प्रोसेस इंजीनियरों के एक समूह से पूछें कि कौन सा उद्योग सबसे अधिक धातु फिल्टर का उपयोग करता है और आपको कुछ अलग उत्तर मिलेंगे। केमिकल इंजीनियर कहते हैं उत्प्रेरक पुनर्प्राप्ति। सेमीकंडक्टर इंजीनियर गैस की शुद्धता की ओर इशारा करता है। फार्मा इंजीनियर बाँझ निस्पंदन और अर्क के बारे में बात करता है। प्रत्येक इंजीनियर के पास एक बिंदु होता है, बस एक ही हार्डवेयर को एक अलग कोण से देखना।
ये फ़िल्टर विभिन्न उद्योगों में दिखाई देते हैं, लेकिन इन्हें स्थापित करने के कारण व्यापक रूप से भिन्न होते हैं। कुछ कार्यों के लिए ऐसे हार्डवेयर की आवश्यकता होती है जो उच्च तापमान और अत्यधिक दबाव में भी जीवित रहे। दूसरों को अत्यधिक स्वच्छ वातावरण में संदूषण नियंत्रण की आवश्यकता होती है। और कुछ लोग हर दूसरे दिन डिस्पोजेबल कारतूस खरीदने से बचना चाहते हैं - इसे साफ करें, इसे वापस रखें, इसे फिर से चलाएं।
सामग्री स्वयं - टाइटेनियम बनाम स्टेनलेस - इस बात पर निर्भर करती है कि सिस्टम के माध्यम से क्या प्रवाहित हो रहा है, यह किस तापमान पर चल रहा है, और फ़िल्टर को कैसे साफ करना है। यह लेख उन प्रमुख उद्योगों पर चर्चा करता है जो धातु फिल्टर का उपयोग करते हैं और यह देखते हैं कि प्रत्येक में सामग्री के विकल्प क्या हैं।
रसायन एवं पेट्रो रसायन
यदि आप कुल टन भार और इकाई संख्या को देखें, तो रसायन और पेट्रोकेमिकल हर दूसरे क्षेत्र से आगे हैं। कोई वास्तविक प्रतियोगिता नहीं है.
इन पौधों के माध्यम से बहने वाली धाराएँ अक्सर गर्म, दबाव में होती हैं, और आक्रामक तरल पदार्थ - एसिड, कास्टिक, सॉल्वैंट्स, सामग्री से भरी होती हैं जो थोड़े समय में कार्बनिक मीडिया को खा जाती हैं। सिंटर्ड धातु उन स्थितियों का सामना करती है जो पॉलिमर आधारित फिल्टर को घंटों में नष्ट कर देती हैं।
Titanium has been used in chloride environments for decades. It holds up where most other metals corrode quickly. That makes it the default for hydrochloric acid, wet chlorine, and dilute sulfuric acid. Alkaline streams, organics, and hot hydrocarbons call for something less exotic – 316L or 304 stainless covers those without much trouble. Inconel and Hastelloy do occasionally get specified for high-pH and heavily caustic services. That said, engineers usually exhaust every other possibility before signing off on that purchase order – those alloys do not come cheap.
रासायनिक क्षेत्र में उत्प्रेरक पुनर्प्राप्ति एक अन्य प्रमुख कारक है। हाइड्रोप्रोसेसिंग इकाइयाँ और पेट्रोकेमिकल संयंत्र महंगी कीमती धातुओं - प्लैटिनम, पैलेडियम, निकल, कोबाल्ट - पर चलते हैं। यदि वे उत्प्रेरक कण डाउनस्ट्रीम उपकरणों में चले जाते हैं, तो नुकसान तेजी से बढ़ जाता है। सिंटर्ड मेटल फिल्टर तत्व उन ठोस पदार्थों को पकड़ लेते हैं और उन्हें रिएक्टर में लौटा देते हैं। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई पुनर्प्राप्ति प्रणाली आम तौर पर बारह से अठारह महीनों के भीतर अपनी लागत को कवर करती है।
एफसीसी स्लरी तेल सेवा एक बेंचमार्क के रूप में उल्लेख के लायक है। इनलेट ठोस अक्सर 12,000 पीपीएम तक पहुंच जाते हैं। तापमान 350 डिग्री के आसपास रहता है। आउटलेट स्पेक्स 50 पीपीएम से नीचे ठोस पदार्थों की मांग करते हैं। कार्बनिक मीडिया उन तापमानों पर जीवित नहीं रहता है। चीनी मिट्टी की चीज़ें गर्मी को सहन कर लेती हैं लेकिन बार-बार बैकवाश साइक्लिंग के तहत टूटने लगती हैं। सिंटर्ड स्टेनलेस - आमतौर पर 316एल या 304 - में कोई समस्या नहीं होती है।
