เทคนิคการกรอง 12 ประเภทที่คุณควรรู้

เทคนิคการกรอง 12 ประเภทสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ

การกรองเป็นเทคนิคที่ใช้ในการแยกอนุภาคของแข็งออกจากของเหลว (ของเหลวหรือก๊าซ) โดยการส่งของเหลวผ่านตัวกลางที่กักอนุภาคของแข็งไว้ แล้วแต่ลักษณะของของเหลวและของแข็ง ขนาดของอนุภาค วัตถุประสงค์ของการกรอง และปัจจัยอื่นๆ ที่ใช้เทคนิคการกรองที่แตกต่างกัน ที่นี่เราแสดงรายการเทคนิคการกรองหลัก 12 ประเภทที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมต่างๆ หวังว่าเทคนิคเหล่านั้นจะเป็นประโยชน์สำหรับคุณทราบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกรอง

1. การกรองทางกล / การกรอง:

การกรองเชิงกล/การกรองเป็นหนึ่งในวิธีการกรองที่ง่ายและตรงไปตรงมาที่สุด ที่แกนกลางของมัน มันเกี่ยวข้องกับการส่งของเหลว (ของเหลวหรือก๊าซ) ผ่านสิ่งกีดขวางหรือตัวกลางที่หยุดหรือจับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่กำหนด ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ของไหลผ่านได้

1.) ลักษณะสำคัญ:

* สื่อกรอง: โดยทั่วไปสื่อกรองจะมีช่องเปิดหรือรูพรุนเล็กๆ ซึ่งขนาดจะเป็นตัวกำหนดว่าอนุภาคใดจะถูกดักจับและอนุภาคใดจะไหลผ่าน สื่อสามารถทำจากวัสดุหลายชนิด รวมถึงผ้า โลหะ หรือพลาสติก

* ขนาดอนุภาค: การกรองทางกลเกี่ยวข้องกับขนาดอนุภาคเป็นหลัก หากอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของตัวกลางกรอง อนุภาคนั้นจะถูกดักจับหรือกรองออก

* รูปแบบการไหล: ในการตั้งค่าการกรองเชิงกลส่วนใหญ่ ของไหลจะไหลในแนวตั้งฉากกับตัวกลางของตัวกรอง

2.) การใช้งานทั่วไป:

-เครื่องกรองน้ำในครัวเรือน:เครื่องกรองน้ำพื้นฐานที่กำจัดตะกอนและสิ่งปนเปื้อนขนาดใหญ่ต้องอาศัยการกรองทางกล

-การต้มกาแฟ:เครื่องกรองกาแฟทำหน้าที่เป็นตัวกรองเชิงกล ช่วยให้กาแฟเหลวไหลผ่านได้ในขณะที่ยังคงกากกาแฟแข็งไว้

-สระว่ายน้ำ:ตัวกรองสระว่ายน้ำมักใช้ตาข่ายหรือตะแกรงเพื่อดักจับเศษขนาดใหญ่ เช่น ใบไม้และแมลง

-กระบวนการทางอุตสาหกรรม:กระบวนการผลิตจำนวนมากจำเป็นต้องกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ออกจากของเหลว และมักใช้ตัวกรองเชิงกลบ่อยครั้ง

-ตัวกรองอากาศในระบบ HVAC:ตัวกรองเหล่านี้จะดักจับอนุภาคในอากาศขนาดใหญ่ เช่น ฝุ่น ละอองเกสรดอกไม้ และจุลินทรีย์บางชนิด

3.) ข้อดี:

-ความเรียบง่าย:การกรองเชิงกลนั้นง่ายต่อการเข้าใจ นำไปใช้ และบำรุงรักษา

-ความเก่งกาจ:ด้วยการเปลี่ยนแปลงวัสดุและขนาดรูพรุนของตัวกลางกรอง การกรองทางกลจึงสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานที่หลากหลาย

-คุ้มค่า:เนื่องจากความเรียบง่าย ต้นทุนเริ่มต้นและค่าบำรุงรักษาจึงมักจะต่ำกว่าระบบการกรองที่ซับซ้อนกว่า

4.) ข้อจำกัด:

-การอุดตัน:เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อมีอนุภาคติดอยู่มากขึ้นเรื่อยๆ ตัวกรองอาจอุดตัน ทำให้ประสิทธิภาพลดลง และจำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่

