PALL过滤器解读 PPT

重量与数量
12.6 mg/l
One ½” marble in a barrel.
256 billion 2 µm particles
绝对精度
定义
在指定试验条件下能够通过过滤器的 最大刚性球形颗粒的直径。
• 它是过滤器元件中最大开孔的标志。
过滤精度挑战试验方法( 1 µm)
微粒挑战 • 玻璃珠 • 中等硅土试验粉尘 • 粗硅土试验粉尘 • 乳胶球形颗粒 • 聚苯乙烯球形颗粒
x =
上游大于直径 x 的微粒数 下游大于直径 x 的微粒数
过滤理论
基本概念
过滤
利用有孔介质从流体(液体或气体)中除去污染物
污染流体 (进料液，上游)
孔
洁净流体 (滤出液，下游)
滤材
1 微米 (um) 等于:
微米
10－6 米 ＝10－3 毫米
3.9×10 -5 英寸
又称 "micron"
膜 类型
定义
过滤 / 分离范围
纳滤
反渗透
过滤工艺范围
微滤 超滤
如何确定过滤器的性能呢？
依据绝对精度或公称精度
公称精度
• no Non-fixed pore construction
• 公称精度的定义：基于大于或等于给定尺 寸所有颗粒的某一重量去除百分数，由过 滤器厂商指定的有争议的微米数值。它几 乎没有好的详细说明，也无再现性。
1. 有争议的微米精度 2. 由制造商自己指定 3. 去除重量百分比 4. 可变的、不可再现的下游流体质量 5. 非固定孔结构
直接拦截
通过搭桥作用，尺寸小于滤孔的颗粒也可被 拦截
不规则形状的颗粒 / 方向性 多个颗粒同时撞击到同一个滤孔
直接拦截
不规则形状的搭桥
直接拦截
多个小颗粒的搭桥
惯性撞击
尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式 流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直线
运动的惯性
颗粒离开流体主流而撞击到滤材上
惯性撞击
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声
过滤机理
三种过滤机制
直接拦截 惯性撞击 扩散拦截
直接拦截
液体中的基本过滤机制
本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒
例如：一种简单的筛网可以拦截尺寸 大于其孔径的颗粒
直接拦截
颗粒大于孔径
直接拦截
当颗粒大于流道 孔径时即被该结 构去除
容污能力可以用 弯曲结构提高 筛网无此作用
Zeta 正电势
Zeta 正电势是颗粒在水溶液中 表面产生的 动电学吸引力 (电荷) 带电的颗粒将被带相反电荷的滤材表面吸
引并由于这些力而被牢固阻截
Zeta 正电势
颗粒接触到滤材表面由于吸引力而被阻截
带负电的 污染物
带正电的 滤材
水溶液
吸附 / Zeta 电势
大多数需过滤的颗粒都带负电，例如：
PSL
过滤精度挑战试验方法( 1 µm)
生物学挑战 • 细菌 • 支原体 • 噬菌体 • 热原
绝对精度试验程序
污染悬浮物压力罐 试验过滤器 收集容器 显微检测分析膜片
玻璃珠试验显微镜评估原理
穿透试验过滤器 的最大玻璃珠？
用显微镜刻 度评定最大 玻璃珠尺寸
1.4
什么是F-2试验?
• 采用“单次通过” 方式I评价水相应用 过滤器的一种快速半自动方法
• 基于评价液压过滤器的“多次通过”方 式试验系统
. . . 最初由 Oklahoma 州立大学开发并 称之为“OSU试验”。
F-2 试验现在也称之为“改进 OSU-F-2 试验”
F-2 试验装置示意图
Slurry
Reservoir Pump Flowmeter
Clean-up Filter
Test Element p
Test Filter
Automatic Particle Counters
F-2 试验优点
• 所用 SAE（美国汽车工程师学会）中等试 验粉尖 对实际污染物具有很好的代表性。
• 污物载荷更符合实际。
• 挑战能进行至过滤器堵塞。
• 对整个过滤器性能可得到更多信息。
结果表达
由计数器读数计算“过滤比” 或称 “Beta 比”，符号
Cl滤oth布&和D深e层pt过h F滤il器ters
Scree筛n网s &和S滤tr网ainers
ຫໍສະໝຸດ Baidu
普通污染物 的相对尺寸
Latex E乳m胶ulsions
金属离子
VOC抯, PCD, Susp. Oil
不溶有机物 可可溶盐类类
Oil E油m乳ul剂sions Re红d 细Bl胞ood
Cells
V病ir毒us
增加了颗粒碰撞过滤介质的机会 仅在气体中有效
扩散拦截
气体分子作布朗运动
扩散拦截
分散在气体分子中的小颗粒 或雾滴受到撞击发生位移
扩散拦截
扩散拦截
气体过滤器能够去除尺寸远小于其液体精度 的污染物
对细小颗粒 (〈0.1 - 0.3微米)非常有效
如果一个气体过滤器在湿润环境中运行， 它的去 除能力即变为液体精度
Pai油nt漆P颜igm料ent
Ca碳rb粒on Black
Ba细ct菌eria
辐At射om原i子c Radii
Prote蛋in白/ E/n酶zymes
颗粒尺寸 10-4
10-3
10-2
10-1
1.0
10
103
( 微米)
平均分子量 100
200
20,000
500,000
S沙an粒d
Hum人an发Hair
102
过滤器的功能
过滤器经常被认为是一种简单的网或筛子， 过滤 / 分离是在一个平面上进行的。
过滤器的功能
实际上，颇尔生产的过滤器滤材具有深度。 “弯曲通道”的结果对于污染物的去除起到了
辅助作用
深度过滤介质
颗粒可以在表面被捕集， 也可以在介质层内被捕集， 因此，提高了容污能力。
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声
惯性撞击
惯性撞击
颗粒被机械拦截或被吸附拦截 在气体中比在液体中更有效. 对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效.
吸附
拦截尺寸小于滤孔的颗粒
由于:
表面相互作用
不同电荷
范德华力(Van der Waals)
吸附
表面作用
扩散拦截
气体分子 (作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴 布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果，
细菌 支原体 病毒 酵母
硅颗粒 细菌内毒素 (热源) 蛋白分子
小结
过滤介质的过滤 / 分离效率由于
直接拦截 惯性撞击 扩散拦截
的共同作用而增强
过滤机理及其效率
效率(%)
直接拦截
100
90 扩散拦截
80
惯性撞击
70
60 50 0.01
0.1 0.3
1
颗粒直径 (um)
10
100
三、过滤精度