按过滤介质分类
过滤材料分类
过滤介质的分类凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。
它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类:∙挠性过滤介质：o金属过滤介质o非金属过滤介质：棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物：非织造滤布（、滤纸、滤毡、过滤衬垫）o金属、非金属混合介质∙刚性过滤介质o烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质∙松散过滤介质o硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素，砂，木炭粉、无烟过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。
用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。
常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
常用过滤介质及其主要性能1.3.1 滤布这是在工业上品种最多,应用最广泛的过滤介质。
滤布有纺织滤布与非纺织滤布之分。
其构成材料均为天然纤维(棉,毛,丝,麻)或合成纤维。
滤布的过滤性能决定于材质,纤维织法及后处理加工。
(1)纺织滤布纺织滤布由三种不同类型的纱线织成:单纤(单缕纱),复丝长纤(定长纤维纱)和短纤(多缕纱)。
沉降与过滤：过滤
过滤方式：饼层过滤和深层过滤
过滤设备
滤池：完成过滤工艺的构筑物 分类：快滤池、压力滤池、转筒真空过滤机、微滤机、
布袋除尘器等 工作原理：过滤和反洗
其他气体净制方法
重力沉降与离心沉降主要用于固体浓度较高的含尘气体 的分离净制，而对分离效率要求高的净制工艺或对含尘浓 度低且含微细尘气的净制，需要其他的气体净制方法和 设备。
沉降与过滤：过滤
过滤
概念
过滤：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介 质的孔道，而使固体颗粒被截留下来，从而实现非均相物 系的固液分离单元操作。
过滤推动力：过滤介质两侧的压力差。其由自身重力、 离心力、外加压力等力产生；
过滤介质：过滤操作所用的多孔性介质 工业上分类：
a. 织物介质：由天然或合成纤维、金属丝等编织而成的筛 网、滤布，适于滤饼过滤。 b. 多孔性固体介质：由素瓷、金属或玻璃烧结物、塑料细 粉粘结而成的多孔性塑料管等，适于含粘软性絮状悬浮颗 粒或腐蚀性混悬液的过滤。 c. 粒状介质：由各种固体颗粒或非编织纤维堆积而成，适 于深层过滤。 d. 微孔滤膜：由高分子材料制成的薄膜状多孔介质，适于 精滤。
干法净制 气体净制的分类 湿法净制
电净制
干法净制
袋滤器：是用过滤法将含
尘气体中尘粒滤
除的气体净制方
法。 主要构造：
气体由袋外进入袋内
滤袋；滤袋支撑骨架；进气口；
灰斗；出灰口； 出气口。
湿法净制
概念：是使含尘气体与水接触使其中尘粒被水粘 附除去的净制方法。
基本原理：在设备内产生气-固-水三相高度湍动， 以提高三相的接触，使尘粒粘附。
文丘里洗涤器 主要构造：收缩管、喉管、扩散管
旋风分离器
电净制
过滤器参数详细说明
过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置，通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀或其它设备的进口端，用来消除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。
当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，而清洁的滤液则由过滤器出口排出，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。
基本简介过滤器由简体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及电气控制部分组成。
过滤器工作时，待过滤的水由水口过滤器(15张)时入，流经滤网，通过出口进入用户所须的管道进行工艺循环，水中的颗粒杂技被截留在滤网内部。
