介质迁移
介质迁移是可以避免的只要使过滤器介质 具有 稳定的滤孔并且和支撑结构牢固连接
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非固定滤孔介质的旁通现象
过滤介质出现超标孔径或过宽的孔径分布
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非固定滤孔介质的旁通现象
过滤介质和滤芯硬件连接问题
102
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100 um
定义
小颗粒的相对尺寸
80 人发直径 60
40 裸眼可见最小颗粒 20
花粉
10 8.0 红细胞
6.0 酵母和真菌 5.0
沙雷氏菌 假单胞菌
4.0 um 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
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旁通
滤芯和滤壳密封问题
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固定滤孔介质
在过滤器使用寿命内孔径不变 没有卸载、介质迁移或旁通现象
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固定滤孔和非固定滤孔的对比
Scre筛en网s 和& 滤St网rainers
普通污染物 的相对尺寸
Latex 乳Em胶ulsions
金金属属离离子子
VVOOCC抯抯,, PPCCDD,, SSuusspp.. OOiill
不不溶溶有有机机物物 可可溶溶盐类
Oil E油m乳u剂lsions
Red Blood 红C细ell胞s
V病ir毒us
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深度过滤介质
最严格的定义: 污染物被介质内部结构捕获的一种 过滤介
质，滤孔贯穿于整个介质厚度。
调整流道可以获得高容污能力
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深度过滤介质
颗粒可以在表面被捕集， 也可以在介质深度被捕集， 因此，提高了容污能力。
Zeta 正电势
Zeta 正电势是颗粒在水溶液中 表面产生的 动电学吸引力 (电荷) 带电的颗粒将被带相反电荷的滤材 表面 吸引并由于这些力而被牢固阻截
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Zeta 正电势
颗粒接触到滤材表面由于吸引力而被阻截
带负电的 污染物
带正电的 滤材
水溶液
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深度过滤介质
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过滤介质 设计和特点
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过滤介质设计和特点
滤孔设计 均一或不均一 固定或非固定
过滤面积 压差
孔隙率
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惯性撞击
尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式 流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直线 运
动的惯性 颗粒离开流体主流而撞击到滤材上
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惯性撞击
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惯性撞击
当流体改变运动方向时，惯性使颗粒 撞击到滤 材表面并由于吸附力而停留
过滤机理
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三种过滤机制
直接拦截 惯性撞击 扩散拦截
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直接拦截
液体中的基本过滤机制 本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒 例如：一种简单的筛网可以拦截尺寸
大于其孔径的颗粒
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变大或变形
滤孔变大，先前捕获的污染物穿透到下游
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卸载
可由固定、稳定的孔结构加以防止
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非固定滤孔介质的介质迁移
过滤器滤材部 分脱落到下游 从而污染了滤 出液
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滤材类型
通常，过滤器滤材可分为两类：
表面过滤介质 深度过滤介质
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滤材类型
两类介质: 表面过滤介质: 编织网粉末烧结 深度过滤介质: 浇铸膜结构 纤维材料结构
过滤器制造商并未统一 上述概念的“官方”定义
吸附
表面作用
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液体过滤的辅助方式
Zeta 正电势: 滤材所带的正电荷捕捉带负电的污染物
絮凝: 添加高分子电解质 (例如淀粉) 使细颗粒 凝聚成 较大的颗粒进而形成滤饼
助滤剂: 添加助滤剂 (例如：硅藻土) 以形成滤饼
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筛网无此作用
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直接拦截
通过搭桥作用，尺寸小于滤孔的颗粒也可被 拦截
不规则形状的颗粒 / 方向性 多个颗粒同时撞击到同一个滤孔
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直接拦截
不规则形状的搭桥
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直接拦截
颗粒大于孔径
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直接拦截
绝对截留 - 颗粒被捕获在滤材纤维之间形成的孔中
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直接拦截
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直接拦截
当颗粒大于流道孔径时即被该结构去除 容污能力可以用弯曲结构提高
污染物不总是完全同一的尺寸和形状 在制造过程中控制孔径以保证大于某一给定
尺寸的颗粒的定量去除 宽泛的孔径分布意味着高效率
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孔径分布
孔径分布代表了对不 同尺寸污染物的 过 滤效率
孔径分布是为过滤 应用而设计的
# of Pores
A B C
惯性撞击
颗粒被机械拦截或被吸附拦截 在气体中比在液体中更有效. 对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效.
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吸附
拦截尺寸小于滤孔的颗粒 由于:
表面相互作用 电荷不同
范德华力(Van der Waals)
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表面过滤介质
最严格的定义: 所有滤孔在一个平面上 依靠直接拦截捕获颗粒
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表面过滤
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表面或筛网过滤的局限
主要依靠直接拦截。小于孔径的颗粒将穿过。 惯性撞击无效. 扩散拦截有微效.
Pore Size
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非固定滤孔介质
在使用过程中孔径发生变化(非设计的) 例如：当压力升高时孔径变大
导致: 卸载 介质迁移 短路
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非固定滤孔介质
由于压力增加 / 波动导致卸载 由于滤材和支撑结构弯曲导致滤孔
Pai油nt漆P颜ig料ment
Carbon B碳la粒ck
Ba细ct菌eria
Atomic 辐R射a原di子i
Prote蛋in白/ E/ n酶zymes
颗粒尺寸 10-4
10-3
10-2
10-1
1.0
10
( 微米)
平均分子量 100
200
20,000
500,000
S沙a粒nd
Hum人a发n Hair
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过滤原理
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定义
过滤
利用有孔介质从流体(液体或气体)中除去污染物 孔
污染流体 (进料液，上游)
洁净流体 (滤出液，下游)
滤材
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惯性撞击
当流经过滤介质时流体必须沿弯曲通道行进。 这 将增加过滤机制的有效性。
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惯性撞击
停留的颗粒减小了滤孔孔径
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惯性撞击
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滤孔设计
比考虑表面还是深度更重要的是... 滤孔尺寸是均一的还是不均一的 滤孔是固定还是非固定的
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均一孔径
所有滤孔均为同一尺寸 由于搭桥现象，可以拦截小于孔径
的颗粒
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不均一 (设计) 孔径
定义
1 微米 (um) 等于: