深度分析研究過濾機(jī)過濾機(jī)理及影響因素
發(fā)布時(shí)間:2016/09/06 點(diǎn)擊量:
1.過濾機(jī)理
流體的過濾機(jī)理首要有2種。一種是基于顆粒的大 小來別離,例如阻攔、篩分和外表捕獲等;另一種是吸附,即顆粒在化學(xué)/電荷感化下粘附在濾器上。
2. 影響過濾的要素
(1)流體的特征
與流體的特征有關(guān)。例如,流體的粘度和化學(xué)/離 子成分,流體的粘度越大在異樣的壓力前提下賤速越慢,流體與膜之間有較多接觸,過濾后果較好;再如,流 體和膜的混雜/接觸工夫?qū)^濾后果也有較大影響,混雜/接觸工夫越長(zhǎng)則過濾后果越好。此外,需求留心的是,流體的特征只影響膜對(duì)流體的吸附截留后果而不影響顆粒巨細(xì)的掃除。
(2)把持前提
與實(shí)踐把持前提有關(guān),如顆粒的流速和過濾壓力。要想獲得好的過濾后果,普通選擇較低的流速,流速越 低截留后果越好。理論證明膜的構(gòu)造挪動(dòng)對(duì)過濾是晦氣的,一旦膜的構(gòu)造在過濾進(jìn)程中發(fā)作了變更,則顆粒和纖維就能從深層過濾器析出,影響到過濾后果。然則,速度/壓差僅對(duì)吸附截留有主要影響,對(duì)巨細(xì)掃除影響相當(dāng)小。
(3)顆粒類型
顆粒類型與過濾后果也有很大關(guān)系,顆粒分為可變 形顆粒和弗成變形顆粒2種。在必定的壓力下,可變形顆 粒會(huì)進(jìn)入過濾膜內(nèi)并招致更多的過濾網(wǎng)孔梗塞,從而影 響到過濾后果,如凝膠的過濾。但是,弗成變顆粒過濾時(shí)則會(huì)在濾膜上構(gòu)成一層相似餅狀的物體。
(4)過濾膜類型
與過濾膜的類型有關(guān),分歧過濾膜的孔徑和構(gòu)造不 同,有些膜的構(gòu)造是剛性的,有些膜的構(gòu)造是可挪動(dòng)的。 預(yù)過濾膜的額外孔徑?jīng)]有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)度標(biāo)準(zhǔn),分歧的 制造商有本人的界說和辦法,所以選擇和改換商家時(shí)需 惹起高度留心,異樣是0.22μm的預(yù)過濾膜,選用分歧制 造商的過濾后果會(huì)存在很大差異。而除菌過濾的公共孔徑是有法規(guī)定義的,各個(gè)商家履行的是一致個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在 選擇和改換時(shí)就絕對(duì)要儉樸一些。
(5)過濾材質(zhì)
與過濾的材質(zhì)有關(guān),過濾材質(zhì)按與水的關(guān)系分為親 水性(水可浸潤(rùn))和疏水性(水弗成浸潤(rùn))2種。親水性的 過濾器次要使用在水或水/無機(jī)溶液混雜的過濾和除 菌過濾,如纖維素資料(再生纖維素、混雜纖維素酯)、 PVPP聚碳酸酯、PVDF改進(jìn)聚偏二氟乙烯;疏水性過濾 器是經(jīng)過水被截流或“引誘”進(jìn)入濾膜,次要使用在溶劑、酸、堿和化學(xué)品過濾,罐/裝備呼吸器,工藝用氣,發(fā) 酵進(jìn)氣/排氣過濾,如PTFE聚四氟乙烯、PVDF聚偏二氟 乙烯、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯等。
可以說,過濾機(jī)的過濾后果次要取決于過濾速度,把待過濾、含有固體顆粒的懸浮液,倒進(jìn)濾器的濾材長(zhǎng)進(jìn)行過濾,不久在濾材上構(gòu)成固體厚層即濾渣層。液體過濾速度的阻力跟著濾渣層的加厚而遲緩添加。影響過濾速度的次要有要素有:濾器面積、濾渣層和濾材的阻力、濾液的粘度、濾器兩側(cè)的壓力差等。
此外,過濾的速度與濾渣的性質(zhì)、構(gòu)造、厚度有關(guān),平日濾渣可分為弗成緊縮和可緊縮的兩種,前者為不變形的顆粒所構(gòu)成,后者為無定形的顆粒所構(gòu)成。當(dāng)不緊縮的濾渣堆積于濾材上時(shí),各個(gè)顆粒互相間陳列的地位及粒子與粒子間孔道的直徑巨細(xì)等均不因壓力的添加而改動(dòng)。反之,在濾過可緊縮性濾渣時(shí),粒子與粒子間的孔道跟著壓力添加而變小,因此對(duì)濾液活動(dòng)障礙感化添加。
在實(shí)踐消費(fèi)中,添加濾餅兩側(cè)的壓力差,即采取加壓或減壓的過濾辦法;降低濾漿溫度,以下降其粘度;采取預(yù)濾的辦法,以增加濾餅的厚度;加助濾劑,以改動(dòng)濾餅的功能,添加孔隙率,增加濾餅的阻力均可進(jìn)步過濾效力。