如此不断的循环，被截留下来的颗粒越来越多，过滤速度越来越慢，而进口的污水仍源源不断地进入，滤孔会越来越小，由此在进、出口之间产生压力差，当大度差达到设定值时，差压变送器将电信号传送到控制器，控制系统启动驱动马达通过传动组件带动轴转动，同时排污口打开，由排污口排出，当滤网清洗完毕后，压差降到最小值，系统返回到初始过滤状，系统正常运行。
过滤器由壳体、多元滤芯、反冲洗机构、和差压控制器等部分组成。
壳体内的横隔板将其内腔分为上、下两腔，上腔内配有多个过滤芯，这样充分利用了过滤空间，显着缩小了过滤器的体积，下腔内安装有反冲洗吸盘。
工作时，浊液经入口进入过滤器下腔，又经隔板孔进入滤芯的内腔。
大于过滤芯缝隙的杂质被截留，净液穿过缝隙到达上腔，最后从出口送出。
过滤器采用高强度的楔形滤网，通过压差控制、定时控制自动清洗滤芯。
当过滤器内杂质积聚在滤芯表面引起进出口压差增大到设定值，或定时器达到预置时间时，电动控制箱发出信号，驱动反冲洗机构。
当反冲洗吸盘口与滤芯进口正对时，排污阀打开，此时系统泄压排水，吸盘与滤芯内侧出现一个相对压力低于滤芯外侧水压的负压区，迫使部分净循环水从滤芯外侧流入滤芯内侧，吸附在滤芯内内壁上的杂质微粒随水流进穣盘内并从排污阀排出。
特殊设计的滤网使得滤芯内部产生喷射效果，任何杂质都将被从光滑的内壁上冲走。
食品分离技术 - 过滤
19 October 2017
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3、减压过滤
减压过滤又称真空过滤或抽滤，是通过在过滤介质的下方 抽真空的方法，增加过滤介质上下方之间的压差，推动液 体通过过滤介质，而把大颗粒截留的过滤方法。 例：实验室使用的抽滤瓶和生产上使用的各种真空抽滤机 均属此类。 特点：减压过滤需要配备有抽真空系统，而且压力差最高 不超过0.1MPa，多用于粘性不大的物料的过滤分离。
19 October 2017
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表 过滤的分类与特性
类别 粗 滤 微 滤 超 滤 反渗透
截留的颗粒大小 ＞2μ m 0.2～2μ m 20A～0.2μ m ＜20A
截留的主要物质 固形物 细菌、尘灰 病毒、生物大分子 生物小分子、盐、离子
过滤介质 多孔陶瓷等 微滤膜 超滤膜 反渗透膜tober 2017
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（一）粗滤
概念：借助于过滤介质截留悬浮液中直径大于 2μm的大颗粒， 而使固液分离的技术。即通常所说的过滤。 用途：分离酵母、霉菌、动植物细胞、培养基残渣以及其他 大颗粒的固形物。 过滤介质:滤纸、滤布、玻璃纤维、陶瓷滤板等。在实际使用 过程中，要选择那些孔径大小适宜、孔的数量较多又分布均 匀，具有一定机械强度，化学稳定性好的过滤介质。 助滤剂：硅藻土、活性炭、纸粕等。 根据过滤推动力的不同，粗滤可分为常压过滤、加压过滤和 减压过滤等3种。
19 October 2017
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THANKS！
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2、加压过滤
加压过滤是以压力泵或压缩空气为过滤的推动力。 例：在生产中常用的各种压滤机属于此类。 为了加快过滤速度和提高分离效果，可采用添加助滤剂、 降低悬浮液粘度和适当提高温度等措施。 特点：加压过滤设备比较简单，过滤速度较快，过滤效 果较好，在生产中广泛使用。
过滤的基础知识
过滤的基础知识摘录自《过滤介质及其选用》一、过滤的基本类型过滤分为筛滤、深层过滤及滤饼过滤等几种基本类型。
1．筛滤过滤介质有大的孔隙，只要固体粒子的尺寸大于该孔隙，它们就会沉淀在过滤介质上，而尺寸小于孔隙的粒子，则随滤液一起通过介质。
此种过滤机理在杆筛、平纹编织网及膜上都起着主要作用。
由于粒子是沉淀在介质的表面上，所以此种过滤现象也称为表面筛滤。
如果筛滤机理出现在介质的深处——流道窄小到比固体粒子尺寸还小的地方，那么此种筛滤称为深部筛滤。
例如毡子、非织造布及膜等介质，都具有深部筛滤机理。
2．深层过滤其过滤介质具有立体的孔隙结构，能捕集小于孔隙的固体粒子，甚至远小于孔隙（流道）的固体粒子，也能在介质的深部被捕集。
深层过滤具有复杂的混合机理。
固体粒子在惯性力、液压力或布朗运动（分子运动）作用下，首先同孔隙流道壁相接触，然后粒子附在孔隙流道壁上，或者粒子在范德华力或其他表面力作用下彼此附聚在一起。
这些力的大小和效果取决于水溶液中离子的浓度和种类及气体的湿度。