अर्धचालक
सेमीकंडक्टर विनिर्माण एक अलग कोण से निस्पंदन का दृष्टिकोण रखता है। यह संक्षारण का विरोध करने के बारे में नहीं है। यह उस पैमाने पर शुद्धता के बारे में है जिसके बारे में अधिकांश इंजीनियरों को कभी सोचना ही नहीं पड़ता।
फ़िल्टर किए जा रहे तरल पदार्थ अति{{0}उच्च-शुद्धता वाली गैसें और कुछ प्रक्रिया रसायन हैं। फिल्टर को स्वयं साफ रहना चाहिए - कोई कण नहीं गिरना, कोई निकास नहीं, कोई अंश संदूषक का परिचय नहीं। कार्बनिक झिल्लियाँ आम तौर पर उपयोग से बाहर होती हैं क्योंकि वे फाइबर या वाष्पशील पदार्थों को छोड़ सकती हैं। सिंटर्ड धातु में वे समस्याएँ नहीं होती हैं। यह कठोर है. यह झड़ता नहीं है. किसी भी अवशिष्ट संदूषण को हटाने के लिए इसे उच्च तापमान पर पकाया जा सकता है।
यहां सामग्री का चुनाव सीधा है: 316L स्टेनलेस स्टील। इसमें अर्धचालक गैस धाराओं और हल्के रसायनों के लिए पर्याप्त संक्षारण प्रतिरोध है, लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसका कण बहा व्यवहार अच्छी तरह से विशेषता है। इसकी वेल्ड अखंडता पूर्वानुमानित है। यह क्रॉस--संदूषण संबंधी चिंताओं का परिचय नहीं देता है जो टाइटेनियम कभी-कभी कुछ प्रक्रिया चरणों में उठाता है।
सामान्य अनुप्रयोगों में उच्च शुद्धता वाले गैस वितरण पैनल, सीएमपी घोल निस्पंदन, और नक़्क़ाशी और निक्षेपण उपकरणों पर बिंदु{{1}का उपयोग फ़िल्टर शामिल हैं। निस्पंदन रेटिंग अक्सर 0.1 µm तक नीचे चली जाती है। अधिकांश रासायनिक संयंत्रों की तुलना में यह एक सख्त विशिष्टता है, और यह फ़िल्टर अखंडता और गुणवत्ता नियंत्रण पर एक प्रीमियम रखता है।
दवाइयों
फार्मा फिर से एक अलग जानवर है। प्रक्रिया तापमान और दबाव आमतौर पर मामूली होते हैं। वास्तविक चालक विनियामक अनुपालन है।
नियामक हाल के वर्षों में स्टेराइल फिल्ट्रेशन, एक्सट्रैक्टेबल्स और लीचेबल्स पर सख्त मानकों पर जोर दे रहे हैं। फ़िल्टर मीडिया को कम लीचेबल्स, लगातार बैक्टीरिया प्रतिधारण और मान्य सफाई प्रोटोकॉल प्रदर्शित करना होगा। धातु तत्व उन मानकों को पूरा करते हैं और डिस्पोज़ेबल्स पर एक स्पष्ट लाभ प्रदान करते हैं - उन्हें जगह में साफ किया जा सकता है और भाप के साथ निष्फल किया जा सकता है। डिस्पोजेबल फिल्टर एक बार उपयोग के बाद फेंक दिए जाते हैं। एक पापयुक्त धातु तत्व लूप में वापस चला जाता है।
फार्मास्युटिकल निस्पंदन लगभग विशेष रूप से 316एल पर चलता है। यह पानी आधारित मीडिया, बफ़र्स और सामान्य दवा सॉल्वैंट्स को बिना किसी समस्या के संभालता है। यह बिना किसी गिरावट के भाप चक्र और सीआईपी रूटीन को भी बनाए रखता है। फार्मा में टाइटेनियम शायद ही कभी दिखाई देता है क्योंकि अधिकांश अनुप्रयोगों में इसके लिए कोई नियामक मिसाल नहीं है, और उन सामग्रियों के साथ सत्यापन पहले से ही काफी कठिन है जिनका लंबा ट्रैक रिकॉर्ड है।
व्यावहारिक पक्ष भी मायने रखता है. फार्मा लाइनें लगातार चलती रहती हैं. डिस्पोज़ेबल्स की अदला-बदली का मतलब है डाउनटाइम, पुनर्वैधीकरण और कागजी कार्रवाई। एक धातु तत्व जिसे साफ किया जा सकता है और कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता है, उस ओवरहेड को काफी कम कर देता है।
