过滤基础知识PPT

1、关于过滤基础知识第一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤定义利用多孔介质，从流体中去除不需要的杂质。流体：气态或液态 滤后清洁流体含杂质流体过滤介质第二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤定义（固/液分离） 将固体液体混合物直接通过“过滤介质”（如筛、纸、编织滤布、膜等）将固液两分离，液相或流动的滤液通过过滤介质，而固体颗粒被截留。它不是被截留在过滤介质表面就是在过滤介质里面。斯瓦洛夫斯基第三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月日常生活中的过滤第四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月常见杂质颗粒大小0.3m酵母菌假单胞菌雾浊头发(75 - 100m)硅藻土(10

2、 m)0.01-0.1 m1-5 m可见颗粒40m第五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤分离范围 颗粒尺寸 10-4 10-3 10-2 10-1 1.0 10 102 103 ( 微米) 平均分子量 100 200 20,000 500,000 不溶有机物滤布筛网和滤网微滤超滤纳滤反渗透过滤工艺范围红细胞乳胶油乳剂油漆颜料细菌沙粒人发蛋白 / 酶碳粒病毒辐射原子可溶盐类VOC抯, PCD, Susp. Oil金属离子膜类型普通污染物的相对尺寸第六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤基本原理直接拦截惯性拦截扩散拦截吸附拦截第七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月直接

3、拦截第八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月惯性拦截第九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月扩散拦截第十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月吸附拦截静电吸附范德华力表面作用第十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤精度定义过滤领域应用到两种过滤精度公称精度：过滤厂家“随意”定义绝对精度：严格意义讲，绝对过滤精度是只出口没有宣称的颗粒杂质释放，即过滤效率为100%，实际上，每个过滤厂家根据自己实际情况定义绝对精度对于过滤精度没有统一的定义第十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤精度（孔径）公称精度：生产企业对外宣称的滤芯精度。绝对精度：对一定粒径的颗粒，理

4、论上滤芯可以达到全部去除，这个粒径就是滤芯的绝对精度。（在过滤行业中，一般约定99%的去除效率）没有统一的孔径分布没有行业标准 第十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤效率第十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤效率值表征Beta RatioOklahoma State大学于70年代提出Beta Ratio可以定义为过滤器去除大于粒径大于X的颗粒的能力() = 进口粒径大于X的颗粒个数 出口粒径大于X的颗粒个数 第十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月颗粒去除效率与Beta值对比上游进口杂质 数量（个/ml）下游出口杂质 数量（个/ml）去除效率 (%)Beta

5、 值100005000502100991005099.52001099.91000599.952000第十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月孔径等级 孔径 典型应用 0.2/0.22 m除菌过滤 0.45 m减少生物负荷 0.65 m截留真菌 0.8 m 精滤 1.2 m 抛光过滤 3.0 m 去除颗粒第十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月杂质特征杂质特征对滤芯性能影响明显杂质特征:尺寸大小 ?外形 - 规则 / 不规则?形态 - 刚性 / 可变形?稳定性 - 剪切敏感?GelParticles.难去除第十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月可变形杂质过滤介质Bac

6、k压差逐渐上升第十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月滤芯材质和结构第二十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤介质材质高分子材料 Media: Nylon, Cellulose, Polyvinylidene Difluoride (PVDF), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polysulfone (PSf), Polyether Sulfone (PES), Metal, Ceramic金属材料 不锈钢 304 316无机材料 陶瓷第二十一张，PPT共四十一页，

7、创作于2022年6月滤芯结构表面过滤 vs. 深层过滤刚性 vs. 非刚性非均一孔径 vs. 均一孔径第二十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月深层滤芯Vs表面滤芯深层滤芯高容污能力用于浑浊或高含污溶液常做为上游预过滤器很少定义绝对过滤精度表面滤芯低容污能力用于澄清或预过滤后的溶液常做为下游终端过滤器常定义为绝对过滤精度第二十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月示意图表面过滤深层过滤第二十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月刚性 vs. 非刚性刚性Rigid当压差变化时，过滤介质孔径保持稳定通过孔径截留杂质非刚性Non-Rigid当压力变化时，孔径会发生变化被拦截的杂质

8、有可能卸载过滤介质塌陷变形，导致旁漏第二十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月非刚性易发生杂质卸载Filter media第二十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月非均一孔径 vs. 均一孔径非均一孔径上游孔径更加开放下游孔径更加致密杂质被拦截在过滤介质中澄清过滤均一孔径上下游孔径一致杂质被拦截在过滤介质表面或靠近上游层作为最终过滤第二十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月孔径类型示意图均一孔径非均一孔径第二十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月打褶增加过滤面积可以：降低 压差延长使用寿命 同样体积，打褶设计可以增加过滤面积近 513倍 D = 2 “ D =

9、2 ”1010A = 过滤面积T = 过滤介质厚度 A = 0.6 ft2A2= 3-8ft2T1T2第二十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月增加滤芯数量5 个孔堵塞5 个孔开放DP = 1 psid 5 个孔堵塞15 个孔开放DP = 1/3 psid 10 孔 20 孔 15个孔堵塞后才能 达到 DP = 1 psid， 使用寿命因此增加了三倍 10 孔 20 孔 第三十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月压力与压差压力 过滤器上游的压力 压差(压力降 DP) 过滤器使用时上游 下游之间的压力差别净压力新滤芯开始过滤是的压差 滤芯存在最大允许压差 滤筒存在最大允许压力第三十

10、一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月滤芯压差7 5出口压力5 bar进口压力7 bar压差2 bar第三十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月通量与时间关系初始DP时间(t)恒定流速下的 DP 过滤时颗粒被过滤器滤孔截留压差逐渐上升曲线拐点 第三十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月开孔率Open area in the filter (porosity)An increase in void volume will lower the flow velocity lower the P increase the service lifePoreFiber第三十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月孔隙率VoidsFiber82.0%18.0%第三十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月孔隙率孔隙率增加将： 降低流体线速度 降低 DP 延长使用寿命孔隙纤维第三十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月纤维直径与孔隙率纤维直径减小，孔隙率增加 (假设孔径不变)第三十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月过滤分类 表面过滤 深层过滤流向过滤介质深度第三十八张，PPT共四十一页，创