深层过滤体现在毡子和非织造布中，在高效空气过滤机和深层砂过滤机中尤其重要。
3．滤饼过滤简单地说，随着过滤的进行，介质上形成了滤饼。
滤饼本身起着过滤介质的作用，固体粒子被滤饼表面截留，而液体则透过滤饼和介质成为滤液。
滤饼逐渐增厚，滤液也逐渐清澈。
在过滤的初期，由介质截留住大于其孔隙的粒子，而细小的粒子则透过介质随滤液排除。
此时的滤液不够清澈，应打循环返回到悬浮液槽中。
经过一定时间的循环后，再收集合格的滤液。
在大粒子被介质截留的同时，有些小于介质孔隙的细小粒子会在孔隙上“架桥”。
架起的桥会拦住细小粒子透过过滤介质，因而被截留住的大粒子和小粒子逐渐累积成薄饼层，乃至厚饼层。
此后，过滤便转入了滤饼过滤阶段。
显然在过滤的初期，过滤介质起着决定性作用，并且会长久影响滤饼的结构和整个过滤过程。
4．十字流过滤随着过滤应用领域的扩大，难过滤的物质已屡见不鲜（如极小粒子或金属氢氧化物等）。
过滤介质、滤饼
由棉、毛、丝、麻等天然纤维和由各种合成纤维制成的织物，以及 由玻璃丝、金属丝等织成的网。 造价低、清洗、更换方便，可截留的最小颗粒粒径为5～65μ m。
（2）粒状介质
一般由细砂、石粒、活性炭、硅藻土、玻璃渣等细小坚硬的粒状物
堆积成一定厚度的床层构成。
粒状介质多用于深层过滤，如城市和工厂给水的滤池中。
滤饼
硅藻土、碳酸钙
可压缩滤饼 ：滤饼由容易变形的物质构成 某些氢氧化物之类的胶体
三、助滤剂
助滤剂一般是质地坚硬的细小固体颗粒，如硅藻土、石棉、炭粉等。 将助滤剂加入悬浮液中，在形成滤饼时便能均匀地分散在滤饼中间，改善 滤饼结构，使液体得以畅通，或预敷于过滤介质表面以防止介质孔道堵塞。
图10 硅藻土助滤剂
过滤介质及其种类；
滤饼及其种类；
助滤剂的作用。
1、 过滤介质一般分为几种？工业上最常用的是哪一种？ 2、加入助滤剂对过滤起到什么作用？如果滤饼需要回收 还适宜加助滤剂吗？为什么？
过滤介质、滤饼、助滤剂介绍
〖知识回顾〗
1、指出下图中各部分名称。
滤浆 滤饼 过滤介质 滤液
图1 过滤操作示意图
2、过滤的方法有几种？ 回答：滤饼过滤和深层过滤。
一、过滤介质
（1）口罩：过滤介质——纱布
（2）滤芯：过滤介质——颗粒层
（3）活性炭
（4）多孔陶瓷
1、什么是过滤介质？ 凡是能使虑浆中流体通过，其所含固相颗粒被截留，以达到
（3）多孔固体介质 是具有很多微细孔道的固体材料
图7 多孔陶瓷管
图8 微孔铝板
图9 微孔塑料滤芯
具有耐腐蚀、孔隙小、过滤效率比较高等优点 常用于处理含少量微粒的腐蚀性悬浮液及其它特殊场合。
《食品机械与设备》习题及答案
《食品机械与设备》习题2016 年1 月30 日1. 食品加工机械设备用材的基本要求是什么？从哪些方面考察食品机械设备的材料的性能？2. 食品加工机械设备的选型原则是什么？3. 判断：所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。
4. 判断：机械设备的安全操作参数包括额定压力、额定电压、最高加热温度等。
5. 判断：所用CIP 清洗系统的管路中物料流向必须采用自动切换阀。
6. 判断：双端式自动洗瓶机卫生条件和空间利用率优于单端式。
7. 判断：单端式自动洗瓶机主要用于新瓶的清洗。
8. 影响CIP 清洗效果的因素有：(1) 能。
以Re 来衡量, 从壁面淌下薄液的Re > ；管道线的Re >；但管道线Re >为效果最好；(2) 能。
在一定的流量下，上升，可提高Re，污物与洗涤溶液的化学反应速度；增大污物中物质的量；(3) 能，主要来自剂。
9. CIP 清洗效率与关系最小。
A. 洗液有效浓度B. 洗液流速C. 洗液温度D. 洗液贮罐形状10. 双端式自动洗瓶机卫生条件于单端式, 空间利用率于单端式。
A. 优，次B. 优，优C. 次，次D. 次，优11. 为了贮罐内壁进行全方位清洗，可采用喷头。
A. 固定式B. 单轴旋转式C. 双轴旋转式D. A、B 和C12. 说明CIP 系统清洗喷头的各项要点，并说明喷头的喷嘴数和旋转角度的主要作用。
13. 判断：蒸汽注入式无菌处理系统无须保温段。
14. 判断：液体食品UHT 系统中只能用蒸汽作换热介质。
15. 判断：只有间接加热式UHT 系统需要设背压阀。
16. 液体食品设备简称UHT 设备，有式和式两种。
17. 回转式杀菌锅的优点是：均匀；可缩短；可提高；稳定。
适用于杀菌。
它的缺点是：操作要求高，杀菌锅容积降低；因使用热水循环, 因此有作用，须对进行处理。
18. 说明罐头食品杀菌设备的分类。
这些分类的依据如何？19. 说明液态饮料（例如鲜奶）的连续灭菌过程的主要步骤与操作原理。
滤过法-过滤介质
