目前，国内外石油化工、新能源行业、MTO、催化剂再生、脱氢等领域使用的反应器大多为流化床反应器。流化床反应器会产生大量气相产物和固体微粒（催化剂、精细颗粒等），由于一些传统的分离设备（例如：旋风分离器、静电除尘器、膜分离器、布袋过滤器、陶瓷膜过滤器等）精度、耐温性和力学性能较差，无法满足高温气固分离要求，导致进入后续工段的气相产物中仍然夹带有大量的固体微粒。这些固体微粒会对生产系统造成工艺运行阻碍、设备频繁损坏、停车产能降低等不利影响。此外，含有固体微粒的高温气体无法达到排放标准，环保压力大。

在高温条件下，由于粘滞力有较大变化，湿度大幅下降，细颗粒凝聚现象大为降低，所以对微粒的分离有较高难度。高温时采用的设备材质、结构形式以及热膨胀等工程问题往往影响设备的有效正常运行。在诸多气固分离技术中，金属膜过滤技术***大程度地利用了气体显热和有用能源，同时简化了工艺流程，节省了设备投资。此外，金属膜过滤技术还能提高产品纯度、增加产量、消除排放物的污染(减少或避免大气污染)、保护下游的重要设备以及节能降低成本而具有显著的优势。

金属膜过滤元件具有良好的耐温性和力学性能，在常温下金属膜元件的强度是陶瓷膜元件的10倍,即使在700℃高温其强度仍数倍于陶瓷膜元件。金属膜介质良好的导热性和韧性使其具有优异的抗热震性能,并且适于连续的反向脉冲清洗,可全焊接组装，再生性好，使用寿命长。因此，金属膜过滤技术在高温气体过滤应用中具有很好的适应性和优越性。

金属膜过滤元件具有精确起泡点控制并有良好的均匀透气性，保证了可靠的过滤性能、有效的在线反吹清洁能力和长的使用寿命。金属膜元件过滤效率较高，其粒子捕获效率高达99.9%，若使用表面或深层介质则效率会更高。依据选择的金属合金，操作温度可高达lO00℃。金属膜过滤系统已经被证实可以有效和经济地替代对压力峰值、高温和外界环境敏感的其他分离设备。

1. 金属膜过滤元件

金属膜过滤元件可选择适当的气孔尺寸、强度和耐腐蚀能力的过滤元件能够使过滤器长期运转且能高效去除微粒，并且提供可以满足当今工业应用中严格排放标准下的高清除效率。专门设计和制造的金属膜过滤介质有稳定的多孔组合、精确的起泡点、精密的厚度公差和均匀的渗透性，用来保证可靠的过滤性能、有效的反吹清洁能力和持久的使用寿命。

由不同合金制成的高温气体过滤器具有优异的性能,在气体过滤应用领域其允许在极端条件下(高温、高压和腐蚀气体)使用。高温气体过滤器的主要优点是：强度高，能在高压和高温下工作，耐溶剂，耐腐蚀，元件再生性能好,可全焊接组装，操作压降低和使用寿命长。

金属膜元件可以认为是全焊接结构的半固定元件，元件能经受住压力冲击而没有显著的介质泳移。高温气体过滤器内在的刚度保证了在长期运行周期中连续的反吹操作。

南京雄凯经过十多年对过滤、分离领域的探索与研究，借助真空烧结技术、冷等静压成型、模压成型技术和特种焊接技术，自主研发了国际一流的金属膜过滤元件。元件可选用的材质有不锈钢（304L、316L）、钛及其合金、因康镍、蒙奈尔、哈氏合金、纯镍合金等，可满足各种酸、碱、高温、高压场合。

1. 过滤原理和过滤器选用

对气流通过过滤器去除微粒工艺基本原理的了解是选择理想介质以及成功设计和过滤器选用的关键。过滤器按过滤材料可分为表面型和深度型。它们对固体污染物的过滤作用是通过直接阻截和吸附来完成的。

