Untersuchungen zum Einsatz von metallischen Filtermedien bei der Filtration von Flüssigkeiten

Bei anspruchsvollen Prozessbedingungen beispielsweise in Form hoher Prozessdrücke und -temperaturen kommen Filtermedien aus Kunststoff oder Textil an die Grenzen ihrer mechanischen Belastbarkeit. Für solche Filtrationsprozesse eignen sich besonders metallische Filtermedien mit ihren sehr guten thermischen, chemischen und mechanischen Beständigkeiten. Die Arbeit hat daher die Zielsetzung sowohl dem Anwender als auch dem Hersteller solcher Medien geeignete Instrumente für die Auswahl und Charakterisierung eines Filtermediums zur Verfügung zu stellen. Hierzu werden zunächst die unterschiedlichen Arten metallischer Filtermedien sowie die für die Beurteilung eines Filtrationsprozesses erforderlichen Bewertungsgrößen eingeführt. Durch die enge Porengrößenverteilung metallischer Drahtgewebe ist es mit dem erarbeiteten mathematisch-physikalischen Modell möglich, die absolute Filterfeinheit und damit die Größe des maximal im Filtrat vorkommenden Partikels anhan d der Strukturparameter des Drahtgewebes zu beschreiben. Mit dem im Weiteren entwickelten Ähnlichkeitsgesetz kann der Anfangsdruckverlust der Filtermedien bei der Filtration viskoelastischer Flüssigkeiten anhand der Gewebestrukturparameter und der Betriebsbedingungen berechnet werden. Die Schmutzaufnahmekapazität und beladungsabhängige Abscheideleistung werden als weitere wichtige Kennzahlen zur Beurteilung und Auslegung eines Filtrationsprozesses untersucht. Um der weiter fortschreitenden Forderung nach einem geringerem Leistungsbedarf sämtlicher Produktionsprozesse gerecht zu werden, werden ideale Gradientenstrukturen aus der Kombination unterschiedlicher metallischer Filtermedien entwickelt, welche sich durch eine hohe Schmutzaufnahmekapazität bei gleichzeitig gutem Abscheideverhalten auszeichnen.