过滤介质⼜称滤材，是⽤于⽀撑滤饼、阻留颗粒的⼀些材料的总称。
理论上对滤材的要求是：①滤材应是⼀种惰性物质，即不易与滤液发⽣化学反应和产⽣物理变化。
②限度的滤过液体和阻留颗粒。
③有⼀定的机械强度，能耐受过滤时的压⼒。
④不吸附或很少吸附溶质。
不同滤材，其性质不同，⽤途及效率也不同，应根据过滤的⽬的和滤浆的性质，加以正确的选⽤。
常⽤过滤介质有以下⼏种： 1、滤纸可分为普通滤纸和分析滤纸，其致密性和孔径⼤⼩相关较⼤。
普通滤纸孔径为1-7µm，常⽤于⼩量液体药剂的过滤。
经环氧树脂和⽯棉处理的α-纤维素滤纸，提⾼了滤纸的强度和过滤性能。
2、脱脂棉供过滤⽤的脱脂棉应为长纤维的，否则纤维易脱落到滤液中，影响滤液的澄清，适合于⼝服液体药剂的过滤。
3、织物介质 ⼜称滤布，主要包括①棉织品，常⽤于精滤前的预滤⽤。
②丝织品，常⽤有绢布，因其质地⽐棉布细，既可⽤于⼀般液体滤过，也可⽤于包裹滤棒，⽤于注射剂的脱碳过滤。
③合成纤维类如尼龙、聚脂等，特点是耐酸、耐碱性强，不易被微⽣物污染，常⽤作框板压滤机的滤布。
④其它有⿇织品、⽑制品等。
4、烧结⾦属过滤介质将⾦属粉末烧结成多孔过滤介质，⽤于过滤较细的微粒。
如⽤钛粉烧结成的滤器，⽤于注射剂的过滤。
5、多孔塑料过滤介质系⽤聚⼄烯、聚丙烯或聚⼄烯醇缩甲醛等⽤烧结法制备的管状滤材。
可⽤于注射剂过滤。
此类滤材优点是化学性质稳定，耐酸、耐碱耐腐蚀，缺点是不耐热。
6、垂熔玻璃过滤介质系中性硬质玻璃细粉烧结在⼀起制成的孔隙错综交叉的多孔性滤板，再固定在玻璃器⽫上制成的漏⽃状、球状或棒状滤器，⼴泛⽤于药液，特别是注射液的过滤。
7、多孔性陶瓷过滤介质系⽤硅藻⼟或⽩陶⼟等烧结成的筒式滤材。
根据孔径⼤⼩有三种规格，慢速、中速和快速。
8、微孔滤膜系⼀种⾼分⼦薄膜过滤材料，其厚度为0.12-0.15mm，在薄膜上分布许多穿透性⼩孔，孔径从0.25-14µm，分成多种规格.按薄膜材料不同分为醋酸纤维素酯膜、硝酸纤维素酯膜及⼆者的混合纤维素膜、聚氯⼄烯膜、聚酰按膜、聚四氟⼄烯膜等。
空气、水、油过滤
温度高含水量大,温度低含水量减少。压力高低含水量大,
压力高含水量减少。根据使用要求的不同，过滤器必须把 它们进行分离，这也是过滤技术。
１.按物态不同进行分离可做如下分类：
1.1. 固、液分离：一般是指液体中过滤掉固体颗粒。在固、液分离中用 保留液体的名称来命名过滤器的名称。例如机油过滤器是保留的机油， 燃油过滤器是保留的是燃油。水过滤器、啤酒过滤器、变压器油过滤器、 血液过滤器都是以保留液体的名称来命名。 1.2.气、固分离：是指气体中过滤掉的固体粒子，保留的是纯净的气体。 这种分离技术制成的产品是是空气，所以其名称叫空气滤。 1.3.液、液分离：在液体中含有不同的其它液体，把这些液体分离开来
水资源量:指全球水量中对人类生存发展可用量.能供人类生活和工农业生 产使用的淡水源还不到淡水总量的万分之一(0.035亿立方米).
中国水资源情况: 平均年降雨量为648.2毫米. 水资源总量:2.8142х10的12次方 / 每年(2.8亿立方米/年) 我国13亿人,人均水资源占有量为2000立方米/年, 是世界人均水资源的1/4 人均水资源占有量第一的是冰岛62.5万立方米/年 人均水资源占有量153位的是科威特103立方米/年
就是液、液分离。最常见的是油水分离，但是只油水分离这一称呼仍然
不清楚。一般是指保留油去除水称为油水分离,用 W/O表示。 （含水量大于１０００ＰＰＭ时液体成乳状）
另一种是水多油少去除的是油,保留的是无油的水,用O/W表示。例如浮
油收集器和油水分离装置,就属于这一类。在油水分离中还有舱低水的 除油。燃油除水，冷冻油除水，液压油除水等等。海水淡化也都是 液．液分离。 1.4. 气．液分离：一般是指除去液体中的气体。因为在液压系统中存 在气体时，由于压力和温度的变化气体会收缩或膨胀，造成液压系统 工作不平稳。所以在液压系统的最高点和重要元件之前均设置放气元 件。液体中的含气量与液体的性质和温度有关，例如水到沸点时气体 的溶解度等于零。所以一些从液体中分离出气体的方法是用加温的办 法来降低溶解度。 另一种是从气体中去除液体，例如新式的螺杆泵压缩机，为了提高 空气的压缩效率用液体油做密封介质造成压缩空气中含有油。必须从 气体中去除液体油。这种过滤器称为油、气分离器。
过滤介质
％左右，此外还有少量的K2O和Na2O以及少量的Fe、Mg、Ca等氧
化物。其化学性质稳定，与硅藻土类似，除在热的浓碱和氢氟酸
中外，均不易溶解。
膨胀珍珠岩的渗透率和孔径尺寸范围不如硅藻土的宽，其平
均孔径也远小于硅藻土助滤剂。因此，膨胀珍珠岩无法象硅藻土
