陶瓷過(guò)濾元件按陶瓷的微孔結(jié)構(gòu)可分為均質(zhì)陶瓷和復(fù)合膜層陶瓷，復(fù)合膜層結(jié)構(gòu)包括雙層和多層結(jié)構(gòu)。雙層結(jié)構(gòu)是由微孔孔徑較大的支撐層和孔徑相對(duì)較小的膜過(guò)濾層組成，這種結(jié)構(gòu)克服了傳統(tǒng)陶瓷過(guò)濾元件壓力損失高、過(guò)濾效率低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了表面過(guò)濾，是近些年來(lái)開發(fā)應(yīng)用最為典型的
一種結(jié)構(gòu)形式。
按形狀又可分為試管式和錯(cuò)流式片狀2種結(jié)構(gòu)，試管式過(guò)濾器是一種形如試管的陶瓷過(guò)濾管，工業(yè)上用多個(gè)試管式過(guò)濾元件組成多層試管式過(guò)濾器，如圖1所示。含塵氣體從下部進(jìn)入過(guò)濾器，由管外部穿過(guò)陶瓷壁而實(shí)現(xiàn)過(guò)濾，捕集下來(lái)的顆粒落入灰斗中。當(dāng)穿過(guò)陶瓷管的壓降因粉塵粘在陶瓷管外壁而逐漸增加到一定值后，需用高壓空氣脈沖反吹，實(shí)現(xiàn)了在線清灰。試管式過(guò)濾器的管板與過(guò)濾器壁的連接涉及到密封、熱膨脹等問(wèn)題，因此管板上的布管必須考慮到管板強(qiáng)度、濾管之間的粉塵夾帶和粉塵架橋等問(wèn)題。
復(fù)合膜層結(jié)構(gòu)中膜層的孔隙率、厚度及孔徑大小對(duì)過(guò)濾元件的過(guò)濾性能有著重要的影響。通過(guò)重復(fù)噴涂可得到多層表面過(guò)濾薄膜，提高過(guò)濾效率，但是重復(fù)噴涂的熱處理成本很高[1]。文獻(xiàn)[2]提出了一種混合燒結(jié)雙分子層α-氧化鋁薄膜技術(shù)，試驗(yàn)結(jié)果顯示這種薄膜具有更好、更穩(wěn)定的滲透率，而且能夠很好地承受高壓脈沖。
由3M公司生產(chǎn)的CVI-SiC復(fù)合型過(guò)濾管由3層結(jié)構(gòu)組成[3]：外層過(guò)濾層、中間纖維層和構(gòu)成過(guò)濾器支撐基體的纖維內(nèi)層。在外層過(guò)濾層和中間纖維層內(nèi)部沉積著約1～2μm的碳化硅顆粒，而在內(nèi)層纖維層沉積有約100μm的碳化硅。
CVI-SiC的氧化穩(wěn)定性和表面涂層的穩(wěn)定性，及Nextel或Nicalon纖維在高溫氧化性環(huán)境中的應(yīng)用穩(wěn)定性是纖維纏繞和纖維強(qiáng)化CVI-SiC或者SiC-SiC復(fù)合型試管式過(guò)濾元件存在的問(wèn)題。文獻(xiàn)[4]關(guān)于多孔SiC基陶瓷過(guò)濾器除塵研究結(jié)果顯示：該除塵器的除塵效率達(dá)99。99%；支撐層孔隙率越高，脈沖反吹清灰效率也越高；含有氧化鋁添加劑的多孔過(guò)濾器管有更好的耐腐蝕性。碳化硅質(zhì)過(guò)濾材料雖然強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性較好，但存在高溫介質(zhì)氧化和腐蝕、層間接觸面的穩(wěn)定性等問(wèn)題。文獻(xiàn)[5]對(duì)SiC質(zhì)過(guò)濾管的穩(wěn)定性做了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：高溫、水蒸氣和氣態(tài)鈉等不利因素會(huì)引起過(guò)濾器微觀結(jié)構(gòu)的改變，影響其機(jī)械強(qiáng)度，造成粘合劑的結(jié)晶化和SiC的氧化。在870℃高溫條件下，水蒸氣和氣態(tài)鈉會(huì)引起SiC顆粒的氧化和粘合劑的結(jié)晶化，這種微觀結(jié)構(gòu)上的改變降低了過(guò)濾器的機(jī)械強(qiáng)度。在實(shí)際的操作條件下，微觀結(jié)構(gòu)的改變所引起的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的下降會(huì)導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度的持續(xù)退化。