Untersuchungen zum Einsatz von metallischen Filtermedien bei der Filtration von Flüssigkeiten

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Bei hohen Prozessdrücken und -temperaturen stoßen Filtermedien aus Kunststoff oder Textil an ihre mechanischen Grenzen. Metallische Filtermedien bieten hier Vorteile durch ihre hervorragenden thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften. Diese Arbeit zielt darauf ab, sowohl Anwendern als auch Herstellern geeignete Instrumente zur Auswahl und Charakterisierung von Filtermedien bereitzustellen. Zunächst werden verschiedene Arten metallischer Filtermedien und die erforderlichen Bewertungsgrößen für Filtrationsprozesse vorgestellt. Ein mathematisch-physikalisches Modell ermöglicht es, die absolute Filterfeinheit und die Größe der maximal im Filtrat vorkommenden Partikel anhand der Strukturparameter des Drahtgewebes zu bestimmen. Zudem wird ein Ähnlichkeitsgesetz entwickelt, um den Anfangsdruckverlust der Filtermedien bei der Filtration viskoelastischer Flüssigkeiten basierend auf Gewebestrukturparametern und Betriebsbedingungen zu berechnen. Weitere wichtige Kennzahlen wie Schmutzaufnahmekapazität und beladungsabhängige Abscheideleistung werden ebenfalls untersucht. Um den steigenden Anforderungen an einen geringeren Leistungsbedarf in Produktionsprozessen gerecht zu werden, werden ideale Gradientenstrukturen aus verschiedenen metallischen Filtermedien entwickelt, die sich durch hohe Schmutzaufnahmekapazität und gutes Abscheideverhalten auszeichnen.