过滤技术的根基知识

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过滤filtration

　　使液固或气固混合物中的流体强造通过多孔性过滤介质
，将其中的悬浮固体颗粒加以截留
，从而实现混合物的分离
，是一种属于流体动力过程的单元操作。液固混合物的过滤在压差（蕴含沉力造成的压差）或离心力作用下进行。待过滤的混合物称为滤浆
，穿过过滤介质的澄清液体称为滤液
，被截留的固体颗粒层称为滤饼。气固混合物的过滤通常在压差作用下进行。过滤操作的主张有时是为得到澄清的流体
，如光滑油或空气的过滤；有时是为得到悬浮的固体颗粒
，如结晶时从母液中分离晶体产品；有时则两者兼有。
　　过滤步骤 　凭据过程的推动力
，过滤可分为：①沉力过滤
，操作推动力是悬浮液自身的液柱静压
，通常不超过50kPa,此法仅合用于处置颗粒粒度大、含量少的滤浆；②加压过滤
，用泵或其他方式将滤浆加压
，可产生较高的操作压力
，通常可达500kPa以上
，能有效处置难分离的滤浆；③真空过滤
，在过滤介质底侧抽真空
，所产生的压力差通常不超过85kPa,合用于含有矿；蚓蹇帕５穆私
，且便于洗涤滤饼；④离心过滤
，操作压力是滤浆层产生的离心力
，便于洗涤滤饼
，所得滤饼的含液量少
，合用于晶体物料和纤维物料的过滤。过滤设备的种类好多。通常将执行沉力过滤、加压过滤和真空过滤的机械称过滤机；将执行离心过滤的机械
，称离心过滤机。
　　机理 　按过滤介质拦截固体颗；
，可分表表过滤和深层过滤
，前者宽泛用于化工出产中；后者较少利用。
　　①表表过滤　利用过滤介质表表或过滤过程中所天生的滤饼表表,来拦截固体颗粒,使固体与液体分离。这种过滤只能除去粒径大于滤饼孔路直径的颗粒
，但并不要求过滤介质的孔路直径肯定要幼于被截留颗粒的直径。在通常情况下
，过滤起头阶段会有少量幼于介质通路直径的颗粒穿过介质混入滤液中
，但颗粒很快在介质通路入口产生架桥景象(图1),使幼颗粒受到阻挠且在介质表表沉积形成滤饼。此时
，真正对颗粒起拦截作用的是滤饼
，而过滤介质仅起着支承滤饼的作用。不外当悬浮液的颗粒含量极少而不能形成滤饼时
，固体颗粒只能依附过滤介质的拦截而与液体分离；此时只有大于介质孔路直径的颗粒方能从液体中除去。
     ②深层过滤　当颗粒尺寸幼于介质孔路直径时
，不能在过滤介质表表形成滤饼, 这些颗粒便进入介质内部（图2）
，借惯性和扩散作用趋近孔路壁面,并在静电和表表力的作用下沉积下来
，从而与流体分离。深层过滤会使过滤介质内部的孔路逐步缩幼
，所以过滤介质必须定期更换或再生。用砂滤法过滤饮用水是深层过滤的事俘。