Filter spelar en oumbärlig roll i modern industri, liv och teknik. Från rening av dricksvatten i det dagliga livet till rening av kemiska råvaror i industriell produktion, till screening av information i databehandling, filter finns överallt. För att på djupet förstå filtrens arbetsmekanism och prestanda är det mycket viktigt att förtydliga deras interna element.
Innehållsförteckning
1. Filtrera materialelement
(I) Fibermaterial
(II) Porösa material
2. Funktionella element
(I) Magnetiska material
(II) Jonbytarhartser
3. Stöd och konstruktionselement
(I) Metallramar
(II) Tätningsringar
4. Branschdatainsikter
(I) Marknadsstorlek
(II) Filtermaterial efterfrågan andel
5. Utvecklingstrend av filterelement
(I) Hög-materialforskning och utveckling
(II) Intelligens och funktionell integration
(III) Användning av gröna och miljövänliga material
(I) Fibermaterial
Syntetiska fibrer: Polyesterfibrer och polypropenfibrer används vanligtvis i filter bland syntetiska fibrer. Polyesterfibrer har egenskaperna hög hållfasthet, slitstyrka och kemisk korrosionsbeständighet. De används ofta i luftfilter och kan effektivt fånga upp partikelformiga föroreningar som damm och pollen i luften. Till exempel, i ventilationssystem i industrianläggningar kan medel-effektiva luftfilter tillverkade av polyesterfibrer filtrera bort partiklar med en partikelstorlek större än 1 mikron, med en filtreringseffektivitet på upp till 85 %. Polypropenfibrer används ofta i vattenfilter på grund av deras goda kemiska stabilitet och hydrofobicitet, och kan effektivt ta bort suspenderat material, kolloider och andra föroreningar i vatten. I förbehandlingsstadiet av avloppsreningsverk kan polypropenfiberfilter minska koncentrationen av suspenderat material i råvatten från 100 mg/L till cirka 20 mg/L.
Naturfibrer: Naturfibrer som bomull och ull kan också användas som filtermaterial. Bomullsfibrer är billiga och allmänt tillgängliga och används i vissa enkla vätskefiltreringsscenarier. När man till exempel gör hemmagjort vin hemma kan bomull användas för att filtrera bort resterna i vinet. Ullfiber har en viss adsorptionsförmåga och kan användas för att filtrera ämnen som olja. I ätbar oljefiltrering av små livsmedelsbearbetningsanläggningar kan ullfiberfilter effektivt ta bort föroreningar i oljan och avsevärt förbättra klarheten hos den ätliga oljan.
(II) Porösa material
Keramik: Keramiska material kännetecknas av hög temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och hög mekanisk hållfasthet, och de presterar bra inom områdena hög-temperaturgasfiltrering och hög-vätskefiltrering. Till exempel, i rökgasrening med hög-temperatur inom stålsmältningsindustrin, kan keramiska filter fungera stabilt i en miljö med hög temperatur över 800 grader och effektivt filtrera bort dammpartiklar i rökgasen, så att koncentrationen av rökgasutsläpp uppfyller miljöskyddsstandarder (mindre än 50 mg/m³). Vid filtrering av flytande medicin i läkemedelsindustrin kan keramiska filter uppnå hög-precisionsfiltrering, fånga upp mikroorganismer och föroreningar med en partikelstorlek på mindre än 0,1 mikron, och säkerställa renheten och säkerheten för det flytande läkemedlet.
Aktivt kol: Aktivt kol har en rik porstruktur och en enorm specifik yta och har en stark adsorptionsförmåga. Det används ofta inom områdena luftrening och vattenrening. I luftrenare inomhus kan filter med aktivt kol effektivt adsorbera skadliga gaser som formaldehyd och bensen, vilket minskar koncentrationen av skadliga gaser i rummet. Experimentella data visar att i nyrenoverade rum kan användningen av aktivt kolfilter minska formaldehydkoncentrationerna från 0,3 mg/m³ till under 0,1 mg/m³ inom 24 timmar. Vid behandling av dricksvatten kan filter med aktivt kol ta bort lukter, pigment och vissa organiska föroreningar i vatten, vilket förbättrar smaken och kvaliteten på dricksvattnet.
Funktionella element
(I) Magnetiska material
Magnetiska material spelar en viktig roll vid filtrering av vätskor som innehåller ferromagnetiska föroreningar. Till exempel, i skärvätskecirkulationssystemet i metallbearbetningsindustrin kan magnetiska filter gjorda av permanentmagneter eller elektromagneter snabbt absorbera magnetiska föroreningar som järnfil och järnpulver i skärvätskan, hålla skärvätskan ren och förlänga dess livslängd. Enligt statistik, efter användning av magnetiska filter, kan utbytescykeln för skärvätska förlängas från den ursprungliga 1 månaden till 3-4 månader, vilket effektivt minskar produktionskostnaderna. .
(II) Jonbytarharts
Jonbytarharts är ett polymermaterial med jonbytarfunktion, som vanligtvis används inom vattenrening. Starkt surt katjonbytarharts kan ta bort kalcium, magnesium och andra joner i vatten, minska vattnets hårdhet och förhindra beläggningsbildning. Vid behandling av pannvatten, efter behandling med jonbytarhartsfilter, kan vattnets hårdhet minskas från 300mg/L (beräknat som kalciumkarbonat) till under 50mg/L, vilket effektivt skyddar pannutrustning och minskar underhållskostnaderna. Starkt alkaliskt anjonbytarharts kan ta bort anjoner som kloridjoner och sulfatjoner i vatten för att förbättra vattnets renhet.
