過濾技術是一個非常古老的化工單元操作。雖然具有悠久的歷史,但在近代化工中一直沒有引起人們應有的重視。近年來,隨著工業生產技術的發展,過濾技術的重要性越來越受到人們的重視,自1974年召開了第一次國際過濾會議以來已經舉行了五次世界性的專業會議。第一次國際顆粒技術會議于1986年在德國召 開,這從一個側面反映了過濾和相關技術的理論研究和應用開發在近年來已經有 了較大的發展。與此同時,我國在1987年和1990年已經召開了兩次全國非均相 分離學術報告會,此外,機械學會流體工程學組也定期舉行分離機械技術交流會。 這表明過濾技術在我國已日益受到人們的重視E。世界過濾大會是當今世界上過 濾與分離機械行業學術地位最高的學術會議。最初由總部設在英國倫敦的國際過 濾學會(下設歐洲、美國、英國、法國、加拿大、比利時、南非、日本等分會) 主辦,每三至四年舉行一次。第十屆世界過濾大會于2008年4月14-18 H在德國萊比錫市舉行,會議有來自全世界約400名代表參會,會上發表了300余篇論 文,內容涉及空氣、工業氣體、廢氣的過濾與分離,液體的過濾與分離、廢水的 處理和水的凈化、過濾材料和膜分離等領域。會議論文涉及基礎研究、應用基礎研究和工業化應用等方面的工作。從本次會議的報告內容來看,最大的特點是約 有三分之一的論文涉及膜和膜分離過程、膜的應用等內容,可見膜的分離過程受 到各國學者的普遍重視。此外,各個領域中均有一定數量的論文涉及了基礎或應 用基礎研究,也有一定數量的論文涉及過濾與分離過程及其優化等的內容圓。
為加快過濾速率,擴大可濾范圍,科研工作者們做出了許多努力。一般而言,可通過改變濾餅結構、改變顆粒構形、限制濾餅層的增長來達到上述目的。常用的手段包括使用助濾劑、對懸浮液進行預處理、采用動態過濾等手段図。
為減緩由于壓力升高而造成濾餅壓緊以及介質的堵塞,可以使用助濾劑。在使用助濾劑作表面過濾時,截留顆粒的平均直徑可達到1?2pn,甚至更小。對助濾劑的技術要求是剛性(不可壓縮)、適當的粒度和形成較為疏松的濾餅。常用的助濾劑是硅藻土,此外還有膨脹珍珠巖、纖維素、石棉等。助濾劑有兩種使用方法:一是預敷,即在過濾開始時先過濾僅含助濾劑的懸浮體,使助濾劑在過濾介質表面形成1?2mm厚的預敷濾餅層,然后再對實際懸浮體進行過濾;二是將助濾劑以一定比例混入待濾的懸浮體中。但過量使用助濾劑,并不能提高濾餅的透過性,應通過試驗找岀助濾劑的最佳加入量。
對懸浮液進行預處理,通常是在懸浮體中加入少量的化學藥劑,改變顆粒的聚集狀態,使其便于過濾。化學藥劑對懸浮液的處理機理主要包括凝聚作用和絮凝作用凹。
動態過濾(十字流過濾)是利用各種作用力以限制濾餅的增長,從而提高過濾效率。這些作用力主要包括:流體動力、離心力和機械作用力等,而實際上往往是上述諸力的聯合作用。