过滤净化原理
一、吸附原理
吸附的概念:当两种相态不同的物质相互接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
吸附剂:是指具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体).
吸附质:是指被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)。
吸附的分类及简介:
- 化学吸附:是指吸附剂与吸附质间发生化学反应,并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程,其吸附过程一般进行的很慢,且解吸过程非常困难。
B.物理吸附:是指依靠吸附剂与吸附质分子间的范德华力进行的吸附。吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间完成,并且这种吸附是可逆的.变压吸附在制氢装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附和化学吸附并非不相容的,而是随着条件的变化可以相伴发生,但在一个系统中,可能某一种吸附是主要的。
气体对杂质的吸附主要依靠微粒之间的范德华力,而液体在接触杂质后依靠界面上液体的表面张力吸附杂质。
二、过滤原理
过滤器是用来从所通过的液体或气体中分离出悬浮物质或溶解杂质或色素物质的装置。过滤方式可大体分为三种:直接拦截、惯性撞击和扩散拦截。
直接拦截:是*基本的过滤机制,本质是一种筛分效应,机械拦截颗粒,例如一个简单的筛网可以拦截直径大于其孔径的颗粒;
惯性撞击:流体中的颗粒由于具有重量和线速度而具有一定的惯性,当流体改变流动方向时,由于惯性作用,颗粒撞击到滤材表面,因吸附力的存在而被吸附在滤材表面,惯性撞击对小于滤材孔径的颗粒具有辅助拦截作用。
扩散拦截:气体分子在做布朗运动时撞击杂质颗粒或雾滴,增加了杂质撞击滤材被吸附的几率,这种过滤方式只在气体中有效。
介质的过滤/分离是三种过滤方式共同作用的结果。
过滤精度简称为过滤度,即以微米级颗粒计数的过滤效率,其实就是包含杂质的溶液通过过滤网时,允许通过的*大颗粒的尺寸。孔径尺寸不能说明过滤度如何。
用于过滤器的过滤材料(滤材)的品种很多。诸如编织丝网、滤纸、金属片、烧结滤芯和毛毡等等。但根据其过滤方式可归纳成两类,即表面型滤材和深度型滤材。
1.表面型滤材
表面型滤材也叫绝对滤材。其表面具有一定几何形状,均匀的微孔或通道。用以捕捉应阻挡油液中的污物。滤材常用金属丝、织物纤维或其它材料编织而成的平纹或斜纹滤网.其过滤原理类似于使用制作精密的筛子.其过滤精度取决于微孔和通道的几何尺寸。
表面型滤材的优点:精度表达准确,适用范围广。易于清洗、可重复使用、使用寿命长。
表面型滤材的缺点 :纳污量较小;细小颗粒和条形污物不易滤除,由于制作工艺的限制,精度较难达到10um以下。
2.深度型滤材
深度型滤材也称为纵深型滤材或内部型滤材.该滤材具有一定的厚度,可以理解为由诸多的表面型滤网叠加而成。其内部通道由既无规则又无特定尺寸的纵深缝隙构成。当油液通过滤材时,油液 中的污物在滤材的不同深度被捕捉或吸附。从而起到过滤的作用。液压系统通常用的深度型滤材以滤纸为典型。其精度一般在3— 20um之间。
深度型滤材的优点:纳污量较大,使用期限较长,能够清除许多小于精度以及条形的颗粒,过滤精度较高。
深度型滤材的缺点 :滤材缝隙无统一尺寸。不能准确控制所通过的杂质颗粒尺寸;几乎无法清洗,大都一次性使用,耗量较大。