Elementos filtrantes de metal sinterizado foram usados por muitos anos, tendo sido empregados com sucesso em aplicações diferentes. Uma das mais novas tendências neste ramo são tubos de até 1.6m de comprimento sem costura e tem uma forte resistência contra corrosão e altas pressões o que causa finalmente uma longa vida útil. Para melhorar também a permeabilidade e o desempenho de retrolavagem – como também a vida útil -, estes tubos podem ser feitos de uma estrutura assimétrica, na qual uma membrana de filtração ativa de aproximadamente 200 µm é aplicada sobre um material de suporte metálico de porosidade grossa.

Vantagens e aplicações gerais de filtros metálicos sinterizados
Estruturas que se formam em um componente "sólido" por sinterização de pós metálicos sempre contém alguma porosidade, e assim, elas podem ser usadas como elementos filtrantes. Os pós geralmente mais utilizados são bronze, aço inoxidável, superligas à base de níquel e titânio. As vantagens destes elementos filtrantes de metais sinterizados podem ser resumidos como segue:
• Alta estabilidade e resistência mecânica, sob cargas permanentes ou de impacto, ou sob picos de pressão;
• Resistente à altas temperaturas (até 1000°C) e ao choques térmicos;
• Estabilidade química contra ácidos e detergentes (alcalinos);
• Largo espectro de retenções (0,1µm - 200µm);
• Retrolavagem automática por fluxos reversos possíveis (vapor, líquidos).



Membranas metálicas sem costura
Geralmente, materiais metálicos filtrantes são soldáveis e de fácil usinagem. No entanto, a soldagem em meios porosos deve ser evitada para reduzir o risco de corrosão e o estresse térmico para os meios porosos, que finalmente reduz a vida útil dos elementos filtrantes. Outra limitação da vida útil é uma difícil retrolavagem destes elementos.
Consequentemente, as pesquisas em andamento procuram eliminar estas limitações, e por isso levou-se ao desenvolvimento a "membrana metálica sem costura", cujas características podem ser resumidas como segue:
• Elementos filtrantes sem costuras de solda nos meios porosos;
• Filtração superficial na membrana causa alta melhoria da retrolavagem através de retorno de pulsos (gás/líquidos);
• Crescimento da permeabilidade e do fluxo;
• Filtração de líquidos também com retenção de submicros possível;
• Muito menos lavagens externas dos elementos filtrantes;
• Vida útil dos elementos filtrantes significantemente mais alto.



Estruturas assimétricas
Para além das vantagens conhecidas de cartuchos filtrantes de aço inoxidável, a espessura da parede de 2-3 mm, que é necessária para o sistema autoportante, causa uma queda de pressão elevada. A espessura da parede tem de proporcionar uma resistência mecânica suficiente, mas não é desejada porque causa uma queda do fluxo, e nem necessária para a retenção de partículas, porque a separação das partículas acontece na superfície do material filtrante e nos primeiros décimos de milímetro da espessura da parede.
Para alcançar altas taxas de fluxo sem perder desempenho de retenção, uma série de desenvolvimentos de diferentes compostos assimétricos tem sido realizados no passado, um destes é o composto pó/pó que consiste de um metal de pó grosso, que é o material de suporte produzido por prensagem axial ou isostática para cartuchos de filtro, e uma camada filtrante ativa fina (<200µm) da mesma liga. Os dois compostos são unidos por sinterização, e assim, não podem se separar depois.

As características descritas acima causam algumas vantagens significantes dos elementos filtrantes assimétricos, como pode ser observado nas figuras 4, as quais contem uma comparação com filtros convencionais sem membrana.
A figura 4a mostra a melhoria da permeabilidade onde se compara o fluxo de gás de um filtro convencional e assimétrico de uma retenção de 0,5µm. A figura 4b mostra a melhoria da retrolavagem de filtros assimétricos através de pulsos inversos, causado pela filtração superficial e a menor queda de pressão que torna mais fácil a limpeza do elemento filtrante durante o ciclo de retrolavagem.
Em comparação com os filtros de metal sinterizado convencionais, as membranas metálicas apresentam uma distribuição mais fechada do tamanho dos poros. Assim, o poro maior de 4,5 µm pode ser reduzido para 2,5 µm. Assim pode ser melhorada a filtração superficial porque a distribuição mais fechada do tamanho dos poros garante que as partículas não se movimentem para o interior do material filtrante. O resultado é um maior tempo de vida útil, o que irá reduzir a substituição e os custos de limpeza.

Aplicações
A aplicação principal de filtros de membrana metálica é a recuperação de catalisadores, o que é importante em muitos processos químicos. O potencial das propriedades melhoradas de filtração de superfície prolonga o tempo de vida útil em serviço. Enquanto os filtros convencionais de metal sinterizado, devido ao entupimento do filtro, têm de ser limpos em um processo externo, por exemplo, depois de 4 semanas, o processo pode continuar durante 6-8 meses usando as membranas metálicas antes que seja necessário um processo de limpeza externa. Após a limpeza externa, o filtro pode ser usado novamente.
Devido às vantagens acima mencionadas, as membranas metálicas abrem vastos campos de aplicações. As indústrias envolvidas podem ser resumidas como segue:
• Indústria química: recuperação de catalisadores, filtração líquido/gás;
• Indústria de alimentos e bebidas;
• Engenharia de processo em geral;
• Laboratórios e tecnologia médica;
• Tecnologia ambiental;
• Filtração de líquidos de arrefecimento, lubrificantes, agentes de limpeza.