-จำกัด เฉพาะอนุภาคขนาดใหญ่:การกรองทางกลไม่มีประสิทธิภาพในการกำจัดอนุภาคขนาดเล็กมาก สารที่ละลาย หรือจุลินทรีย์บางชนิด

-การซ่อมบำรุง:การตรวจสอบและการเปลี่ยนหรือการทำความสะอาดตัวกลางตัวกรองเป็นประจำถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพ

โดยสรุป การกรองเชิงกลหรือการกรองแบบกรองเป็นวิธีการพื้นฐานในการแยกตามขนาดอนุภาค แม้ว่าอาจไม่เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการกำจัดอนุภาคขนาดเล็กมากหรือสารที่ละลาย แต่เป็นวิธีที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรมจำนวนมาก

2. การกรองแรงโน้มถ่วง:

การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นเทคนิคที่ใช้เป็นหลักในห้องปฏิบัติการเพื่อแยกของแข็งออกจากของเหลวโดยใช้แรงโน้มถ่วง วิธีนี้เหมาะเมื่อของแข็งไม่ละลายในของเหลว หรือเมื่อคุณต้องการขจัดสิ่งสกปรกออกจากของเหลว

1.) กระบวนการ:

* กระดาษกรองแบบวงกลมซึ่งมักทำจากเซลลูโลสถูกพับและวางไว้ในกรวย

* เทส่วนผสมของแข็งและของเหลวลงบนกระดาษกรอง

* ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ของเหลวจะไหลผ่านรูพรุนของกระดาษกรองและรวมตัวกันด้านล่าง ในขณะที่ของแข็งยังคงอยู่บนกระดาษ

2.) ลักษณะสำคัญ:

* สื่อกรอง:โดยทั่วไปจะใช้กระดาษกรองเชิงคุณภาพ การเลือกใช้กระดาษกรองขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคที่จะแยกและอัตราการกรองที่ต้องการ

* อุปกรณ์:มักใช้กรวยแก้วหรือพลาสติกธรรมดา กรวยวางอยู่บนขาตั้งวงแหวนเหนือขวดหรือบีกเกอร์เพื่อรวบรวมสารกรอง

(ของเหลวที่ผ่านตัวกรอง)

* ไม่มีแรงกดดันจากภายนอก:ต่างจากการกรองแบบสุญญากาศ ซึ่งความแตกต่างของแรงดันภายนอกจะทำให้กระบวนการเร็วขึ้น การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงอาศัยแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วจะช้ากว่าวิธีอื่นๆ เช่น การกรองแบบสุญญากาศหรือแบบแรงเหวี่ยง

3) การใช้งานทั่วไป:

* การแยกห้องปฏิบัติการ:

การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นเทคนิคทั่วไปในห้องปฏิบัติการเคมีสำหรับการแยกสารแบบง่ายๆ หรือเพื่อขจัดสิ่งเจือปนออกจากสารละลาย

* การทำชา:กระบวนการชงชาโดยใช้ถุงชาเป็นรูปแบบการกรองตามแรงโน้มถ่วง

โดยที่ชาเหลวไหลผ่านถุง (ทำหน้าที่เป็นสื่อกรอง) เหลือแต่ใบชาที่เป็นของแข็ง

4.) ข้อดี:

* ความเรียบง่าย:เป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาและใช้อุปกรณ์น้อยที่สุดทำให้เข้าถึงและเข้าใจได้ง่าย

* ไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้า: เนื่องจากไม่ต้องอาศัยแรงดันภายนอกหรือเครื่องจักร การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงจึงสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานใดๆ

* ความปลอดภัย:เมื่อไม่มีแรงดันสะสม จึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดอุบัติเหตุลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่มีแรงดัน

5.) ข้อจำกัด:

* ความเร็ว:การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงอาจทำได้ช้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกรองส่วนผสมที่มีอนุภาคละเอียดหรือมีปริมาณของแข็งสูง

* ไม่เหมาะสำหรับอนุภาคที่ละเอียดมาก:อนุภาคที่มีขนาดเล็กมากอาจทะลุกระดาษกรองหรือทำให้เกิดการอุดตันอย่างรวดเร็ว

* ความจุจำกัด:เนื่องจากต้องใช้กรวยธรรมดาและกระดาษกรอง จึงไม่เหมาะสำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

