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上海奕卿過濾科技有限公司

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微孔過濾機的過濾應用

發(fā)布日期:2019-12-16 11:22:33

全自動微孔過濾機:
化工生產上的液體種類繁多,作為非均相分離的液體過濾基本上可分為以下幾類:
粗級過濾:過濾精度大于100微米;
亞精密過濾:過濾精度為100—10 微米;
精密過濾:過濾精度為10—1 微米,精密過濾亦可稱為微米級過濾;
超精密過濾:  過濾精度為1—0.1微米,超精密過濾亦可稱為亞微米級過濾。
 
過濾精度小于0.1微米的超濾,納濾與反滲透等過濾分離技術已不屬“非均相分離”,應屬于“均相分離”范疇。為了提高質量與收率,對某些化工液體,除了進行精密過濾與超精密過濾,還應繼續(xù)進行超濾,納濾或反滲透,但是對大多數化工液體,只需進行精密過濾已足夠。少數需要超精密過濾,甚至需進行均相過濾,必須先進行高效精密過濾,才能保證后面串聯的超精密過濾與均相過濾技術能長時間連續(xù)運行, 減少超精密過濾或均相過濾的污染堵塞,延長使用壽命。
液體精密過濾的目的是去除液體中不需要的固體微粒,提高液體的澄明度。固體微粒大部分小于10微米。過濾此類物料,基本有兩類過濾方式,一種是可能形成濾餅層的精密過濾,稱之為“液體精密濾餅過濾”,另一種是不形成濾餅層的,稱之為“液體精密澄清過濾”。
 
作為液體精密濾餅過濾的過濾介質,其介質的毛細孔徑小,孔隙率低,介質厚度薄,捕捉固體微粒的過程基本發(fā)生在過濾介質表面,因此亦稱“精密表面過濾”。目前工業(yè)生產的精密濾餅過濾的過濾介質基本上是應用整體型的用作亞精密過濾的濾布,濾網或濾氈。過濾前期,一些小于10微米的微粒會穿漏,只有進行反復循環(huán),待10微米左右的微粒形成一定厚度的濾餅,過濾精度才逐漸提高至能過濾微米級微粒。由于無更好的技術,以至許多生產目前還只得應用這一方法。
 
作為精密澄清過濾的過濾介質,其毛細孔徑大,孔隙率大,過濾介質層的厚度大, 捕捉固體微粒基本在過濾介質層的孔隙內部, 因此亦稱之為“精密深層過濾”。精密澄清過濾介質有整體型,也有分散型。整體型一般是厚度較厚的燭型濾芯 ( 如繞線式濾芯,粘結纖維濾芯或噴融纖維濾芯等 ) 或濾氈,濾板等;整體型濾芯,濾氈或濾板難以有效再生,當其內部孔隙為微粒堵塞無法繼續(xù)過濾時,一般均丟棄。這種應用方法導致每年消耗很大量的濾材,不符合可持續(xù)發(fā)展原則,工業(yè)生產上不宜再大量應用。 分散型濾材有顆粒分散型與長纖維分散型兩種。這兩種深層過濾介質均可再生,可長期反復使用。但是分散型過濾介質經一定時間過濾,孔隙內截留了一些粘細微粒后,使顆粒介質或纖維介質容易產生板結或結塊現象,導致后來的過濾發(fā)生溝流,嚴重破壞過濾效率。由于深層過濾介質的孔隙率大,遠大于微米級微粒,使細顆粒很容易穿濾出去,影響過濾精度。此外,分散型深層過濾介質再生時要消耗大量反沖洗水,要處理這種反洗水,另需過濾裝置,否則會嚴重污染環(huán)境。雖然有這些缺陷,由于結構簡單,操作簡便,成本低,在沒有更理想的精密澄清過濾可取代之前,這些深層過濾方法還會用于不少化工生產。
 
在各種化工生產上,有大量液體原料(包括水),液體中間體,液體產品及廢水需要精密過濾,這些液體雜質數量很少,但微粒粒度卻非常細,多數的微粒粘性很大。對這些料液的精密過濾,難以形成有明顯厚度的濾餅。對于這種物料,采用粗級過濾與亞精密過濾的過濾介質(如膜過濾),過濾效率差,過濾精度達不到要求,如采用超精密過濾的過濾介質,雖精度可達到要求,但使用壽命短,操作費用太高。只有精密過濾的過濾介質才適合這類料液。其中高分子類微孔過濾介質比陶瓷類,金屬類具有較多優(yōu)勢,比分散類深層介質具有更多優(yōu)勢,因此高分子精密微孔過濾技術已大量用于各種化工液體的精密澄清過濾。如工業(yè)生產用水過濾,工業(yè)冷卻水循環(huán)過濾,氯堿生產上二次鹽水過濾,化肥生產上銅氨液與脫碳液的過濾,多種有機酸與無機酸過濾,多種堿類液體過濾,多種糖類,醇類,酮類,胺類,表面活性劑類等液體過濾,多種精制植物油,酒類(包括藥酒)及多種含懸浮物很少的廢水等等過濾。用這種新型精密過濾技術,濾液的澄清度均很高,液體的透光率有的可達到99.8%以上。其應用范圍與規(guī)模正在不斷擴大。現在,許多超濾,納濾,反滲透,離子交換,電滲析,精餾,蒸發(fā),結晶等化工單元操作之前,越來越多采用這一新過濾技術作預處理保護裝置,以提高這些單元操作的效率,質量與壽命。
 
有些化工液體,如含少量蛋白質的天然藥提取液,生物發(fā)酵液,藥酒等液體中往往含有小于0.1—0.2 微米的雜質,有些雜質的粘性還非常大。過濾這些物料,單用精密過濾介質,其過濾精度難以達到要求。如采用微孔膜等超精密過濾介質作后續(xù)復濾,其過濾阻力也非常大,濾速非常慢,濾材耗量大,成本高。為了提高質量與濾速,減少操作成本,在采用新型的精密過濾之前,應對原液進行絮凝處理(物理絮凝或化學絮凝),使0.1微米左右的微粒絮成大于0.5微米的絮狀體。這樣就可采用剛性精密微孔管進行過濾,由于絮狀體過濾時形成的濾餅往往是可壓縮濾餅,濾速往往比較慢,過濾前應往絮凝液中投加一定量化學惰性的助濾劑,利用助濾劑剛性多孔結構將可壓縮性濾餅轉化為不可壓縮濾餅,以使整個過濾過程中能保持較高的平均濾速。經過這樣處理的料液,其過濾方式已不屬精密澄清過濾,而屬于精密濾餅過濾。
 
某些含蛋白質等較多的濾餅過濾物料,形成的濾餅基本是可壓縮性,為了提高平均濾速,也可往物料中加進一定量的助濾劑。
 
絮凝與助濾是有效的過濾輔助措施。但不能影響產品質量與收率。預先應進行試驗,選擇絮凝工藝與助濾劑種類與用量,防止生產上產生負面影響。