Фильтрование, фильтрация

Фильтрование или фильтрация, разделение суспензий или аэрозолей при помощи фильтров — пористых перегородок (металлических, асбестовых, стекольных и др.), пропускающих жидкость или газ, но задерживающих твердые частицы.

Фильтрование — процесс очищения суспензий (суспензия или взвесь называется смесь веществ, в которой твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частичек в жидком веществе во взвешенном состоянии) и аэрозолей (аэрозоль — гетерогенная система, которая состоит из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде (обычно в воздухе) от твердых фракций. Метод основан на пропускании жидкости или газа через фильтровальную перегородку, на которой задерживаются твердые вещества.

Фильтрование происходит в специальных агрегатах — фильтрах. Наряду с термином "фильтрование" существует и термин "фильтрация". Рассмотрим один из видов фильтрования на примере разделения суспензий (взвесей).

При фильтровании суспензий твердые частицы задерживаются на фильтровальной перегородке и образуют, таким образом, слой влажного осадка, который по необходимости промывается водой и др. жидкостями или просушивается.

Твёрдые фракции высококонцентрированных (вязких) и наоборот мало концентрированных суспензий проникают в поры фильтровальных перегородок, забивая их. Для того чтобы поры фильтров закупоривались медленнее, применяют вспомогательные вещества (диатомит, перлит, асбест, целлюлозу и др.), которые можно добавить в суспензию или нанести на фильтровальную перегородку.

дозатор для жидкого мыла купить.

Вспомогательный материал образует защитную пленку над порами, в результате фильтр забивается меньше.

Фильтруемая жидкость при движении через слой осадка и фильтровальные перегородки встречает гидравлическое сопротивление, для преодоления которого необходимо создание перепада давления (вакуума под фильтровальной перегородкой или избыточного давления над ней). При постоянном перепаде давления скорость фильтрования падает по мере увеличения толщины слоя осадка и, следовательно, возрастания гидравлического сопротивления. В случае подачи суспензии на фильтровальные перегородки поршневым насосом, фильтрование происходит при непрерывном росте перепада давления с постоянной скоростью. Если же суспензия подаётся центробежным насосом, изменяются непрерывно как перепад давления, так и скорость фильтрации. С повышением температуры скорость фильтрования возрастает благодаря понижению вязкости суспензии.

Фильтратом называется жидкость, полученная в процессе фильтрования.

Существует 3 вида фильтрования:

1. Разделение суспензий  — процесс отделения твердых фракций, которые задерживаются на фильтровальной перегородке, а жидкость при этом проходит и собирается в сосуд;

2. сгущение суспензий — процесс повышения концентрации твердой фазы, при помощи удаления некоторой части жидкости через фильтровальную перегородку;

3. осветление жидкостей — процесс очищения жидкости от небольшого количества твердых фракций, содержащихся в них.

Осадки, образующиеся при фильтровании, разделяют на несжимаемые и сжимаемые.

Примером несжимаемых осадков могут служить частицы песка, кристаллы карбоната кальция, их пористость в не меняется процессе фильтрования. Примером сжимаемых осадков могут служить осадки гидроокисей металлов, их пористость уменьшается при фильтровании. Сжатие осадка ведет к повышению гидравлического сопротивления, как следствие уменьшается скорость фильтрования. Для повышения пористости осадков к суспензиям добавляют реагенты (коагулянты и флокулянты), которые способствуют агрегированию мелких частиц. Фильтрация является эффективным методом разделения жидких неоднородных систем (взвесей, коллоидных растворов). Метод широко применяется в различных сферах промышленности (в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, горнорудной и др.), а также в лабораториях. Способ фильтрации также используется для очистки газообразных сред от жидких и твердых фракций.