โดยสรุป การกรองด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นวิธีการที่ง่ายและตรงไปตรงมาในการแยกของแข็งออกจากของเหลว แม้ว่าวิธีการนี้อาจไม่ใช่วิธีที่รวดเร็วหรือมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับทุกสถานการณ์ แต่ความสะดวกในการใช้งานและความต้องการอุปกรณ์ขั้นต่ำทำให้วิธีนี้กลายเป็นวิธีหลักในห้องปฏิบัติการหลายแห่ง

3. การกรองแบบร้อน

การกรองแบบร้อนเป็นเทคนิคในห้องปฏิบัติการที่ใช้ในการแยกสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำออกจากสารละลายอิ่มตัวที่ร้อนก่อนที่มันจะเย็นตัวและตกผลึก วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่อาจเกิดขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งเจือปนจะไม่รวมอยู่ในผลึกที่ต้องการเมื่อเย็นตัวลง

1.) ขั้นตอน:

* เครื่องทำความร้อน:สารละลายที่มีตัวถูกละลายและสิ่งสกปรกที่ต้องการจะถูกให้ความร้อนก่อนเพื่อละลายตัวถูกละลายให้หมด

* การตั้งค่าอุปกรณ์:กรวยกรอง ควรวางกรวยกรองไว้บนขวดหรือบีกเกอร์ วางกระดาษกรองไว้ภายในช่องทาง เพื่อป้องกันการตกผลึกของตัวถูกละลายก่อนเวลาอันควรในระหว่างการกรอง กรวยมักจะได้รับความร้อนโดยใช้ห้องอบไอน้ำหรือแผ่นทำความร้อน

* โอนย้าย:เทสารละลายร้อนลงในกรวย เพื่อให้ส่วนของของเหลว (กรอง) ไหลผ่านกระดาษกรองและสะสมในขวดหรือบีกเกอร์ด้านล่าง

* ดักจับสิ่งสกปรก:สิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำจะถูกทิ้งไว้บนกระดาษกรอง

2.) ประเด็นสำคัญ:

* รักษาอุณหภูมิ:สิ่งสำคัญคือต้องทำให้ทุกอย่างร้อนในระหว่างกระบวนการ

อุณหภูมิที่ลดลงอาจส่งผลให้ตัวถูกละลายที่ต้องการตกผลึกบนกระดาษกรองพร้อมกับสิ่งเจือปน

* กระดาษกรองร่อง:บ่อยครั้งที่กระดาษกรองถูกร่องหรือพับในลักษณะเฉพาะเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ช่วยให้การกรองเร็วขึ้น

* ห้องอบไอน้ำหรืออ่างน้ำร้อน:โดยทั่วไปจะใช้เพื่อรักษากรวยและสารละลายให้อุ่น ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการตกผลึก

3.) ข้อดี:

* ประสิทธิภาพ:ช่วยให้สามารถกำจัดสิ่งเจือปนออกจากสารละลายก่อนการตกผลึก เพื่อให้ได้ผลึกบริสุทธิ์

* ความชัดเจน:ช่วยในการได้น้ำกรองที่ชัดเจนปราศจากสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ละลายน้ำ

4.） ข้อจำกัด:

* ความเสถียรทางความร้อน:สารประกอบบางชนิดอาจไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง ซึ่งอาจจำกัดการใช้การกรองแบบร้อนสำหรับสารประกอบที่ละเอียดอ่อนบางชนิด

* ข้อกังวลด้านความปลอดภัย:การจัดการกับสารละลายที่ร้อนจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการไหม้และต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ

* ความไวของอุปกรณ์:ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับเครื่องแก้ว เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วอาจทำให้เครื่องแก้วแตกได้

โดยสรุป การกรองแบบร้อนเป็นเทคนิคที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแยกสิ่งเจือปนจากสารละลายร้อน เพื่อให้มั่นใจว่าผลึกที่เกิดขึ้นเมื่อทำความเย็นจะบริสุทธิ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เทคนิคที่เหมาะสมและข้อควรระวังด้านความปลอดภัยถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย

4. การกรองเย็น

การกรองด้วยความเย็นเป็นวิธีการที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นหลักเพื่อแยกหรือทำให้สารบริสุทธิ์ ตามชื่อที่แนะนำ การกรองแบบเย็นเกี่ยวข้องกับการทำให้สารละลายเย็นลง โดยทั่วไปเพื่อส่งเสริมการแยกวัสดุที่ไม่ต้องการ

