ГЛАВНАЯНОВОСТИГОСТЕВАЯ КНИГАУСЛУГИ И ЦЕНЫКОНТАКТЫБИБЛИОТЕКА
 
  Вернуться назад

Библиотека

Все документы предоставляются в формате *.pdf, *.djvu

  Скачать PDF-reader
  Скачать DJVU-reader

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

10.1.4. Фильтры из жестких полимерных материалов

    Фильтры из жестких полимерных материалов обычно изготавливают из газонаполненных полимеров, их относят к фильтрам глубинного типа. Как правило, эти фильтры представляют собой жесткую трубчатую конструкцию без центрального сердечника (жесткость конструкции достигается за счет самого полимера) или с центральным сердечником из перфорированной полипропиленовой трубки.
    В зависимости от способа формирования газонаполненного полимера различают два вида фильтров из жестких полимерных материалов:

  • фильтр-патроны из вспененных полимеров, в которых фильтрующая перегородка формируется за счет поропластов;
  • фильтр-патроны из термоскрепленных полимеров (волокнообразующих полимеров), в которых фильтрующая перегородка формируется за счет непрерывного термоскрепленного волокна, укладываемого намоткой на сердечник.

Фильтрующие элементы из вспененных полимеров.
    В общем случае все газонаполненные полимеры подразделяются на пенопласты, поропласты, интегральные и синтактные пены. Для производства жестких фильтрующих перегородок из вспененных полимеров в основном используются поропласты, имеющие открытопористую структуру, в которой газонаполненные ячейки сообщаются как между собой, так и с окружающей атмосферой.
    При создании фильтрующей перегородки из вспененного полимера чаще всего используют  два основных метода газообразования в матрице полимера: физический (прямой впрыск газа в расплав полимера) и/или химический (переработка полимера с добавлением химических веществ, разлагающихся с выделением газа, так называемых агентов-порообразователей).
У обоих методов есть достоинства и недостатки. Использование метода физического газообразования требует специального оборудования и соблюдения мер взрыво- и пожаробезопасности производства, но более выгодно, как с экономической точки зрения, так и с точки зрения качества продукции. Например, фильтрующие перегородки, изготовленные прямым впрыском воздуха в расплав полимера, практически не требуют дополнительной предподготовки перед их использованием для процесса микрофильтрации. Напротив, химическое вспенивание можно применять на стандартном оборудовании, при этом не требуются специальные меры пожарной безопасности.     В качестве вспенивающего агента может применяться множество соединений в зависимости от требуемых свойств готовой продукции и типа используемого материала. Однако, фильтры, полученные этим методом, перед их непосредственным применением для процесса фильтрования следует тщательно отмыть от «химии».
    Фильтрующие перегородки, изготовленные методом вспенивания полимера, для эффективной своей работы должны иметь определенную толщину. Доказано, что если глубинная, полимерная, фильтрующая перегородка имеет толщину менее 1 см, эффективность улавливания частиц при микрофильтрации с помощью ее не превышает 80%. Поэтому все изготовители фильтр-патронов такого типа стремятся  к тому, чтобы глубина фильтрующего слоя была как можно больше. Правда увеличение толщины фильтра приводит к росту перепада давления на фильтре.
формы глубинных картриджей из вспененных полимеров    Изделия из этих поропластов могут иметь любую форму: трубки, плиты, листы, нити и т.п. А возможность изготовления из вспененных полимеров изделий сложной формы имеет особый интерес. Правда, при создании фильтрующих элементов из поропластов изготовители обычно ограничиваются классической формой фильтр-патрона – цилиндром. Для увеличения площади фильтра чаще всего используют самый простой способ – нанесение на цилиндрическую поверхность картриджа желобков. Данная операция увеличивает производительность фильтра.
    Для увеличения ресурса фильтра применяют другую «хитрость»: это изготовление двух и трехслойных вспененных фильтрующих перегородок. При этом плотность пористого слоя уменьшается от внутреннего к наружному, т.е. слой поропласта, который находится на выходе из фильтрующего слоя, будет иметь более низкий условный размер пор, чем тот, который укладывается на него. Фильтр по своей глубине будет представлять, как бы два фильтра (предфильтр и постфильтр). Это очень удобно, когда толщина фильтрующей перегородки достаточно велика, например, для фильтр-патронов, применяющихся в фильтродержателях серии «Big Blue», где толщина фильтрующей перегородки достигает 4 см.
    Известно, что основным недостатком фильтрующих элементов глубинного типа, изготовленных из полимерных материалов, является то, что при достижении определенного перепада давления на фильтре (т.е. после накопления на нем достаточного количества загрязнений) происходит смыв с фильтрующей перегородки этих загрязнений в фильтрат. Поэтому при использовании таких фильтрующих элементов надо тщательно отслеживать перепад давления на них. Чтобы как-то «облегчить жизнь» потребителям, производители глубинных фильтров придумали еще одну «хитрость». На выходе фильтрата, т.е. перед укладкой основного слоя фильтрующего материала, делают тонкий слой-полицейский из этого же материала, который по рейтингу фильтрации выше, чем основной слой. Он выполняет двоякую роль. Во-первых, снижает скорость фильтрации, приводя ее к оптимальной, а, во-вторых, при выбросе загрязнений из основного слоя некоторое время удерживает их.
      фильтр с переменной плотностью укладки волоконУдельный вес (плотность) вспененных фильтрующих перегородок обычно находится в диапазоне от 200 до 800 кг/м3, при этом  условный размер пор варьируется в диапазоне от 0,5 мкм до 50 мкм. Наибольшее распространение получили фильтрующие элементы, изготовленные методом вспенивания из полиолефинов: полипропилена и полиэтилена.
      Как мы уже указывали, эти фильтрующие элементы относятся к картриджам глубинного типа и имеют присущие им достоинства и недостатки.

      Содержание количества ячеек в структуре материалов можно изменять от 0 до 100 %, в зависимости от выбранных сырья и технологического процесса.
      Примером фильтрующих элементов из вспененного полипропилена являются фильтры серии PPS.


   Создание сайта: студия «Unstandard»
   Дизайн: С.Черкасов, комп.поддержка: Н.Ксенофонтов

наверх