खाद्य और पेय पदार्थ
भोजन और पेय पदार्थों में, धातु फिल्टर गर्म सिरप लाइनों, बीयर ब्राइटनिंग और माइक्रोबियल कटौती चरणों में दिखाई देते हैं। तत्वों को साफ करने और पुन: उपयोग करने में सक्षम होने से उन्हें निरंतर उत्पादन वातावरण में लागत प्रभावी बना दिया जाता है।
304 स्टेनलेस यहाँ काम का घोड़ा है। यह किफायती है, साफ-सुथरा रखना आसान है, और सीआईपी रसायनों को बनाए रखता है जो खाद्य संयंत्र अपनी लाइनों के माध्यम से चलाते हैं। कुछ ऑपरेशन जो अम्लीय फलों के रस या नमकीन घोल को संभालते हैं उनकी गति 316 लीटर तक होती है। खाद्य सेवा में टाइटेनियम बहुत कम देखा जाता है - बहुत महंगा है, और इसके लिए बहुत अधिक नियामक मिसाल नहीं है। रस प्रसंस्करण में ऐसे विशिष्ट अपवाद हैं जहां क्लोराइड और ऊंचे तापमान ओवरलैप होते हैं, लेकिन वे कम और दूर के होते हैं।
विद्युत उत्पादन और एयरोस्पेस
बिजली उत्पादन टरबाइन ल्यूब ऑयल सिस्टम, न्यूक्लियर सर्विस वॉटर प्री - फिल्टर और फीडवाटर पॉलिशिंग में मेटल फिल्टर का उपयोग करता है। विश्वसनीयता और लंबे सेवा अंतराल निर्णायक कारक होते हैं।
304 और 316एल स्टेनलेस स्टील इनमें से अधिकांश अनुप्रयोगों को कवर करते हैं। बिजली अनुप्रयोगों में संक्षारण शायद ही कभी मुख्य चिंता का विषय होता है। चक्रीय भार और थकान भरे जीवन पर अधिक भार पड़ता है। परमाणु संयंत्र कभी-कभी उन्नत सामग्रियों की मांग करते हैं, और टाइटेनियम समुद्री जल को ठंडा करने वाली प्रणालियों के लिए काम में आता है जहां क्लोराइड क्रैकिंग एक ज्ञात जोखिम है।
रासायनिक प्रसंस्करण के बाहर अधिकांश अन्य उद्योगों की तुलना में टाइटेनियम का एयरोस्पेस में अधिक उपयोग होता है। टाइटेनियम द्वारा प्रदान किए जाने वाले वजन में कमी से एयरफ्रेम और हाइड्रोलिक लाइनों को लाभ होता है। संक्षारण प्रतिरोध मदद करता है, लेकिन एयरफ्रेम से पाउंड बचाना आमतौर पर बड़ा कारक होता है। स्टेनलेस का अभी भी उपयोग होता है जहां द्रव्यमान कम चिंता का विषय है या जहां घटक विमान संरचना पर चढ़ा हुआ नहीं है।
तो कौन सा उद्योग शीर्ष स्थान पर है? कुल मात्रा के हिसाब से, रसायन और पेट्रोकेमिकल पूरी तरह से जीत जाते हैं। प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार, अर्धचालक उच्चतम बार निर्धारित करते हैं। विनियामक बोझ के कारण, फार्मास्यूटिकल्स को सबसे तीव्र चढ़ाई का सामना करना पड़ता है।
यह सब जोड़ें और 316L स्टेनलेस अत्यधिक मात्रा में शीर्ष पर आता है। यह हर जगह दिखाई देता है. टाइटेनियम अधिक विशिष्ट है - हाइड्रोक्लोरिक एसिड, गीले क्लोरीन और कुछ एयरोस्पेस कार्यों के लिए जाना जाता है, लेकिन अर्धचालक, फार्मास्यूटिकल्स, या खाद्य संयंत्रों में शायद ही कभी पाया जाता है, कम मांग वाले काम को संभालता है जहां क्लोराइड एक कारक नहीं हैं।
इन सभी को एक साथ जोड़ने वाली बात सरल है। फ़िल्टर विफलता का जोखिम उठाने के लिए यह प्रक्रिया बहुत आक्रामक, बहुत संवेदनशील या बहुत महंगी है। ऑर्गेनिक्स काम नहीं कर सकते. एक अनियोजित आउटेज या संदूषण की घटना की लागत लगभग हमेशा सिंटेड धातु में प्रारंभिक निवेश से अधिक होती है।
यही वह स्थान है जिस पर ये फ़िल्टर कब्जा करते हैं। इसलिए नहीं कि वे नये या रोमांचक हैं। क्योंकि वे ऐसी स्थितियों को संभालते हैं जो अन्य मीडिया को पीछे छोड़ देती हैं।