那样高效地滤去微生物和其他微细粒。此外珍珠岩的颗粒形状大
(3)膜过滤没有特别的温度要求，所以可进行热敏感或热不稳定物质 的常温膜过滤。如用于药品、酶制剂、食品、饮料的分离、分级、 浓缩、富集等。
(4)膜过滤可用于浓缩过程，对回收微量有价值物质十分有益。
膜过滤的原理
1、微孔过滤原理
微孔过滤的介质为均质多孔结构的滤膜，它类似多层叠置的筛网， 其截留微粒的作用局限于膜的表面，能将液体中大于额定孔径的微 粒全部阻拦，且不会因压力差升高而导致大于孔径的微粒穿过滤膜。
(1)膜面的机械截留(筛分)；
(2)膜面及微孔内的吸附(一次吸附)；
(3)在微孔中持留而被去除(阻塞)。
超滤膜的机械截留效果是由溶质粒子的大小、形状与膜孔径的
大小、形状之间的关系决定的。吸附和阻塞过程则是膜与溶质粒子
物化性质之间的相互作用结果。这三个过程相结合的统一效应构成
了超滤的物质分离机理。
可能在滤孔中发生架桥现象。重新构成的新滤孔处继续将细小粒
子截留，而只允许液体通过。
在扁平胶状固体物料过滤时，因形状易为压力所改变，滤孔
往往可能为其本身所阻塞，这种情况下，不仅固体微粒不能通过，
流体流动亦受阻碍。此时，可采用加入某种助滤剂的办法。此外，
当悬浮液中固体颗粒粒度太细及液体含固量太低又无法使之凝聚
1、滤布的材质及原料性能 滤布的化学稳定性，吸水等物理性能及机械强度等是
过滤介质
固液分离过程中过滤介质的选择与应用天津大学谭蔚教授1.概述2.过滤介质的分类3.编织滤布4.过滤介质的特性及影响因素5.机织过滤介质的堵塞6.过滤介质的选择1. 概述成功的过滤操作很大程度上取决于选择合适的过滤介质。
实验来选择存在问题滤布选择在润滑油白土过滤时均采用两层滤布与滤纸对新的过滤介质华北制药集团Vc 生产中不知道有双层复合滤布操作条件不合适在润滑油白土过滤时，原来在120℃时过滤，滤布发黄，寿命短，后来改为80 ℃操作，滤布寿命提高一倍。
使用合适的滤布或者过滤介质可有以下优点：2、过滤介质的分类2.1 按过滤原理分类滤饼过滤澄清过滤2.2 按材质分类天然纤维合成纤维金属、塑料及陶瓷2.3 按结构分类活性炭石榴石磁铁矿石英砂无烟煤松散性过滤介质无机滤膜滤 芯多孔玻璃多孔金属多孔陶瓷多孔塑料刚性过滤介质柔性过滤介质过滤介质非金属过滤介质纸板非织造布高分子有机滤膜非金属过滤介质非织物类过滤介质金属过滤介质织物类过滤介质金属过滤介质不锈钢纤维毡滤纸板状滤网条状滤网天然纤维织物合成纤维织物金属丝编织滤网纺织物滤布 2 微米非编织介质纤维毡10微米滤纸2微米滤板0.5微米刚性多孔介质陶瓷1微米烧结金属3微米松散固体介质（纤维、粉末等，<1微米）膜（高分子有机膜和无机膜）金属丝网5微米2绕线或绕纤维的缠绕式筒式10织造滤布天然或者人工合成纤维编织织物1005孔板金属网金属板5-25金属丝缠绕滤管扇形洗涤元件金属缝隙过滤元件最小截留粒径（μm ）实例种类单丝，复丝，人造短纤维纱线的混纺织物。
3. 编织滤布按滤布纱线构成分类单丝复丝短纤维按滤布纱线构成分类单丝滤布按滤布纱线构成分类复丝滤布按滤布纱线构成分类短纤维纱滤布改变经纱线和纬纱线的编织方式可织出不同结构的滤布。
3.1 单丝和复丝单丝滤布这种滤布很容易通过反冲洗来清洗。
（包括热处理和砑光等现代的发展趋势是由细的和粗的单丝生产复合滤布。
复合滤布实际上这种滤布是仿照顶层过滤滤布被一个辅助滤布支撑的复合情况设计的。
过滤材料的分类
过滤材料的分类在生活和工业生产中，过滤材料起着非常重要的作用。
通过不同的过滤材料，可以实现对各种物质的分离和纯化。
根据材料的性质和用途不同，过滤材料可以分为多种分类。
本文将就常见的过滤材料进行分类和介绍。
一、物理过滤材料物理过滤材料是利用物理方法对混合物进行分离的材料。
常见的物理过滤材料包括滤纸、滤膜、滤网等。
滤纸是一种多孔性材料，能够通过孔隙将固体颗粒截留在表面，而让液体通过。
滤膜则是一种薄膜状材料，具有微孔结构，可以实现对微小颗粒和溶质的分离。
而滤网则是由金属丝、塑料丝等材料编织而成，具有不同的孔径和孔隙率，适用于不同粒径的颗粒物质过滤。
二、化学过滤材料化学过滤材料是利用化学作用对混合物进行分离的材料。
常见的化学过滤材料包括活性炭、离子交换树脂等。
活性炭是一种多孔性吸附剂，能够吸附溶液中的有机物、气体和杂质，起到净化和脱色的作用。
离子交换树脂则是一种具有特定功能基团的高分子材料，能够选择性地吸附或释放离子物质，用于水处理、金属离子的分离等。
三、生物过滤材料生物过滤材料是利用生物体或生物反应进行分离的材料。
常见的生物过滤材料包括细菌过滤膜、生物膜反应器等。
