Фильтрование. Микрофильтрация
1. Механизм микрофильтрации
2. Свойства частиц, влияющие на процесс фильтрации
3. Свойства жидкости, влияющие на процесс фильтрации
4. Свойства фильтрующей перегородки, влияющие на процесс фильтрации
5. Типы пористых фильтрующих перегородок
5.1. Сеточные или ситчатые фильтрующие перегородки
5.2. Глубинные фильтрующие перегородки
5.3 Мембранные фильтрующие перегородки
6. Требования, предъявляемые к полимерным мембранам
7. Полимеры для изготовления мембран
8. Проектирование мембранных установок и выбор аппаратурного оформления процесса микрофильтрации
9. Фильтродержатели
9.1. Шприцевые фильтродержатели
9.2. Капсульные фильтродержатели
9.3. Вакуумные фильтродержатели
9.4. Фильтродержатели дисковых мембран для работы под давлением
10. Патронные фильтрующие элементы (картриджи)
10.1. Фильтрующие элементы из негибких материалов
10.1.1. Металлокерамические фильтры
10.1.2. Керамические фильтры
10.1.3. Пенокерамические фильтры
10.1.4. Фильтры из жестких полимерных материалов
Фильтрующие элементы из вспененных полимеров
Фильтрующие элементы из волокнообразующих полимеров
10.2. Фильтрующие элементы из гибких материалов
10.2.1. Фильтрующие элементы из металлической или полимерной сетки
10.2.2. Фильтрующие элементы из горфированных фильтровальных материалов
5.3 Мембранные фильтрующие перегородки
Этот тип фильтрующих перегородок наиболее приемлем к термину «микрофильтрация». Существует множество мембран различной формы и размера с широким диапазоном селективности. Мембраны, использующиеся в различных мембранных процессах, можно классифицировать по разным признакам. Наиболее общей является классификация всех мембран на природные (биологические) и синтетические, которые, в свою очередь, подразделяются на два подклассы исходя из свойств материала: органические и неорганические. В настоящей статье мы остановимся только на органических синтетических мембранах, причем на одном из видов – полимерных мембранах, которые нашли наибольшее применение в различных отраслях промышленности.
Традиционные мембранные фильтры имеют значительно меньшую толщину по сравнению глубинными фильтрами, но также обладают сетчатой структурой и могут иметь свойства, отчасти сходные со свойствами глубинных тонких фильтров, и все их главным отличием является то, что мембранные фильтры могут испытываться на целостность методом пузырька. Другими достоинствами мембранных фильтров являются:
- Частицы удерживаются снаружи матрицы мембранного фильтра (поверхностная фильтрация), и, следовательно, они могут быть использованы для анализа.
- Мембранные фильтры не выделяют в фильтрат никаких волокон, частиц.
- Из-за малой толщины мембран они не способны адсорбировать в своей толще большое количество компонентов фильтруемой жидкости, поэтому их процессы химической стерилизации, промывки и отмывки проходят значительно быстрей.
- В случае фильтрации под давлением первоначально задержанные фильтром частицы остаются на поверхности мембран и не могут оказаться в фильтрате (это очень важно при проведении процесса фильтрации жидкостей не безопасных в микробиологическом отношении).
Большое разнообразие требований, предъявляемых к процессам мембранного разделения, методов и материалов для получения мембран обусловили их многообразие. Мембраны различаются:
- По морфологии или структуре на:
- пористые и непористые;
- симметричные и ассиметричные;
- изотропные, анизотропные, композитные (композиционные) и импрегнированные;
- По геометрической форме на:
- плоские (полотна, листы, ленты и пр.);
- трубчатые мембраны (цилиндры диаметром от 5 до 15 мм и длиной до 2 м);
- половолоконные, которые в свою очередь подразделяются на полые волокна (внутренний диаметр менее 0,5 мм) и капиллярные мембраны (внутренний диаметр от 0,5 до 5 мм).
Подробное описание основных типов мембран можно найти в нашей публикации, посвященной мембранам. Здесь мы остановимся только на тех характеристиках мембран, которые, так или иначе, влияют на процесс микрофильтрации.
