Werkingsprincipe van diatomeeënaardefilterhulpmiddel
De functie van filterhulpmiddelen is om de aggregatietoestand van deeltjes te veranderen, waardoor de grootteverdeling van deeltjes in het filtraat verandert. Diatomeeënaarde filterhulpmiddelen bestaan voornamelijk uit chemisch stabiel SiO2, met overvloedige interne microporiën, die verschillende harde structuren vormen. Tijdens het filtratieproces vormt diatomeeënaarde eerst een poreus filterhulpmiddel (precoating) op de filterplaat. Wanneer het filtraat door het filterhulpmiddel stroomt, vormen de vaste deeltjes in de suspensie een geaggregeerde toestand en verandert de grootteverdeling. De onzuiverheden van grote deeltjes worden opgevangen en vastgehouden op het oppervlak van het medium, waardoor een smalle grootteverdelingslaag ontstaat. Ze blijven deeltjes met vergelijkbare groottes blokkeren en opvangen, waardoor geleidelijk een filterkoek met bepaalde poriën ontstaat. Naarmate de filtratie vordert, komen onzuiverheden met kleinere deeltjes geleidelijk in het poreuze diatomeeënaarde filterhulpmiddel terecht en worden ze onderschept. Omdat diatomeeënaarde een porositeit van ongeveer 90% en een groot specifiek oppervlak heeft, worden kleine deeltjes en bacteriën, wanneer ze de binnen- en buitenporiën van het filterhulpmiddel binnendringen, vaak onderschept door adsorptie en andere oorzaken. Dit kan leiden tot een reductie van 0,1 μ. De verwijdering van fijne deeltjes en bacteriën uit m heeft een goed filtereffect. De dosering van het filterhulpmiddel bedraagt over het algemeen 1-10% van de onderschepte vaste massa. Een te hoge dosering heeft echter invloed op de verbetering van de filtratiesnelheid.
Filtereffect
Het filtratie-effect van Diatomiet Filter Aid wordt voornamelijk bereikt door de volgende drie acties:
1. Afschermende werking
Dit is een oppervlaktefiltratie-effect, waarbij de poriën van de diatomeeënaarde kleiner zijn dan de deeltjesgrootte van de onzuiverheidsdeeltjes wanneer de vloeistof door de diatomeeënaarde stroomt, waardoor de onzuiverheidsdeeltjes er niet doorheen kunnen en worden tegengehouden. Dit effect wordt zeven genoemd. Het oppervlak van de filterkoek kan in feite worden beschouwd als een zeefoppervlak met een equivalente gemiddelde poriegrootte. Wanneer de diameter van de vaste deeltjes niet kleiner is dan (of iets kleiner dan) de poriediameter van de diatomeeënaarde, worden de vaste deeltjes uit de suspensie "gezeefd", wat een rol speelt bij de oppervlaktefiltratie.
2. Diepte-effect
Het diepte-effect is het retentie-effect van diepe filtratie. Bij diepe filtratie vindt het scheidingsproces alleen in het medium plaats. Sommige van de kleinere onzuiverheidsdeeltjes die door het oppervlak van de filterkoek passeren, worden geblokkeerd door de kronkelende microporeuze kanalen in de diatomeeënaarde en de kleinere poriën in de filterkoek. Deze deeltjes zijn vaak kleiner dan de microporiën in de diatomeeënaarde. Wanneer de deeltjes botsen met de wand van het kanaal, is het mogelijk om zich los te maken van de vloeistofstroom. Of ze dit bereiken, hangt echter af van de balans tussen de traagheidskracht en de weerstand van de deeltjes. Deze onderscheppings- en afschermingswerking zijn vergelijkbaar van aard en behoren tot de mechanische werking. Het vermogen om vaste deeltjes uit te filteren hangt in principe alleen af van de relatieve grootte en vorm van de vaste deeltjes en poriën.
3. Adsorptie-effect
Het adsorptie-effect verschilt volledig van de twee bovengenoemde filtermechanismen. Dit effect kan feitelijk worden gezien als elektrokinetische aantrekking, die voornamelijk afhangt van de oppervlakte-eigenschappen van vaste deeltjes en diatomeeënaarde zelf. Wanneer deeltjes met kleine interne poriën botsen met het oppervlak van poreuze diatomeeënaarde, worden ze aangetrokken door tegengestelde ladingen of vormen ze ketenclusters door wederzijdse aantrekkingskracht tussen de deeltjes en hechten ze zich aan de diatomeeënaarde. Dit alles valt onder adsorptie. Het adsorptie-effect is complexer dan de eerste twee, en algemeen wordt aangenomen dat de reden waarom vaste deeltjes met kleinere poriediameters worden onderschept voornamelijk te wijten is aan:
(1) Intermoleculaire krachten (ook bekend als van der Waals-aantrekking), waaronder permanente dipoolinteracties, geïnduceerde dipoolinteracties en onmiddellijke dipoolinteracties;
(2) Het bestaan van Zeta-potentieel;
(3) Ionenwisselingsproces.
Plaatsingstijd: 1 april 2024