细菌过滤膜是一种微孔滤膜，能够有效地截留细菌和微生物，用于食品、医药等行业的微生物检测和分离。
生物膜反应器则是一种利用微生物在膜表面生长形成生物膜，通过微生物的代谢作用实现废水处理和有机物降解的设备。
四、复合过滤材料复合过滤材料是将不同种类的过滤材料组合在一起，形成具有多种功能的过滤系统。
常见的复合过滤材料包括混合纤维滤料、多层滤网等。
混合纤维滤料是将不同尺寸和材质的纤维混合在一起，形成具有机械过滤和吸附功能的滤料。
多层滤网则是将不同孔径和结构的滤网层叠加在一起，实现对不同颗粒的分离和过滤。
总结通过以上分类，我们可以看到过滤材料的种类繁多，各具特点，适用于不同的领域和用途。
在实际应用中，选择合适的过滤材料对于提高过滤效率、保护设备和产品质量都至关重要。
环境工程原理第07章过滤
解得： q3 2.073102 m3/m2
2 2 3 所以 q3 q2 0.1 2.073 10 1.6 10 0.1 0.473 10 m3
因此可再得到的滤液为 0.473L。
（二）恒速过滤
dV 过滤推动力 V 常数 特点： K不为常数， u At Adt 过滤阻力
1 s
dV KA Adt 2(V Ve )
令 q=V/A， qe=Ve/A
K 过滤常数，与滤饼的颗粒性质、 悬浮液浓度、滤液黏度、滤饼的 可压缩性有关，由实验测定。 qe：过滤介质特性参数
滤饼过滤基本方程
dq K dt 2(q qe )
二、过滤过程的计算
过滤计算的基本问题：确定过滤速度与推动力、 阻力等因素的具体关系。 1、恒压过滤： dV 过滤推动力 对指定悬浮液，K为常数。 u Adt 过滤阻力 dV KA V t 2 2(V Ve )dV KA dt Adt 2(V Ve ) 0 0 q t dq K 2(q qe )dq Kdt dt 2(q qe ) 0 0
掌握过滤过程的基本计算、过滤常数及其测定，
掌握过滤机生产能力的计算。
一、过滤基本方程 主要特征：过滤是一种不稳定流动过程，随过滤的进 行，流体中的固体颗粒被截留在过滤介质表面并逐渐 积累成滤饼层。 滤饼厚度：随过滤时间的延长而增厚，其增厚速率与 过滤所得滤液量成正比。 过滤速度：由于滤饼厚度增加，过滤速度逐渐减小。
同理，生成厚度Le的滤饼获得过滤介质的当量滤液体 积用Ve表示
fVe Le A
dV Ap 则： u Adt r f (V Ve )
滤饼比阻 r 有两种情况：
不可压缩滤饼：滤饼层的颗粒结构稳定，在压力作用
化工单元操作任务三_过滤操作技术
引入比例因数K’过滤速度为： dV K'u K' d12pc
Adt
32L
另：1 K ' d12
r' 32
则有： dV
pc
Adt r' L
式中 V —— 滤液量，m3； t —— 过滤时间，s； A —— 过滤面积，m2。 r’—滤饼参量，m-2
4、比阻r
单位厚度滤饼的阻力； 在数值上等于粘度为1Pa·s的滤液以1m/s的平均流速通过 厚度为1m 的滤饼层时所产生的压强降；
⑤多孔塑料过滤介质。 ⑥垂熔玻璃过滤介质。 ⑦多孔陶瓷。 ⑧微孔滤膜。
滤饼的压缩性和助滤剂
随着过滤的进行，滤饼的厚度增大，滤液的流动阻力亦逐 渐增大，导致滤饼两侧的压强差增大。滤饼的压缩性对压强差 有较大影响。
不可压缩滤饼：若颗粒由不易变形的坚硬固体组成，则当
压强差增大时，滤饼的结构不发生明显变化，单位厚度滤饼 的流动阻力可视作恒定，这类滤饼称为不可压缩滤饼。
V V 0
Ve d V kA2 p1s
t
dt
0
令K=2kp1-s
V 2 +2Ve V=KA2t
（1）
又令 q=V/A，qe=Ve/A
若忽略过滤介质阻
q 2 +2qqe =Kt
(2)
力，Ve=0
V2=KA2t
(1)和(2)式都称为恒压过滤方程式。
（三） 恒速过滤
若维持过滤速率恒定，这样的过滤操作方式称为恒速过滤。
2 、颗粒床层的特性
颗粒床层的特性可用空隙率、当量直径等物理量来描述。
空隙率：单位体积床层中的空隙体积称为空隙率。
床层空隙体积
床层总体积
过滤材料的分类
过滤材料的分类过滤材料是一种常见的工程材料，用于分离固体颗粒和液体或气体。
根据不同的分类标准，过滤材料可以被分为多种类型，每种类型都有其独特的特点和应用领域。
第一类过滤材料是根据材料性质分类的。
在这一类别中，最常见的过滤材料包括纸质过滤纸、合成纤维过滤材料、金属网过滤器等。
纸质过滤纸通常用于实验室中的小型过滤操作，具有较好的过滤效果和较低的成本。
合成纤维过滤材料则适用于工业生产中，具有较高的耐高温性能和耐腐蚀性能。
金属网过滤器则主要用于液态金属过滤，具有较高的耐压性能和较长的使用寿命。
第二类过滤材料是根据过滤机理分类的。
