过滤阻力

更新时间:2022-08-25 13:07

过滤阻力,是指过滤时过滤层对滤液流动的阻力。在膜过滤中,对于渗透液的流动有几种阻力,最著名的阻力就是“浓差极化”阻力。如果膜成功地将悬浮物在其表面截留下来,那么在膜表面和大量进入的悬浮液之间势必会产生浓度梯度。渗透液流动的阻力随悬浮固体颗粒的含量而增加。因此渗透液流动的阻力随着膜面浓度增加而明显增大。随着膜两侧的压力差的增加,膜面的浓度可能达到一个最大值或极限值,压力的进一步增大不会使这一浓度增大,但可能会导致膜面沉淀层厚度增加。因此,膜面的厚度可变化的恒浓度层会产生附加的浓差极化阻力,这个阻力通常称作“凝胶层”阻力。

基本概念

过滤阻力,是指过滤时过滤层对滤液流动的阻力。在膜过滤中,对于渗透液的流动有几种阻力,最著名的阻力就是“浓差极化”阻力。如果膜成功地将悬浮物在其表面截留下来,那么在膜表面和大量进入的悬浮液之间势必会产生浓度梯度。渗透液流动的阻力随悬浮固体颗粒的含量而增加。因此渗透液流动的阻力随着膜面浓度增加而明显增大。随着膜两侧的压力差的增加,膜面的浓度可能达到一个最大值或极限值,压力的进一步增大不会使这一浓度增大,但可能会导致膜面沉淀层厚度增加。因此,膜面的厚度可变化的恒浓度层会产生附加的浓差极化阻力,这个阻力通常称作“凝胶层”阻力。

特性

即使没有任何悬浮物,膜也有固有的流动阻力,该阻力可以通过清洁流体流动测试确定。在过滤过程中,悬浮物质可能附着在膜的孔通道的内壁上,而使流体通道的尺寸减小,或者孔被完全堵塞。后两个现象导致了吸附阻力和孔堵塞阻力。在过滤悬浮液时,通常不可能将这两种阻力单独地量化,悬浮物的沉积层也会产生一个相当大的阻力。如果膜只起到真正的表面过滤的作用,则膜阻力会保持恒定,但通常膜会产生一些渗漏,实际的膜阻力在该位置会有所减小。因此,实际的膜阻力是吸附和孔堵塞共同作用的结果。在膜过滤模型中,通常考虑只存在单一的沉积层阻力:有效沉积层阻力。该阻力由浓差极化和凝胶层(或饼层)形成,膜和沉积层对孔吸附和堵塞状况的影响是相互作用的。

常用的过滤介质

常用过滤介质有:(1)粒状颗粒,如细砂、木炭等;(2)烧结金属、烧玻璃及多孔陶瓷等固体多孔介质;(3)纤维状介质,即滤布。它有包括天然纤维合成纤维使用最广。合成纤维有涤纶、尼龙、氯纶、过氯乙烯、聚丙烯纤维等。与天然纤维相比较,其抗酸碱性能好,机械强度高,因而使用寿命长、吸湿性小,滤布易再生。其中涤纶耐酸性强,耐碱性中等,软化点255~260°C,在100°C时,能溶于40%NaOH溶液。尼龙耐碱性好,但耐无机酸腐蚀性差。聚丙烯既耐酸碱又耐热,被认为是有发展前途的合成材料。

天然纤维有棉、麻、毛及石棉制品等,除耐热性尚可外,其它性质均不如合成材料,在工业上已逐步为前者所取代。

玻纤滤材过滤阻力的预测

高效过滤器是保证医疗卫生、食品、生物工程、化学药品制造、航天、电子、精密机械制造等行业空气洁净的重要手段,其中过滤材料是决定空气过滤器过滤性能的关键。因纤维直径细、化学稳定性好等优点,以超细玻璃纤维作为过滤介质的高效过滤器在市场中占主导地位。

评价过滤材料过滤性能的主要参数有:过滤效率、过滤阻力、容尘量。对于高效过滤材料而言,最重要的参数是过滤效率,它是产品分级的依据;其次为过滤阻力和容尘量,它们是区分产品优劣的重要参数。相同过滤效率的高效过滤材料,过滤阻力越低,空气洁净系统的进气负荷越小,运行成本更低,高效过滤器的使用寿命也倾向于更长。所以,相同效率、更低过滤阻力是设计高效过滤材料的必然趋势。

免责声明
隐私政策
用户协议
目录 22
0{{catalogNumber[index]}}. {{item.title}}
{{item.title}}