1. ขั้นตอน:

* ระบายความร้อนโซลูชั่น:สารละลายจะเย็นลง โดยมักจะอยู่ในอ่างน้ำแข็งหรือตู้เย็น กระบวนการทำให้เย็นลงนี้จะส่งผลให้สารที่ไม่พึงประสงค์ (มักเป็นสิ่งสกปรก) ซึ่งละลายได้น้อยที่อุณหภูมิต่ำตกผลึกออกจากสารละลาย

* การตั้งค่าอุปกรณ์:เช่นเดียวกับเทคนิคการกรองอื่นๆ กรวยกรองจะถูกวางบนภาชนะรับ (เช่น ขวดหรือบีกเกอร์) กระดาษกรองวางอยู่ภายในกรวย

* การกรอง:เทสารละลายเย็นลงในช่องทาง สิ่งเจือปนที่เป็นของแข็งซึ่งตกผลึกเนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลง จะถูกกักอยู่บนกระดาษกรอง สารละลายบริสุทธิ์ที่เรียกว่าสารกรองจะสะสมอยู่ในภาชนะด้านล่าง

ประเด็นสำคัญ:

* วัตถุประสงค์:การกรองด้วยความเย็นส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกหรือสารไม่พึงประสงค์ที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้น้อยลงที่อุณหภูมิต่ำ

* ปริมาณน้ำฝน:เทคนิคนี้สามารถใช้ควบคู่กับปฏิกิริยาการตกตะกอน โดยจะเกิดการตกตะกอนเมื่อเย็นตัวลง

* ความสามารถในการละลาย:การกรองด้วยความเย็นใช้ประโยชน์จากความสามารถในการละลายที่ลดลงของสารประกอบบางชนิดที่อุณหภูมิต่ำลง

ข้อดี:

* ความบริสุทธิ์:โดยเป็นวิธีการเพิ่มความบริสุทธิ์ของสารละลายโดยการขจัดส่วนประกอบที่ไม่พึงประสงค์ที่ตกผลึกเมื่อเย็นตัวลง

* การแยกแบบเลือก:เนื่องจากสารประกอบบางชนิดเท่านั้นที่จะตกตะกอนหรือตกผลึกที่อุณหภูมิที่กำหนด การกรองแบบเย็นจึงสามารถนำมาใช้สำหรับการแยกแบบเลือกได้

ข้อจำกัด:

* การแยกไม่สมบูรณ์:สิ่งเจือปนบางชนิดอาจไม่ตกผลึกหรือตกตะกอนเมื่อเย็นลง ดังนั้นสิ่งปนเปื้อนบางส่วนจึงอาจยังคงอยู่ในตัวกรอง

* ความเสี่ยงในการสูญเสียสารประกอบที่ต้องการ:หากสารประกอบที่สนใจมีความสามารถในการละลายลดลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า สารประกอบนั้นอาจตกผลึกพร้อมกับสิ่งเจือปน

* ใช้เวลานาน:การทำให้ถึงอุณหภูมิต่ำที่ต้องการและปล่อยให้สิ่งเจือปนตกผลึกอาจใช้เวลานาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสาร

โดยสรุป การกรองด้วยความเย็นเป็นเทคนิคพิเศษที่ใช้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพื่อให้เกิดการแยกตัว วิธีการนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อทราบว่าสิ่งเจือปนหรือส่วนประกอบบางอย่างตกผลึกหรือตกตะกอนที่อุณหภูมิต่ำกว่า ส่งผลให้สามารถแยกออกจากสารละลายหลักได้ เช่นเดียวกับเทคนิคอื่นๆ การทำความเข้าใจคุณสมบัติของสารที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ

5. การกรองสูญญากาศ:

การกรองแบบสุญญากาศเป็นเทคนิคการกรองที่รวดเร็วซึ่งใช้ในการแยกของแข็งออกจากของเหลว ด้วยการใช้สุญญากาศกับระบบ ของเหลวจะถูกดึงผ่านตัวกรอง โดยทิ้งของแข็งที่ตกค้างไว้เบื้องหลัง มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการแยกสารตกค้างในปริมาณมาก หรือเมื่อของเหลวที่กรองเป็นของเหลวที่มีความหนืดหรือเคลื่อนที่ช้า

