多孔陶瓷膜过滤原理 多孔陶瓷过滤器

多孔陶瓷膜过滤原理

微孔陶瓷膜过滤元件的过滤机理

微孔陶瓷膜过滤是一种集吸附、表面过滤和深层过滤相结合的过滤方式。对于液-固、气-固体系的过滤与分离来说,其过滤原理主要为惯性冲撞、扩散和截流三种。

1、惯性冲撞:流经微孔陶瓷膜微孔孔道德流体中的杂质颗粒,由于惯性而与微孔孔道壁接触而被捕获。惯性冲撞捕捉与杂质颗粒直径的平方成正比,与流速及流体粘度成反比。

2、扩散:杂质颗粒由于布朗运动而离开流线和微孔孔道壁接触,从而被捕捉。扩散捕捉和流速、流体粘度、杂质颗粒直径成反比。

3、截流:杂质颗粒由于比微孔孔道大而被捕捉,属于表面过滤。截流只与杂质颗粒大小有关,而与流速、流体粘度没有关系。当流体流经微孔陶瓷膜时,大于微孔陶瓷膜孔径的颗粒被截流在微孔陶瓷的表面形成滤饼层,小于微孔陶瓷膜孔径的颗粒,由于受惯性碰撞和布朗运动影响,仍有部分颗粒被截流在表面或沉积在微孔陶瓷膜
多孔陶瓷膜过滤原理 多孔陶瓷过滤器
孔道内。

由于微孔陶瓷膜微孔孔道迂回曲折,加上流体介质在 微孔陶瓷膜表面形成的架桥效应及惯性冲撞和布朗运动的作用,因此其过滤精度要比本身的孔径高得多。运行一段时间后,微孔陶瓷膜内部孔道被流体介质中杂质颗粒堵塞,表面滤饼层增厚,导致过滤阻力增大时,可向过滤元件内通以反吹气体,以微孔陶瓷膜背面进行气体或液体反吹、反洗。这样,进入微孔陶瓷膜内部的杂质及表面形成的滤饼层,在高压反吹气体的作用下,就会脱离微孔陶瓷膜进入下流气体中去,从而使微孔陶瓷膜基本恢复到初始状态。对于气-液、液-液体系分离来说,其原理同液-固分离体系,它是通过微孔陶瓷的亲和性及聚结作用,将气体中的液体进行两相分离。

影响陶瓷膜过滤元件过滤效率的因素

1、过滤精度:是指能够滤除流体介质中最小固体杂质颗粒的粒径大小。影响陶瓷膜元件过滤精度的主要因素是微孔陶瓷膜的最大孔径。对于同一流体介质来讲,微孔陶瓷膜过滤元件的孔径愈小,过滤精度愈大,反之愈小。其次,工作压力对过滤精度也有影响。一般经验来讲,对液体介质,其过滤精度可达到微孔陶瓷膜孔径的1/5-1/15。对于气体介质,由于布朗运动在气体中比在液体中活泼,扩散捕捉作用增大,其过滤精度可达到微孔陶瓷膜孔径的1/20-1/30。

2、过滤能力Q:即单位时间内通过过滤元件的流体介质量,m3/h。 Q∞AΔPεnK1.6/Lη其中,ε—气孔率,n—指数(2-4),ΔP—过滤元件工作压差, D—微孔陶瓷膜微孔直径,L—微孔陶瓷膜厚度,η—流体介质粘度,K—透气系数。一般讲,微孔陶瓷膜孔径愈大,孔隙率愈高;工作压差愈大,则流量愈大。而随着微孔陶瓷膜壁厚的增加,流体粘度增大,其流量迅速减小。

微孔陶瓷膜过滤元件的主要特点

1、微孔陶瓷膜过滤精度高,可适用于各种介质的精密过虑,最高过滤精度可以达到0.1µm,过滤效率>99%。

2、微孔陶瓷膜耐酸、碱性好,可适用于强酸(如硫酸、盐酸等)、强碱(如氢氧化钠等)介质和各种有机溶剂的过滤。

3、微孔陶瓷膜机械强度高,可适用于高压流体的过滤,最高工作压力可达16MPa。

4、微孔陶瓷膜热稳定性好,可适用于高温流体过滤,如烟气等,最高工作温度可达800℃。

5、微孔陶瓷膜使用寿命长,最长可达到5年以上。

6、微孔陶瓷膜操作方便,可持续运行,反吹间隔周期长,反吹时间短,便于自动化操作。

7、微孔陶瓷膜清洁状态好,微孔陶瓷本身无味、无毒、无异物脱落,可用于无菌介质过滤。过滤器可用高温蒸汽进行杀菌处理。


  

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