규조토 필터 보조제의 작동 원리
여과 보조제의 기능은 입자의 응집 상태를 변경하여 여과액 내 입자의 크기 분포를 변경하는 것입니다.규조토 필터 보조제는 화학적으로 안정한 SiO2로 주로 구성되어 있으며 풍부한 내부 미세 기공이 있어 다양한 단단한 골격을 형성합니다.여과 과정에서 규조토는 먼저 필터 플레이트에 다공성 여과 보조제 매체(사전 코팅)를 형성합니다.여과액이 여과 보조제를 통과하면 현탁액의 고체 입자가 응집 상태를 형성하고 크기 분포가 변합니다.큰 입자의 불순물은 매체 표면에 포집되어 유지되어 좁은 크기 분포 층을 형성합니다.이들은 계속해서 비슷한 크기의 입자를 차단하고 포집하여 점차 특정 기공이 있는 필터 케이크를 형성합니다.여과가 진행됨에 따라 입자 크기가 작은 불순물은 점차 다공성 규조토 여과 보조제 매체로 들어가 차단됩니다. 규조토는 약 90%의 기공률과 넓은 비표면적을 가지고 있어, 작은 입자와 박테리아가 여과 보조제의 내외부 기공으로 유입될 때 흡착 등의 이유로 종종 차단되어 0.1μm 미만의 미세 입자와 박테리아를 제거함으로써 우수한 여과 효과를 얻을 수 있습니다. 여과 보조제의 사용량은 일반적으로 차단되는 고형물 질량의 1~10%입니다. 사용량이 너무 높으면 여과 속도 향상에 오히려 영향을 미칩니다.
필터링 효과
규조토 여과 보조제의 여과 효과는 주로 다음 세 가지 작용을 통해 달성됩니다.
1. 스크리닝 효과
이는 표면 여과 효과로, 유체가 규조토를 통과할 때 규조토의 기공이 불순물 입자의 크기보다 작아 불순물 입자가 통과하지 못하고 걸러지는 현상입니다. 이 효과를 체질(sieving)이라고 합니다. 실제로, 여과 케이크의 표면은 동일한 평균 기공 크기를 가진 체 표면으로 볼 수 있습니다. 고체 입자의 직경이 규조토의 기공 직경보다 작지 않거나 약간 작으면, 고체 입자는 현탁액에서 "걸러져" 표면 여과 역할을 합니다.
2. 깊이 효과
깊이 효과는 심층 여과의 보유 효과입니다. 심층 여과에서 분리 과정은 매질 내부에서만 발생합니다. 필터 케이크 표면을 통과하는 더 작은 불순물 입자 중 일부는 규조토 내부의 구불구불한 미세 다공성 채널과 필터 케이크 내부의 더 작은 기공에 의해 차단됩니다. 이러한 입자는 종종 규조토의 미세 기공보다 작습니다. 입자가 채널 벽에 충돌하면 액체 흐름에서 분리될 수 있습니다. 그러나 이것이 가능 여부는 입자의 관성력과 저항 사이의 균형에 달려 있습니다. 이러한 차단 및 선별 작용은 본질적으로 유사하며 기계적 작용에 속합니다. 고체 입자를 걸러내는 능력은 기본적으로 고체 입자와 기공의 상대적인 크기와 모양과 관련이 있습니다.
3. 흡착효과
흡착 효과는 위에서 언급한 두 가지 여과 메커니즘과는 완전히 다르며, 이 효과는 실제로 동전기적 인력으로 볼 수 있는데, 이는 주로 고체 입자의 표면 특성과 규조토 자체에 의존합니다. 내부 기공이 작은 입자가 다공성 규조토 표면에 충돌하면 반대 전하에 끌리거나 입자 간의 상호 인력으로 사슬 클러스터를 형성하여 규조토에 부착되는데, 이는 모두 흡착에 속합니다. 흡착 효과는 처음 두 가지보다 더 복잡하며, 일반적으로 기공 직경이 작은 고체 입자가 차단되는 이유는 다음과 같은 주요 원인으로 여겨집니다.
(1) 영구 쌍극자 상호 작용, 유도 쌍극자 상호 작용 및 순간 쌍극자 상호 작용을 포함한 분자 간 힘(반데르발스 인력이라고도 함)
(2) 제타전위의 존재
(3) 이온교환공정.
게시 시간: 2024년 4월 1일