1.) ขั้นตอน:

* การตั้งค่าอุปกรณ์:กรวย Büchner (หรือกรวยที่คล้ายกันซึ่งออกแบบมาเพื่อการกรองแบบสุญญากาศ) วางอยู่บนขวดแก้ว ซึ่งมักเรียกว่าขวดกรองหรือขวด Büchner ขวดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายสุญญากาศ กระดาษกรองหรือกเผาวางแผ่นแก้วไว้ในช่องทางเพื่อทำหน้าที่เป็นสื่อกรอง

* การใช้สุญญากาศ:แหล่งจ่ายสุญญากาศเปิดอยู่ ช่วยลดแรงดันภายในขวด

* การกรอง:ส่วนผสมของเหลวเทลงบนตัวกรอง ความดันที่ลดลงในขวดจะดึงของเหลว (กรอง) ผ่านตัวกลางกรอง โดยทิ้งอนุภาคของแข็ง (สารตกค้าง) ไว้ด้านบน

2.) ประเด็นสำคัญ:

* ความเร็ว:การใช้สุญญากาศช่วยเร่งกระบวนการกรองให้เร็วขึ้นอย่างมาก เมื่อเทียบกับการกรองที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง

* ผนึก:การปิดผนึกที่ดีระหว่างกรวยและขวดถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาสุญญากาศ บ่อยครั้งที่การปิดผนึกนี้ทำได้โดยใช้ยางหรือซิลิโคน

* ความปลอดภัย:เมื่อใช้เครื่องแก้วภายใต้สุญญากาศ มีความเสี่ยงที่จะระเบิด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าเครื่องแก้วทั้งหมดไม่มีรอยแตกร้าวหรือ

ข้อบกพร่องและเพื่อป้องกันการตั้งค่าเมื่อเป็นไปได้

3.) ข้อดี:

* ประสิทธิภาพ:การกรองแบบสุญญากาศเร็วกว่าการกรองแบบแรงโน้มถ่วงทั่วไปมาก

* ความเก่งกาจ:สามารถใช้กับสารละลายและสารแขวนลอยได้หลากหลาย รวมถึงสารละลายและสารแขวนลอยที่มีความหนืดสูงหรือมีกากของแข็งจำนวนมาก

* ความสามารถในการขยายขนาด:เหมาะสำหรับทั้งกระบวนการในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กและกระบวนการทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

4.) ข้อจำกัด:

* ความต้องการอุปกรณ์:ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม รวมถึงแหล่งสุญญากาศและกรวยพิเศษ

* ความเสี่ยงของการอุดตัน:หากอนุภาคของแข็งละเอียดมาก อาจอุดตันสื่อกรอง ทำให้กระบวนการกรองช้าลงหรือหยุดลง

* ข้อกังวลด้านความปลอดภัย:การใช้สุญญากาศกับเครื่องแก้วทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการระเบิด ซึ่งจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม

โดยสรุป การกรองแบบสุญญากาศเป็นวิธีการที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพในการแยกของแข็งออกจากของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องการการกรองอย่างรวดเร็ว หรือเมื่อต้องจัดการกับสารละลายที่กรองช้าภายใต้แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว การตั้งค่าที่เหมาะสม การตรวจสอบอุปกรณ์ และข้อควรระวังด้านความปลอดภัยถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจว่าได้ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จและปลอดภัย

6. การกรองความลึก:

การกรองเชิงลึกเป็นวิธีการกรองโดยดักจับอนุภาคภายในความหนา (หรือ "ความลึก") ของตัวกลางกรอง ไม่ใช่แค่บนพื้นผิว ตัวกลางกรองในการกรองเชิงลึกโดยทั่วไปจะเป็นวัสดุที่มีรูพรุนหนาซึ่งดักจับอนุภาคทั่วทั้งโครงสร้าง

1.) กลไก:

* การสกัดกั้นโดยตรง: อนุภาคจะถูกดักจับโดยสื่อกรองโดยตรงเมื่อสัมผัสกับมัน

* การดูดซับ: อนุภาคเกาะติดกับตัวกลางกรองเนื่องจากแรง van der Waals และปฏิกิริยาที่น่าสนใจอื่นๆ

* การแพร่กระจาย: อนุภาคขนาดเล็กเคลื่อนที่อย่างไม่แน่นอนเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน และในที่สุดก็ติดอยู่ภายในตัวกลางกรอง

