一、過(guò)濾分離的兩大類別
從潔凈室技術(shù)以凈化空氣為主要目的來(lái)看,空氣中微粒濃度很低(相對(duì)于工業(yè)除塵系統(tǒng))、微粒粒徑很小甚至極小,并且應(yīng)確保達(dá)到末級(jí)過(guò)濾效果的嚴(yán)格要求,所以主要采用帶有阻隔性質(zhì)的過(guò)濾分離方法去除氣流中的微粒和微生物,根據(jù)需要也采用吸附、吸收或電力分離的方法。阻隔性質(zhì)的微粒過(guò)濾器按微粒被捕集的位置可分為兩大類,一為表面過(guò)濾器,為深層過(guò)濾器。
表面過(guò)濾器有金屬網(wǎng)、多孔板、化學(xué)微孔濾膜等形式,空氣中的微粒在表面被捕集。其中微孔濾膜表面帶有大量靜電荷,均勻地分布著0.1~10μm的小孔,孔徑可在制膜過(guò)程控制;比孔徑大的微粒被截留于表面,一般認(rèn)為濾膜截留的最小微粒徑為平均微孔直徑的十分之一到十五分之一。近年來(lái),微孔濾膜研發(fā)成果累累,具有很高的過(guò)濾效率,除廣泛用于液體過(guò)濾外,主要用于小氣量如采樣過(guò)濾器,有時(shí)也用于特殊要求的無(wú)菌、無(wú)塵的末端過(guò)濾。
深層過(guò)濾器又分為高填充率和低填充率兩種,微粒捕集發(fā)生在表面和過(guò)濾層內(nèi)。目前廣泛應(yīng)用的是低填充率的過(guò)濾器,包括纖維填充層、無(wú)紡布和濾紙的過(guò)濾器,雖然這類過(guò)濾器內(nèi)部纖維配置也很復(fù)雜,但由于空隙率大,允許將構(gòu)成過(guò)濾層的纖維孤立地看待,從而可簡(jiǎn)化研究步驟,并且此類過(guò)濾器阻力不大,效率很高,具有極好的使用價(jià)值,特別在潔凈技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
二、過(guò)濾過(guò)程的兩大階段
第一階段稱為穩(wěn)定階段,在這個(gè)階段里,過(guò)濾器對(duì)微粒的捕集效率和阻力是不隨時(shí)間而改變的,而是由過(guò)濾器的固有結(jié)構(gòu)、微粒的性質(zhì)和氣流的特點(diǎn)決定。在這個(gè)階段里,過(guò)濾器結(jié)構(gòu)由于微粒沉降等原因而引起的厚度上的變化是很小的。對(duì)于過(guò)濾微粒濃度很低的氣流,例如在空氣潔凈技術(shù)中過(guò)濾室內(nèi)空氣,這個(gè)階段對(duì)于過(guò)濾器就很重要了
第二階段稱為不穩(wěn)定階段,在這里,捕集效率和阻力不取決于微粒的性能,而是隨時(shí)間的變化而變化,主要是隨著微粒的沉積、氣體的侵蝕、水蒸氣的影響而變化。盡管這一階段和上一階段相比要長(zhǎng)得多,并且對(duì)一般工業(yè)過(guò)濾器有決定意義,但是在空氣潔凈技術(shù)中的高效空氣過(guò)濾器則意義不大。