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📜  过滤分离

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:17.935000             🧑  作者: Mango

过滤分离

泡茶就是最典型的例子。泡茶时使用过滤器或筛子将茶叶与水分离。只有水会流过筛孔。滤液为过滤后收集的液体；在这个例子中，水是滤液。纸、布、棉绒、石棉、矿渣或玻璃棉、无釉陶器、沙子或任何其他多孔材料都可以用作过滤器。过滤用于水和污水的处理。

什么是过滤？

该过程使用过滤介质（例如滤纸）进行。与要提取的颗粒的尺寸相比，使用过的过滤介质的孔更小。该过程通常可用于任何非均相混合物的分离。

过滤原理：过滤过程依赖于颗粒之间大小差异的原理。它以一种物质溶解在溶剂中而另一种不溶解的方式选择溶剂。因此，后者作为所选过滤介质上的残留物被收集。

过滤过程

  • 不溶性固体分散到液体中形成溶液。
  • 使用玻璃棒将滤纸锥固定到漏斗中。
  • 与不溶性固体的颗粒相比，滤纸的孔更小。因此，固体作为滤纸中的残留物被提取出来。
  • 然后将滤纸放在网上以提供支撑。
  • 重力作用于液体介质。
  • 在过滤介质上获得浆液。由于产生的压力差，流体通过过滤介质并在烧杯底部作为溶剂收集。

影响过滤的因素

  • 所用固体的性质：
    • 颗粒形状和大小
    • 粒子电荷
    • 粒度分布
    • 颗粒粘附在一起的特性
    • 密度
    • 施加压力的刚性
  • 所用液体的性质：
    • 使用液体的密度
    • 粘度 - 滤液粘度的增加将增加流体中的流动阻力，导致过滤速率降低。
  • 悬浮温度
  • 浆液中固体的性质：过滤初始阶段的滤饼形成速率。
  • 过滤介质的表面积：过滤速率与滤床的比表面积成反比。但是，它与过滤介质成正比。因此，使用大过滤器会提高过滤速度。也可以通过并联多个小单元来增加。
  • 过滤介质的压力：蒸发速率与滤饼和介质的压力成正比。通过保持浆液在过滤介质顶部的前方可以获得压力差。

过滤类型

过滤可以大致分为两个不同的类别：

  • 表面或筛网过滤
    • 这是一种筛分作用，介质的孔通过该作用破坏固体的运动。
    • 这种类型的过滤涉及过滤技术。这是一种技术，其中大于过滤介质孔径的颗粒将保留在过滤介质上。这是通过使用带有孔的板或编织筛子来完成的。
    • 这种方法的功效是根据平均或最大孔径来定义的。
    • 通常，过滤介质的机械强度较小。
    • 通常观察到低容量。
    • 保留颗粒的尺寸被认为大于中孔尺寸。
    • 设备通常很昂贵。
    • 例如纤维素膜过滤器。
  • 深度过滤
    • 这是一种渗透过程，其中浆料深入到固体颗粒直径大于曲折空隙或通道直径的位置。
    • 这种类型的过滤涉及缠结技术。这是一种技术，如果过滤介质是布或多孔毡，颗粒会以纤维团的形式缠绕在一起。
    • 认为颗粒的尺寸小于孔径。
    • 通常，过滤介质的机械强度较高。
    • 通常观察到高容量。
    • 设备一般都很便宜。
    • 例如陶瓷过滤器。

过滤分离的应用

过滤法分离的一些应用是：

  1. 准备咖啡和茶：热咖啡作为滤液获得，而咖啡豆作为残留物留在过滤器顶部。
  2. 通过这种技术可以分离白垩粉和水的混合物。
  3. 真空吸尘器配有过滤器以吸收灰尘颗粒。
  4. 从水或白垩粉中过滤沙粒。
  5. 污水和废水处理：过滤是模拟水处理过程的有用技术，但该过程成本高昂且繁琐。
  6. 由熔炉用来模拟防止熔炉元件被颗粒物污染。
  7. 空气过滤器用于清除建筑通风系统和内燃机中的空气颗粒物。
  8. 饮用水废水处理是在慢砂过滤器中使用生物膜过滤进行的。
  9. 液体剂量的生产
  10. 肾脏中的血液过滤

示例问题

问题 1：如何克服因粘度增加而导致蒸发速率下降的问题？

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问题2：滤饼是什么意思？

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问题 3：定义浆料？

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问题4：简述过滤介质的种类。

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问题 5：如何在泡茶中使用过滤？

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问题 6：我们有沙子、盐和水的混合物。你将如何分开它？

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问题7：过滤工艺的基本要求是什么？

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