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Filtration.Separation.Solution.TM
PALL
过滤器的功能
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛子， 过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
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过滤器的功能
实际上，颇尔生产的过滤器滤材具有深度。 “弯曲通道”的结果对于污染物的去除起到了
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重量与数量
12.6 mg/l
One ½” marble in a barrel.
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256 billion 2 µm particles
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独创的绝对精度
定义 • 在指定试验条件下能够通过过滤器的
最大刚性球形颗粒的直径。
• 它是过滤器元件中最大开孔的标志。
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过滤精度挑战试验方法( 1 µm)
微粒挑战 • 玻璃珠 • 中等硅土试验粉尘 • 粗硅土试验粉尘 • 乳胶球形颗粒 • 聚苯乙烯球形颗粒
过滤机理总结
直接拦截 惯性撞击 扩散拦截
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过滤精度
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如何确定过滤器的性能呢？
依据绝对精度或公称精度
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扩散拦截
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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扩散拦截
气体过滤器能够去除尺寸远小于其液体精度 的污染物
对细小颗粒 (〈0.1 - 0.3微米)非常有效
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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
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 筛网无此作用
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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.
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深度过滤介质
最严格的定义: 污染物捕获于介质内部结构的一种过滤介
定义
过滤 / 分离范围
纳滤
反渗透
过滤工艺范围
微滤 超滤
Cl滤oth布&和D深e层pt过h F滤il器ters
Scree筛n网s &和S滤tr网ainers
普通污染物 的相对尺寸
Latex E乳m胶ulsions
金属离子
VOC抯, PCD, Susp. Oil
不溶有机物 可可溶盐类类
Oil E油m乳ul剂sions Re红d 细Bl胞ood
仅在气体中有效
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扩散拦截
气体分子作布朗运动
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扩散拦截
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扩散拦截
被随机运动的气体分子碰撞的颗粒 撞击到过滤介质上并被吸附截留
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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扩散拦截
气体分子 (作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴
布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果， 增加了颗粒碰撞过滤介质的机会
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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
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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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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
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结果表达
由计数器读数计算“过滤比” 或称 “Beta 比”，符号
x =
上游大于直径 x 的微粒数 下游大于直径 x 的微粒数
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Pall绝对精度由F-2试验确定
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,因吸附力的存在颗粒便停留在撞击表面
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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 将增加该过滤机理的有效性。
Cells
V病ir毒us
Pai油nt漆P颜igm料ent
Ca碳rb粒on Black
Ba细ct菌eria
辐At射om原i子c Radii
Prote蛋in白/ E/n酶zymes
颗粒尺寸 10-4
10-3
10-2
10-1
1.0
10
103
( 微米)
平均分子量 100
200
20,000
500,000
S沙an粒d
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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)
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滤材
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1 微米 (um) 等于:
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过滤介质类型
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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
* 过滤器制造商对这些述语的 正式定义还未达成一致
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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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小颗粒的相对尺寸
铅笔墨点 (40 um)
大硅胶颗粒 (20 um)
红细胞(7mm)
典型细菌 (0.2mm)
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酵母细胞 (3 um)
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膜 类型
• 经F-2试验评定的Pall过滤器给定“绝对精 度”。
• 对这类过滤器， Beta 值 5000
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1,000,000 Particles Xmm
Beta 值
下游微粒数 效率
x=2 x=20 x=75 x=200 x=1000 x=5000
深度过滤介质
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过滤介质 设计和特点
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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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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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直接拦截
颗粒大于孔径
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滤材类型
颇尔公司制造两类介质:
表面过滤介质: 金属编织网粉末烧结
深度过滤介质: 浇铸膜结构 纤维材料结构
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