Perlit - Czym jest filtracja płynów.
Czym jest filtracja płynów?
Filtracja, czyli oddzielenie ciał stałych od płynu, jest jedną z najczęściej używanych metod oczyszczania w przemysłowych procesach technologicznych. Końcowym produktem może być zarazem filtrat jak i ciało stałe, w zależności od przeznaczenia.
W wielu systemach filtrujących płyny o niskiej zawartości ciał stałych ale o wysokim współczynniku oporu, efektywna filtracja może zostać przeprowadzona jedynie z użyciem czynników filtrujących. W takich procesach technologicznych, przegroda filtracyjna (materiał, siatka, porowata skała lub metal) działa jako oparcie dla obkładu. Czynnik filtrujący tworzy powłokę na przegrodzie a filtrowany płyn jest przez niego przepuszczany. Czynnik filtrujący zatrzymuje ciała stałe znajdujące się w płynie dzięki czemu przegroda filtra nie zatyka się.
Czynnik filtrujący jest bardzo drobnym minerałem, który po dodaniu go do filtratu pozwala na łatwiejszą kontrolę prędkości przepływu oraz usuwanie ciał stałych z filtratu. Czynnik filtrujący nie wchodzi w reakcje chemiczne z filtratem oraz nie zmienia swojej objętości nawet jeżeli ciśnienie zostanie zmienione. Filtracja z użyciem czynnika filtrującego jest procesem filtracji mechanicznej a nie chemicznej i jest to oczyszczanie na mikroskalę. Cząsteczki o nieregularnych kształtach układają się w taki sposób, że od 80 do 90% przestrzeni pomiędzy nimi pozostaje pusta.
Przestrzenie te formują miliardy mikroskopijnych szczelinek pomiędzy cząsteczkami czynnika filtrującego. Szczeliny te są tak małe, że niechciane ciała stałe (nawet wielkości submikronów) znajdujące się w płynie zatrzymują się na czynniku filtrującym. Bardzo duża ilość por rekompensuje ich mikroskopijne rozmiary umożliwiając szybki przepływ oraz wspaniałą klarowność filtratu.
Czym jest dobry czynnik filtrujący?
Dobre czynniki filtrujące są bardzo lekkie, chemicznie obojętne, tworzące obkład o wysokiej porowatości aby utrzymać odpowiedni przepływ filtratu.
Efektywne czynniki filtrujące muszą:
- Formować bardzo porowaty obkład. Struktura cząsteczek musi być taka, że czynnik nie poskleja się ściśle ze sobą, lecz utworzy obkład zawierający od 80 do 90% porów. Umożliwia to nie tylko szybką prędkość przepływu początkowego i wychwycenie ciał stałych, ale również pozostawienie wysokiego procenta szczelin pustych, pozwalających przepływać filtratowi.
- Posiadać małą powierzchnię
Opór przepływu tworzony jest przez lepkość filtratu, który napiera na powierzchnię czynnika filtrującego. Dla tego im mniejsza powierzchnia tym szybszy przepływ filtratu. - Posiadać odpowiednią, równomierną wielkość cząsteczek
Ponieważ drobne cząsteczki o większej powierzchni spowalniają przepływ, a duże cząsteczki mają zły wpływ na klarowność, jak najmniejsze wahania w wielkości cząsteczek (w zakresie danej gradacji lub typu czynnika filtrującego) dają jak najlepsze wyniki filtracji. - Posiadać pewne odchylenia od jednolitej wielkości cząsteczek
Rozmiar cząsteczek musi być taki, żeby odpowiednia ilość bardzo dużych cząsteczek umożliwiła obkładanie na odpowiedniej przegrodzie filtracyjnej. Procentowa ilość dużych cząsteczek służących do obkładania warstwy wstępnej jest mała i nie ma wpływu na prędkość filtracji ani klarowność. - Być dostępne w wielu gradacjach
Gradacja cząsteczek czynnika filtrującego powinna wahać się od jak najmniejszych cząsteczek do dużych cząsteczek, aby umożliwić usuwanie ciał stałych z różnych płynów. Wiele materiałów było testowanych pod kątem ich przydatności jako czynniki filtrujące. Perlitowe czynniki filtrujące okazały się najlepsze i są aktualnie najczęściej używanymi czynnikami do filtracji mechanicznej w procesach technologicznych.