在表面型过滤器中，被滤除的颗粒污染物几乎全部阻截在过滤元件表面上游的一侧，随后在表面形成滤饼。过滤元件上具有均匀的标定小孔，可以滤除大于标定小孔的固体颗粒。

深度型过滤器的过滤元件为多孔可透性材料，内部具有曲折迂回的通道。大于孔径的污染颗粒直接被阻截在靠物料上游的外表面，而较小的颗粒进入元件内部通道时，由于受表面张力(分子吸附力、静电力等)的作用偏离流束，而被吸附在过滤通道的内壁上。故深度型过滤器的过滤原理既有直接阻截，又有吸附作用。

选用过滤器时应考虑具体的工艺参数和工况条件：（1）可根据过滤器的特点，并结合系统对污染度等级的要求或过滤精度的要求，系统工作压力、温度及物料粘度等来选定过滤器的型号；（2）过滤器要有足够的通流能力（通流能力是指在一定压降下允许通过过滤器的***大流量），应结合过滤器在系统中的安装位置，根据过滤器样本来选取；（3）对于不能停机的连续过滤系统，必须选择切换式或错流结构的过滤器，可以不停机在线反吹清洗。

2. 过滤系统设计

随着人们对环境要求愈来愈高，众多的气体需要处理才能排往大气中。为了有效地把固体微粒从气体中分离出来，雄凯针对具有高腐蚀性、高温和高浓度污染物的工况环境，开发出两种气固分离过滤系统：气固分离增压回吹过滤系统和气固分离文丘里管脉冲过滤系统，两种系统都能很好地适应自动化工艺控制，包括元件的在线清洁，且其方式可略有不同。

气固分离增压回吹过滤器可提供由外向内的过滤，用于工业废气和工业蒸汽的过滤以及不允许使用常规微粒控制装置的应用场合，如袋式除尘器。其具有以下优点：

● 设计简单、操作方便；

● 过滤面积大于100㎡；

● 运行压差可达0.8Mpa；

● ***高工作温度达900℃；

● 通过专利技术使元件易再生。

气固分离文丘里管脉冲过滤器非常适用于要求过滤器持续操作的系统。过滤器由多个金属膜元件组合在一起，可在不拆除过滤器的情况下依次进行脉冲反吹，脉冲产生的振波被设置在滤件喉管里的文丘里管加强，有效地把堆积起来的滤饼从滤件上卸下。其具有以下优点：

● 过滤器可持续运行；

● 始终保持全流量正向流；

● 处理量大，但只需很小的反向脉冲；

● 过滤面积大于100㎡；

● 运行压差可达0.8Mpa；

● ***高工作温度达900℃；

● 通过专利技术使元件达到再生要求。

4.工业化应用实例

高温气体过滤器常应用于化工生产过程中高温气体的过滤，该过滤器可有效连续脱除高温气体中的固体微粒，从而避免了设备损坏和产能降低。既解决了环保问题，又创造了经济价值。具体而言，高温气流通过过滤器时，夹带的固体杂质粒径大于过滤元件的孔径，在元件的进气表面被分离而沉积下来，后来的固体杂质堆积成滤饼。当达到预定压降或周期时间时，启动反吹系统在线反吹清洁过滤元件，使滤饼剥离，滤饼落入出料槽并移走，过滤元件恢复到初始压降。需要指出的是，任何时候反吹清洁的元件仅是多个过滤元件中的一部分，其余元件仍处于过滤状态，所以能保证高温气体的连续流动。

5.结语

在化工生产中，高温气体中的固体杂质脱除至关重要，直接关系到下游设备的正常运行、生产效率的高低和气体的排放。而性能优良的半固定金属膜元件为固体微粒的连续脱除提供了一种有效的过滤方法。在工业化应用中，高温气体过滤器表现出了良好的技术性能，成功的连续脱除高温气体物料中的固体杂质，从而避免了设备损坏和产能降低,提高了经济效益。既解决了环保问题，又为客户节省投资成本创造了经济价值。