2.) วัสดุ:

วัสดุทั่วไปที่ใช้ในการกรองเชิงลึก ได้แก่ :

* เซลลูโลส

* ดินเบา

*เพอร์ไลท์

* เรซินโพลีเมอร์

3.) ขั้นตอน:

* การตระเตรียม:ตัวกรองความลึกถูกตั้งค่าในลักษณะที่บังคับให้ของเหลวหรือก๊าซผ่านความหนาทั้งหมด

* การกรอง:ขณะที่ของเหลวไหลผ่านตัวกลางกรอง อนุภาคจะติดอยู่ตลอดความลึกของตัวกรอง ไม่ใช่แค่บนพื้นผิวเท่านั้น

* เปลี่ยน/ทำความสะอาด:เมื่อตัวกลางกรองอิ่มตัวหรืออัตราการไหลลดลงอย่างมาก จำเป็นต้องเปลี่ยนหรือทำความสะอาด

4.) ประเด็นสำคัญ:

* ความเก่งกาจ:ตัวกรองความลึกสามารถใช้เพื่อกรองขนาดอนุภาคได้หลากหลาย ตั้งแต่อนุภาคขนาดค่อนข้างใหญ่ไปจนถึงขนาดที่ละเอียดมาก

* โครงสร้างการไล่ระดับสี:ตัวกรองเชิงลึกบางตัวมีโครงสร้างแบบไล่ระดับ ซึ่งหมายความว่าขนาดรูพรุนจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ทางเข้าไปจนถึงด้านทางออก การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถดักจับอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากอนุภาคขนาดใหญ่จะถูกดักอยู่ใกล้ทางเข้า ในขณะที่อนุภาคที่ละเอียดกว่าจะถูกดักจับได้ลึกกว่าภายในตัวกรอง

5.) ข้อดี:

* ความจุสิ่งสกปรกสูง:ตัวกรองความลึกสามารถกักเก็บอนุภาคได้จำนวนมากเนื่องจากปริมาตรของวัสดุกรอง

* ความทนทานต่อขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน:สามารถจัดการกับของเหลวที่มีขนาดอนุภาคได้หลากหลาย

* ลดการอุดตันของพื้นผิว:เนื่องจากอนุภาคติดอยู่ตลอดตัวกลางของตัวกรอง ตัวกรองเชิงลึกจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตันบนพื้นผิวน้อยกว่าเมื่อเทียบกับตัวกรองแบบพื้นผิว

6.) ข้อจำกัด:

* ความถี่ในการเปลี่ยน:ขึ้นอยู่กับลักษณะของของเหลวและปริมาณอนุภาค ตัวกรองเชิงลึกอาจอิ่มตัวและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

* ไม่สามารถสร้างใหม่ได้เสมอไป:ตัวกรองเชิงลึกบางชนิด โดยเฉพาะที่ทำจากวัสดุที่เป็นเส้นใย อาจไม่สามารถทำความสะอาดและสร้างใหม่ได้ง่าย

* แรงดันตก:ลักษณะที่หนาของตัวกรองเชิงลึกอาจทำให้แรงดันตกคร่อมตัวกรองสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวกรองเริ่มเต็มไปด้วยอนุภาค

โดยสรุป การกรองเชิงลึกเป็นวิธีการที่ใช้ในการดักจับอนุภาคภายในโครงสร้างของตัวกลางกรอง ไม่ใช่แค่บนพื้นผิว วิธีการนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่มีขนาดอนุภาคหลากหลายหรือเมื่อต้องการความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกสูง การเลือกวัสดุกรองและการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพสูงสุด

7. การกรองพื้นผิว:

การกรองพื้นผิวเป็นวิธีการดักจับอนุภาคบนพื้นผิวของตัวกลางกรอง แทนที่จะอยู่ภายในความลึก ในการกรองประเภทนี้ ตัวกลางกรองจะทำหน้าที่เป็นตะแกรง ซึ่งช่วยให้อนุภาคขนาดเล็กผ่านไปได้ในขณะที่ยังคงรักษาอนุภาคขนาดใหญ่ไว้บนพื้นผิว

1.) กลไก:

* การเก็บรักษาตะแกรง:อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของตัวกลางกรองจะยังคงอยู่บนพื้นผิว เช่นเดียวกับวิธีการทำงานของตะแกรง