根据过滤机理的不同，过滤材料可以被分为深层过滤材料和表面过滤材料两种类型。
深层过滤材料主要依靠材料内部空隙和纤维之间的交错排列来实现颗粒的拦截和过滤。
而表面过滤材料则主要依靠材料表面的微小孔隙来实现颗粒的拦截和过滤。
两种类型的过滤材料各有优缺点，具体选择要根据实际需求来进行。
第三类过滤材料是根据应用领域分类的。
根据应用领域的不同，过滤材料可以被分为水处理过滤材料、空气处理过滤材料、液态金属过滤材料等。
水处理过滤材料主要用于家庭自来水净化、工业废水处理等领域，具有去除杂质、细菌等有害物质的功能。
空气处理过滤材料则主要用于空气净化领域，如空调过滤器、汽车空气滤芯等。
液态金属过滤材料则主要用于金属熔炼过程中的杂质去除，确保金属纯度。
总的来说，过滤材料在工程领域中起着至关重要的作用，不同类型的过滤材料在不同的应用领域具有各自独特的优势。
选择合适的过滤材料对于工程项目的顺利进行至关重要，需要根据实际需求和条件来进行选择和应用。
希望未来能够有更多的创新和发展，为过滤材料行业带来更多的可能性和机遇。
过滤的实训报告
本次实训旨在通过实际操作，使学生了解和掌握过滤的基本原理、方法和应用，提高学生的实验操作技能和工程实践能力。
通过实训，学生能够熟悉过滤设备的结构、工作原理和操作流程，学会分析和解决过滤过程中遇到的问题。
二、实训内容1. 过滤原理与分类（1）过滤原理：过滤是利用过滤介质对固体颗粒进行分离的方法。
根据过滤介质的种类和过滤机理，过滤可分为深层过滤、表面过滤和膜过滤。
（2）过滤分类：根据过滤介质的种类，过滤可分为机械过滤、化学过滤、生物过滤和电磁过滤等。
2. 过滤设备（1）机械过滤设备：包括筛分设备、离心设备、沉降设备等。
（2）化学过滤设备：包括沉淀池、絮凝池、中和池等。
（3）生物过滤设备：包括生物滤池、生物转盘等。
（4）电磁过滤设备：包括电磁过滤器、磁力过滤器等。
3. 过滤操作（1）机械过滤操作：主要包括筛分、离心、沉降等。
（2）化学过滤操作：主要包括沉淀、絮凝、中和等。
（3）生物过滤操作：主要包括生物滤池、生物转盘等。
4. 过滤效果分析（1）过滤效率：指过滤介质的过滤能力，通常以过滤介质的过滤速度、过滤精度和过滤面积来衡量。
（2）过滤阻力：指过滤过程中过滤介质对流体流动的阻碍程度，通常以过滤介质的过滤速度来衡量。
（3）过滤精度：指过滤介质的过滤能力，通常以过滤介质的过滤速度和过滤面积来衡量。
1. 实验前准备（1）熟悉实验设备、操作流程和注意事项。
（2）了解实验原理和目的。
（3）预习实验内容，明确实验步骤。
2. 实验操作（1）按照实验步骤进行过滤操作，观察实验现象。
（2）记录实验数据，如过滤速度、过滤阻力、过滤精度等。
（3）分析实验结果，总结实验现象。
3. 实验结果分析（1）根据实验数据，分析过滤效率、过滤阻力和过滤精度。
（2）对比不同过滤方法的效果，总结优缺点。
（3）针对实验中出现的问题，提出改进措施。
四、实训总结1. 通过本次实训，掌握了过滤的基本原理、方法和应用。
2. 学会了过滤设备的操作和实验数据的处理。
过滤介质分类
过滤介质分类凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。
它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类:・挠性过滤介质：o金属过滤介质o非金属过滤介质：棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物：非织造滤布（、滤纸、滤毡、过滤衬垫）o金属、非金属混合介质・刚性过滤介质o烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质・松散过滤介质o硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素，砂，木炭粉、无烟过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。
用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。
常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
1.2选择过滤介质的基本要求(1)过滤介质对固体颗粒的捕集能力这关系到过滤的分离次序。
所谓捕集能力就是能截留的最小颗粒尺寸。
捕集能力取决于介质本身的孔隙大小及分布情况。
下表为各类过滤介质能捕集的最小颗粒。