(I) Metallram
Metallramen ger strukturellt stöd för filtret för att säkerställa att filtermaterialet förblir stabilt under drift. Ramar av rostfritt stål används ofta i filter inom kemi-, livsmedels- och andra industrier på grund av deras korrosionsbeständighet och höga hållfasthet. Till exempel, i filter i livsmedels- och dryckesproduktionslinjer kan ramar av rostfritt stål motstå höga tryck och temperaturer för att säkerställa normal drift av filter i komplexa produktionsmiljöer. Ramar av aluminiumlegering har fördelarna med låg vikt och låg kostnad, och används ofta i vissa luftfilter som kräver vikt, såsom luftkonditioneringsfilter för bilar.
(II) Tätningsring
Tätningsringen är ett nyckelelement för att säkerställa tätningen av filtret för att förhindra att vätska eller gas läcker ut under filtreringsprocessen. Tätningsringar av silikongummi har bra hög- och lågtemperaturbeständighet och kan användas i ett temperaturområde från -60 grader till 250 grader. De är lämpliga för filtertätning i miljöer med hög eller låg temperatur. Tätningsringar av fluorgummi har utmärkt kemisk korrosionsbeständighet och spelar en viktig roll i filter som kommer i kontakt med korrosiva medier som starka syror och alkalier.
Branschdatainsikter
(I) Marknadsstorlek
Enligt statistik från marknadsundersökningsinstitutioner kommer den globala filtermarknadens storlek att nå 45 miljarder USD 2023 och förväntas växa till 65 miljarder USD 2028, med en sammansatt årlig tillväxttakt på 7,5 %. Bland dem står filtermarknaden inom industriområdet för den största andelen, och når 40%, och används främst inom petrokemisk industri, kraft, metallurgi och andra industrier. .
(II) Efterfrågeandel av filtermaterial
På filtermaterialmarknaden står efterfrågan på syntetfibermaterial för den högsta andelen och når 35%, främst på grund av dess breda tillämpning inom luftfiltrering och vattenfiltrering. Efterfrågan på aktivt kolmaterial står för 20 %. Eftersom människors krav på luft- och vattenkvalitet fortsätter att öka visar marknadens efterfrågan en stadig tillväxttrend. Efterfrågan på keramiska material står för 15 %, och dess tillämpning i hög-temperatur och hög-precisionsfiltreringsfält ökar gradvis.
| Elementkategori | Specifika material | Marknadens efterfrågan andel | Huvudsakliga användningsområden |
| Filtermaterialkategori | Polyesterfiber | 20% | Luftfiltrering (industrianläggningar, ventilationssystem för kommersiella byggnader) |
| Polypropenfiber | 15% | Vattenfiltrering (avloppsvattenrening, industriell vattenförbehandling) | |
| Keramik | 15% | Gasfiltrering med hög-temperatur (stålsmältning, cementproduktion), hög-vätskefiltrering (läkemedel, elektronik) | |
| Aktivt kol | 20% | Luftrening (inomhus, bil), vattenrening (rening av dricksvatten, avloppsrening) | |
| Klass för funktionella element | Magnetiskt material | 8% | Metallbearbetning, skärvätskefiltrering för maskintillverkning |
| Jonbytarharts | 10% | Vattenbehandling (pannvatten, industriell renvattenberedning) | |
| Stöd och konstruktionselement | Ram i rostfritt stål | 6% | Filter för kemi-, livsmedels- och dryckesindustrin |
| Ram i aluminiumlegering | 4% | Luftkonditioneringsfilter för bilar, luftrenare för hushåll | |
| Silikongummitätningsring | 3% | Filtertätningar i hög- och lågtemperaturmiljöer | |
| Tätningsring av fluorgummi | 2% | Filtertätningar i kontakt med frätande medier såsom starka syror och alkalier |
Utvecklingstrend av filterelement
(I) Forskning och utveckling av-högpresterande material
Med den kontinuerliga förbättringen av olika industriers krav på filtreringsnoggrannhet, effektivitet och stabilitet har forskning och utveckling av högpresterande filtermaterial blivit en trend. Till exempel har nanofibermaterial högre filtreringseffektivitet och lägre motstånd på grund av sin unika porstruktur i nanoskala, och förväntas användas i stor utsträckning inom områdena luftfiltrering och vattenfiltrering. Nya kompositfiltermaterial kombinerar fördelarna med olika material för att möta filtreringsbehoven under komplexa arbetsförhållanden.
(II) Intelligens och funktionell integration
I framtiden kommer elementen i filtret att utvecklas i riktning mot intelligens och funktionell integration. Det magnetiska filtret är integrerat med sensorn för att övervaka innehållet av magnetiska föroreningar i vätskan i realtid och automatiskt justera filtreringsintensiteten. Jonbytarhartsfiltret i kombination med Internet of Things-tekniken kan fjärrövervaka hartsets utbyteskapacitet, påminna om utbyte eller regenerering i tid och förbättra vattenbehandlingseffektiviteten.
(III) Användning av gröna och miljövänliga material
Mot bakgrund av ökande miljömedvetenhet kommer tillämpningen av gröna och miljövänliga filtermaterial gradvis att öka. Biologiskt nedbrytbara naturfibermaterial och återvinningsbara syntetfibermaterial kommer att få mer uppmärksamhet för att minska miljöpåverkan från avfall efter användning av filter.