cerca de 3 mm de espessura, uma tampa terminal maquinada e uma rosca macho soldadas num único corpo estanque à pressão. Como o titânio forma espontaneamente uma camada fina e autorreparadora de óxido, o cartucho resiste em água do mar, cloro húmido, ácido clorídrico e sulfúrico, soda cáustica e na maioria dos solventes orgânicos a temperaturas de −20 °C até 300 °C. Também pode ser esterilizado a vapor no local a 121 °C, razão pela qual a mesma referência serve um tanque de arejamento refrigerado e uma linha farmacêutica estéril. A classificação de 10 μm é o compromisso de trabalho pelo qual a maioria das instalações opta: suficientemente fina para proteger bicos, membranas e catalisadores, suficientemente aberta para que o manómetro quase não se mova.

Parâmetros

Material: titânio Gr1
Tamanho: 60 mm OD × 300 mm comprimento; parede ≈ 3 mm (tamanhos personalizados disponíveis)
Conector: M30
Porosidade: 30–40%
Resistência química: água do mar, cloro húmido, HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, soda cáustica, a maioria dos solventes orgânicos; não para ácido fluorídrico

Características

Sintered Titanium Filter Cartridge 60300 mm 10 Micron 4

Uma estrutura de poros que mantém a sua classificação
A sinterização nos pontos de contacto entre partículas, em vez de ligar o pó com uma resina, produz uma distribuição estreita dos poros e nenhum canal passante direito. A retenção mantém-se acima de 99,9% para partículas ≥ 10 μm, e a classificação não deriva após contracorrente, ciclagem térmica ou anos de serviço - o número na ficha técnica continua a ser o número na carcaça.

Química do titânio, de −20 a 300 °C
A película de óxido autorreparadora resiste a água do mar, cloro húmido, ácidos minerais, cáustica e à maioria dos solventes, abrindo janelas de serviço onde o aço inoxidável 316L sofreria corrosão por pites ou fissuração sob tensão. Um limite de 300 °C, tolerância SIP a 121 °C e resistência a choques térmicos repetidos permitem que uma única especificação cubra tanto o serviço de arejamento a frio como o serviço estéril a quente.

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Corpo rígido, regeneração repetível
Sem soldaduras na parede porosa e sem gaiola de suporte para corroer, o elemento suporta um diferencial de trabalho de 0,6 MPa e rompe acima de 1,6 MPa. Um pulso de contracorrente, um banho ultrassónico ou uma imersão em ácido diluído restauram o fluxo; mais de 500 ciclos são rotina, proporcionando cinco a dez vezes a vida útil dos cartuchos poliméricos e cerca de 80% menos despesa em consumíveis.

Ampla área numa pegada compacta
O formato de 60 × 300 mm coloca cerca de 0,056 m² de área filtrante numa única carcaça delgada, com permeabilidade próxima de 120 m³/(m²·h·kPa) na classificação de 10 μm. Uma rosca soldada e um O-ring tornam a instalação uma tarefa de um minuto em conexões M30, e o corpo totalmente metálico não liberta nada para a corrente de produto.

Aplicações

Aplicação 01 · Difusão de gás e arejamento
Transformar gás comprimido numa cortina de bolhas finas
Montada num coletor no fundo de um tanque de contacto, a parede de 10 μm corta o gás em microbolhas que sobem lentamente e se dissolvem eficientemente, elevando as taxas de transferência de oxigénio em tanques de lamas ativadas e reduzindo a carga do soprador. O titânio tolera as atmosferas com ozono e cloro húmido que degradam difusores cerâmicos e poliméricos, e a parede rígida mantém estável o tamanho das bolhas em vez de as fazer coalescer em slugs. O mesmo elemento faz sparging em fermentadores e culturas celulares, carbonata bebidas e distribui hidrogénio em reatores catalíticos.

Aplicação 02 · Processamento farmacêutico
Remoção de carbono e filtração de polimento sem libertação
O carvão ativado é a ferramenta padrão para descolorar correntes de API, e separar esse carbono de licores quentes ácidos ou alcalinos é onde o titânio sinterizado supera todo o resto: nenhuma migração de fibras, nenhuma vela quebrada, nenhum extraível a entrar no lote. O mesmo cartucho trata a pré-filtração a montante das membranas esterilizantes, suporta SIP a 121 °C e CIP em linha, e pode ser regenerado no local durante centenas de ciclos em vez de abrir a suite estéril para uma substituição.

Aplicação 03 · Química e petroquímica
Líquidos corrosivos, gás quente, recuperação de catalisadores
Ácidos, álcalis, solventes, banhos de revestimento e licores tintórios a alta temperatura situam-se todos dentro da zona de conforto do titânio, o que o torna uma atualização direta onde os elementos de aço inoxidável continuam a falhar. Finos de catalisador, pós ultrafinos e óleos de transferência de calor são recuperados na parede externa; gás de processo, gases de combustão e linhas de vapor usam o mesmo elemento para remoção de partículas a temperatura. Uma especificação pode abranger um intervalo completo de paragem.

Aplicação 04 · Alimentar e bebidas
Clarificação que deixa o sabor intacto
Cerveja, destilados, sumo, molho de soja e vinagre passam através de uma estrutura porosa que remove leveduras, coloides e turvação sem adsorver compostos aromáticos e sem libertação no ciclo. Ar do fermentador, vapor CIP e linhas de CO₂ recuperado usam o mesmo elemento, esterilizado no local em vez de desmontado.

Aplicação 05 · Ar comprimido, vapor e purificação de gases
Onde os cartuchos poliméricos falham mais rapidamente
A jusante de um pós-arrefecedor, o ar está quente, húmido e oleoso - condições que encurtam a vida dos meios poliméricos para semanas. Um elemento de titânio classificado para 300 °C e 0,6 MPa, opcionalmente tratado para repelência à água e ao óleo, funciona com contracorrente temporizada em vez de um calendário de substituição. Ar instrumentado, transporte pneumático, vapor sobreaquecido e poeira de catalisador beneficiam, tal como a água produzida dos campos petrolíferos e a pré-filtração RO em serviço marinho.

Aplicação 06 · Hidrogénio, baterias e semicondutores
Das camadas de transporte dos eletrolisadores aos gases ultrapuros
Os eletrolisadores PEM dependem do titânio poroso sinterizado como camada de transporte porosa anódica, porque só o titânio sobrevive ao alto potencial anódico em água desionizada saturada de oxigénio enquanto distribui água de alimentação e liberta oxigénio. O mesmo material protege skids de purificação de hidrogénio, circuitos de ar de células a combustível, correntes corrosivas de eletrólito de lítio e painéis de gás para semicondutores - em qualquer lugar onde zero lixiviação, resistência a ácidos e regeneração por bake-out contem mais do que o custo inicial.