介质类型举例能够截留的最小颗粒（微米）滤布天然及合成纤维编织的滤布10滤网金属丝编织网>5非织造纤维介质纸（纤维素）纸（玻璃纤维材料）毛毡5210多孔材料薄膜0.005刚性多孔材料陶瓷金属陶瓷13松散固体介质硅藻土膨胀珍珠岩<1<1(2)渗透率过滤介质的渗透率反映了它对滤液流动的阻力,它影响过滤机的生产强度和过滤推动力---压强差过滤介质的渗透率可由达西方程来描述:对由颗粒或纤维填充的过滤床,其渗透率K可用柯兹尼-卡尔曼方程式给出:单丝纺织纤维介质的渗透率可由以下半经验方程给出:由此可见,过滤介质的渗透率与介质本身的孔隙率有关。
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按过滤介质分类
按过滤介质分类 按照过滤介质分为：空气过滤器、液体过滤器、网络过滤器、光线过滤器 1.空气过滤器 使受到污染的空气被洁净到生产、生活所需要的状态，也就是使空气达到一定的洁净度。
空气过滤器如何过滤空气：
一般的空气净化设备过滤空气大概分为一下方法和步骤。
1、多重过滤网————防止空气中的灰尘和病菌进入室内
多重活性碳过滤网有效拦截灰尘病菌，进行过滤空气，确保进入室内的空气洁净。
2、氧化钛杀毒————降解室内空气中的甲醛、苯等有机毒气的污染
纳米级二氧化钛由紫外光激活，进行过滤空气有效降解空气中的甲醛、苯等有机毒气的放射污染。
3、负离子增氧————增加室内空气中的氧气至适量并保持含量稳定
负离子发生器给室内空气增氧，确保进入家居的空气保持足量的氧气、充满活力，加强过滤 空气>
4、PTC陶瓷加热————加热室内空气至舒适温度
PTC陶瓷加热片对冬季进入室内的新风进行辅助预热，适当增加室内的温度，从而过滤空气，让家居温暖舒适。
5. 紫外光杀菌————强效杀灭空气中的流行性病毒细菌
紫外线光源具有强效杀灭空气中的流行性病毒细菌，使人远离感染源，进行过滤空气，呵护全家健康。
过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置,通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀或其它设备的进口端，用来消除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。
当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，而清洁的滤液则由过滤器出口排出，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。
2.液体过滤器 使受到污染的液体被洁净到生产、生活所需要的状态，也就是使液体达到一定的洁净度。
3.网络过滤器 通过设置来阻挡垃圾信息，使出现在电脑屏幕上的信息尽量符合要求。
同吸收的原理将不同颜色的光线分离
4.光线过滤器 把一些不需要的光线吸收掉。
过滤器的作用 (1) 吸油过滤器：该过滤器设在泵的吸入管路上，滤除油箱内的
残留污染物质的通过空气孔进入的污染物，有保护泵的作用。
但是为了避免泵产生空穴现象，必须充分注意压力损失，一般使用100—200目的的粗金属网或凹口金属丝材料。
因此，它不是控制系统的污染浓度的过滤器。
(2) 高压管路过滤器(A)：设在泵的出口管道上，有保护污染物不进入系统的作用。
因此，可以控制系统的污染物浓度。
但是，因为是高压主管路，要受泵的脉动和压力冲击，所以过滤元件的材质，强度要慎重考虑。
(3) 高压管路过滤器(B)：在系统中，为了保护对污染特别敏感的液压件，才安装此过滤器，也称终端过滤器。
因而它往往比其他过滤器的过滤粒度小。
因此使用时要选择容量大的。
另外对元件的材质，强度也同(A)一样要充分考虑。
(4) 回流过滤器：设在系统的回油管路上，其作用是把系统内产生或侵入的污染物在返回油箱前捕获到。
因此它是控制系统污染浓度的最有效最重要的过滤器。
虽是低压管路，但根据传动装置的运转状况，也会出现脉动或压力冲击，所以对元件材质、强度要充分考虑。
进口泵
(5) 循环过滤器：设在油箱循环的回油路上，系统的容量大，所以在要求要求严格的清洁度时往往被采用，即使系统不在工作，也可以把油箱内污染物捕集到，因此，降低污染浓度的效率最好。
另外安装着冷却器，具有可以同时进行冷却、容易维修等优点。
但需要用专用泵和电机，造价高。
(6) 空气过滤器：设在油箱上，具有防止污染物由于油箱的油量变动而随空气混入油箱。
因此过滤精度要具有与过滤器同等以上的性能，容量要留有充分余地，以防由于孔阻塞使油箱内压变成负压，引起泵的空穴现象。
在周围环境恶劣时尤其要注意。