Funktionsprinzip der Kieselgur-Filterhilfe
Die Funktion von Filterhilfsmitteln besteht darin, den Aggregatzustand der Partikel zu verändern und dadurch die Größenverteilung der Partikel im Filtrat zu verändern. Kieselgur-Filterhilfsmittel bestehen hauptsächlich aus chemisch stabilem SiO2 mit zahlreichen inneren Mikroporen, die verschiedene harte Gerüste bilden. Während des Filtrationsprozesses bildet Kieselgur zunächst ein poröses Filterhilfsmedium (Vorbeschichtung) auf der Filterplatte. Wenn das Filtrat das Filterhilfsmittel passiert, bilden die Feststoffpartikel in der Suspension einen aggregierten Zustand und die Größenverteilung ändert sich. Die Verunreinigungen großer Partikel werden eingefangen und auf der Oberfläche des Mediums zurückgehalten, wodurch eine Schicht mit enger Größenverteilung entsteht. Sie blockieren und fangen weiterhin Partikel ähnlicher Größe ein und bilden nach und nach einen Filterkuchen mit bestimmten Poren. Mit fortschreitender Filtration gelangen nach und nach Verunreinigungen mit kleineren Partikelgrößen in das poröse Kieselgur-Filterhilfsmedium und werden abgefangen. Da Kieselgur eine Porosität von etwa 90 % und eine große spezifische Oberfläche aufweist, werden kleine Partikel und Bakterien beim Eindringen in die inneren und äußeren Poren des Filterhilfsmittels häufig aufgrund von Adsorption und anderen Gründen abgefangen, wodurch sich 0,1 μ The reduzieren können Durch die Entfernung feiner Partikel und Bakterien aus m wurde eine gute Filterwirkung erzielt. Die Dosierung des Filterhilfsmittels beträgt im Allgemeinen 1-10 % der abgefangenen Feststoffmasse. Eine zu hohe Dosierung beeinträchtigt tatsächlich die Verbesserung der Filtrationsgeschwindigkeit.
Filtereffekt
Die Filterwirkung von Diatomit Filter Aid wird hauptsächlich durch die folgenden drei Maßnahmen erreicht:
1. Screening-Effekt
Dabei handelt es sich um einen Oberflächenfiltrationseffekt, bei dem beim Durchströmen der Flüssigkeit durch Kieselgur die Poren der Kieselgur kleiner sind als die Partikelgröße der Verunreinigungspartikel, sodass die Verunreinigungspartikel nicht passieren können und abgefangen werden. Dieser Effekt wird als Siebung bezeichnet. Tatsächlich kann die Oberfläche des Filterkuchens als Sieboberfläche mit einer äquivalenten durchschnittlichen Porengröße betrachtet werden. Wenn der Durchmesser der Feststoffpartikel nicht kleiner (oder geringfügig kleiner) als der Porendurchmesser der Kieselgur ist, werden die Feststoffpartikel aus der Suspension „ausgesiebt“ und spielen so eine Rolle bei der Oberflächenfiltration.
2. Tiefenwirkung
Der Tiefeneffekt ist der Rückhalteeffekt der Tiefenfiltration. Bei der Tiefenfiltration findet der Trennvorgang nur innerhalb des Mediums statt. Einige der kleineren Verunreinigungspartikel, die durch die Oberfläche des Filterkuchens dringen, werden durch die gewundenen mikroporösen Kanäle im Inneren der Kieselgur und die kleineren Poren im Inneren des Filterkuchens blockiert. Diese Partikel sind oft kleiner als die Mikroporen in der Kieselgur. Wenn die Partikel mit der Kanalwand kollidieren, ist es möglich, dass sie sich aus dem Flüssigkeitsstrom lösen. Ob ihnen dies gelingt, hängt jedoch vom Gleichgewicht zwischen Trägheitskraft und Widerstand der Partikel ab. Diese Abfang- und Screening-Aktion ist ihrer Natur nach ähnlich und gehört zur mechanischen Aktion. Die Fähigkeit, Feststoffpartikel herauszufiltern, hängt grundsätzlich nur von der relativen Größe und Form der Feststoffpartikel und Poren ab.
3. Adsorptionseffekt
Der Adsorptionseffekt unterscheidet sich völlig von den beiden oben genannten Filtermechanismen und kann tatsächlich als elektrokinetische Anziehung angesehen werden, die hauptsächlich von den Oberflächeneigenschaften fester Partikel und der Kieselgur selbst abhängt. Wenn Partikel mit kleinen inneren Poren mit der Oberfläche poröser Kieselgur kollidieren, werden sie durch entgegengesetzte Ladungen angezogen oder bilden durch gegenseitige Anziehung zwischen Partikeln Kettencluster und haften an der Kieselgur, was alles zur Adsorption gehört. Der Adsorptionseffekt ist komplexer als die ersten beiden, und es wird allgemein angenommen, dass der Grund, warum Feststoffpartikel mit kleineren Porendurchmessern abgefangen werden, hauptsächlich darin liegt:
(1) Intermolekulare Kräfte (auch bekannt als Van-der-Waals-Anziehung), einschließlich permanenter Dipolwechselwirkungen, induzierter Dipolwechselwirkungen und momentaner Dipolwechselwirkungen;
(2) Die Existenz des Zeta-Potenzials;
(3) Ionenaustauschprozess.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.04.2024