一、過濾分離的兩大類別
從潔凈室技術(shù)以凈化空氣為主要目的來看,空氣中微粒濃度很低(相對于工業(yè)除塵系統(tǒng))、微粒粒徑很小甚至極小,并且應(yīng)確保達(dá)到末級過濾效果的嚴(yán)格要求,所以主要采用帶有阻隔性質(zhì)的過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)的微粒過濾器按微粒被捕集的位置可分為兩大類,一為表面過濾器,為深層過濾器。
表面過濾器有金屬網(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,微孔濾膜研發(fā)成果累累,具有很高的過濾效率,除廣泛用于液體過濾外,主要用于小氣量如采樣過濾器,有時也用于特殊要求的無菌、無塵的末端過濾。
深層過濾器又分為高填充率和低填充率兩種,微粒捕集發(fā)生在表面和過濾層內(nèi)。目前廣泛應(yīng)用的是低填充率的過濾器,包括纖維填充層、無紡布和濾紙的過濾器,雖然這類過濾器內(nèi)部纖維配置也很復(fù)雜,但由于空隙率大,允許將構(gòu)成過濾層的纖維孤立地看待,從而可簡化研究步驟,并且此類過濾器阻力不大,效率很高,具有極好的使用價值,特別在潔凈技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用極廣。
二、過濾過程的兩大階段
第一階段稱為穩(wěn)定階段,在這個階段里,過濾器對微粒的捕集效率和阻力是不隨時間而改變的,而是由過濾器的固有結(jié)構(gòu)、微粒的性質(zhì)和氣流的特點決定。在這個階段里,過濾器結(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。對于過濾微粒濃度很低的氣流,例如在空氣潔凈技術(shù)中過濾室內(nèi)空氣,這個階段對于過濾器就很重要了
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得多,并且對一般工業(yè)過濾器有決定意義,但是在空氣潔凈技術(shù)中的高效空氣過濾器則意義不大。