* การดูดซับ:อนุภาคบางชนิดอาจเกาะติดกับพื้นผิวของตัวกรองเนื่องจากแรงต่างๆ แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าขนาดรูพรุนก็ตาม

2.) วัสดุ:

วัสดุทั่วไปที่ใช้ในการกรองพื้นผิว ได้แก่ :

* ผ้าทอหรือผ้าไม่ทอ

* เมมเบรนที่มีขนาดรูพรุนที่กำหนด

* หน้าจอเมทัลลิก

3.) ขั้นตอน:

* การตระเตรียม:ตัวกรองพื้นผิวอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้ของเหลวที่จะกรองไหลผ่านหรือไหลผ่าน

* การกรอง:เมื่อของเหลวไหลผ่านตัวกลางกรอง อนุภาคจะติดอยู่บนพื้นผิว

* การทำความสะอาด/การเปลี่ยน:เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อมีอนุภาคสะสมมากขึ้น ตัวกรองอาจอุดตันและจำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่

4.) ประเด็นสำคัญ:

* กำหนดขนาดรูพรุน:ตัวกรองพื้นผิวมักจะมีขนาดรูพรุนที่กำหนดไว้อย่างแม่นยำมากขึ้นเมื่อเทียบกับตัวกรองเชิงลึก ซึ่งช่วยให้สามารถแยกตามขนาดที่เฉพาะเจาะจงได้

* ทำให้ไม่เห็น/การอุดตัน:ตัวกรองพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะมองไม่เห็นหรืออุดตันเนื่องจากอนุภาคไม่กระจายไปทั่วตัวกรอง แต่จะสะสมอยู่บนพื้นผิว

5.) ข้อดี:

* ล้างจุดตัด:ด้วยขนาดรูพรุนที่กำหนดไว้ ตัวกรองพื้นผิวสามารถให้จุดตัดที่ชัดเจน ทำให้มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่การยกเว้นขนาดเป็นสิ่งสำคัญ

* การนำกลับมาใช้ใหม่:ตัวกรองพื้นผิวหลายชนิด โดยเฉพาะที่ทำจากวัสดุที่ทนทาน เช่น โลหะ สามารถทำความสะอาดและนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง

* การคาดการณ์:เนื่องจากขนาดรูพรุนที่กำหนดไว้ ตัวกรองพื้นผิวจึงให้ประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้มากขึ้นในการแยกตามขนาด

6.) ข้อจำกัด:

* การอุดตัน:ตัวกรองพื้นผิวอาจอุดตันได้เร็วกว่าตัวกรองเชิงลึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่มีฝุ่นละอองสูง

* แรงดันตก:เมื่อพื้นผิวตัวกรองเต็มไปด้วยอนุภาค แรงดันตกคร่อมตัวกรองจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก

* ความทนทานต่อขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันน้อยลง:ต่างจากตัวกรองเชิงลึกซึ่งสามารถรองรับขนาดอนุภาคได้หลากหลาย ตัวกรองพื้นผิวจะเลือกได้มากกว่าและอาจไม่เหมาะกับของเหลวที่มีการกระจายขนาดอนุภาคกว้าง

โดยสรุป การกรองพื้นผิวเกี่ยวข้องกับการกักเก็บอนุภาคบนพื้นผิวของตัวกลางกรอง ให้การแยกตามขนาดที่แม่นยำแต่เสี่ยงต่อการอุดตันมากกว่าการกรองเชิงลึก ทางเลือกระหว่างการกรองพื้นผิวและความลึกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน ลักษณะของของไหลที่ถูกกรอง และลักษณะของปริมาณอนุภาค

8. การกรองเมมเบรน:

การกรองเมมเบรนเป็นเทคนิคที่แยกอนุภาค รวมถึงจุลินทรีย์และตัวถูกละลาย ออกจากของเหลวโดยส่งผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ เมมเบรนได้กำหนดขนาดรูพรุนซึ่งอนุญาตให้เฉพาะอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่ารูพรุนเหล่านี้เท่านั้นที่จะผ่านเข้าไปได้ โดยทำหน้าที่เป็นตะแกรงอย่างมีประสิทธิภาพ

1.) กลไก:

* ไม่รวมขนาด:อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของเมมเบรนจะยังคงอยู่บนพื้นผิว ในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กและโมเลกุลของตัวทำละลายจะผ่านไปได้

* การดูดซับ:อนุภาคบางชนิดอาจเกาะติดกับพื้นผิวเมมเบรนเนื่องจากแรงต่างๆ แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าขนาดรูพรุนก็ตาม

2.) วัสดุ:

วัสดุทั่วไปที่ใช้ในการกรองเมมเบรน ได้แก่ :

* โพลีซัลโฟน

* โพลีเอเทอร์ซัลโฟน

* โพลีเอไมด์

* โพรพิลีน

* PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน)

* เซลลูโลสอะซิเตต

3.) ประเภท:

การกรองเมมเบรนสามารถแบ่งตามขนาดรูพรุนได้:

* กรองละเอียด (MF):โดยทั่วไปจะกักเก็บอนุภาคขนาดประมาณ 0.1 ถึง 10 ไมโครเมตร มักใช้ในการกำจัดอนุภาคและลดจุลินทรีย์

* การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF):สามารถกักเก็บอนุภาคได้ตั้งแต่ประมาณ 0.001 ถึง 0.1 ไมโครเมตร มักใช้สำหรับความเข้มข้นของโปรตีนและการกำจัดไวรัส

* นาโนฟิลเตรชัน (NF):มีช่วงขนาดรูพรุนที่ช่วยให้สามารถกำจัดโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กและไอออนหลายวาเลนต์ได้ ในขณะที่ไอออนโมโนวาเลนต์มักจะทะลุผ่าน

* รีเวอร์สออสโมซิส (RO):การดำเนินการนี้ไม่ได้กรองตามขนาดรูพรุนอย่างเคร่งครัด แต่ทำงานโดยอาศัยความแตกต่างของแรงดันออสโมติก มันปิดกั้นทางเดินของตัวถูกละลายส่วนใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปล่อยให้น้ำและตัวถูกละลายเล็กๆ บางส่วนผ่านไปได้

4.) ขั้นตอน:

* การตระเตรียม:ตัวกรองเมมเบรนได้รับการติดตั้งในที่ยึดหรือโมดูลที่เหมาะสม และระบบได้รับการรองพื้นแล้ว

* การกรอง:ของเหลวถูกบังคับ (บ่อยครั้งด้วยแรงดัน) ผ่านเมมเบรน อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนจะยังคงอยู่ ส่งผลให้ของเหลวที่ผ่านการกรองเรียกว่าเพอร์มีเอตหรือฟิลเตรต

* การทำความสะอาด/การเปลี่ยน:เมื่อเวลาผ่านไป เมมเบรนอาจเปรอะเปื้อนด้วยอนุภาคที่สะสมอยู่ อาจจำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่เป็นประจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานอุตสาหกรรม

5.) ประเด็นสำคัญ:

* การกรองแบบ Crossflow:เพื่อป้องกันการเปรอะเปื้อนอย่างรวดเร็ว การใช้งานในอุตสาหกรรมจำนวนมากใช้การกรองแบบไหลขวางหรือการไหลแบบสัมผัส ตรงนี้ ของเหลวจะไหลขนานกับพื้นผิวเมมเบรน เพื่อกวาดอนุภาคที่สะสมอยู่ออกไป

* เมมเบรนเกรดฆ่าเชื้อ:เหล่านี้เป็นเมมเบรนที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ที่มีชีวิตทั้งหมดออกจากของเหลว เพื่อให้มั่นใจว่าจุลินทรีย์นั้นปลอดเชื้อ

6.) ข้อดี:

* ความแม่นยำ:เมมเบรนที่มีขนาดรูพรุนที่กำหนดให้ความแม่นยำในการแยกตามขนาด

* ความยืดหยุ่น:ด้วยการกรองแบบเมมเบรนหลายประเภท จึงสามารถกำหนดเป้าหมายขนาดอนุภาคได้หลากหลาย

* ความเป็นหมัน:เมมเบรนบางชนิดสามารถบรรลุสภาวะการฆ่าเชื้อได้ ทำให้มีคุณค่าในการใช้งานทางเภสัชกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ

7.) ข้อจำกัด:

* การทำฟาวล์:เมมเบรนอาจเปรอะเปื้อนเมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้อัตราการไหลและประสิทธิภาพการกรองลดลง

* ค่าใช้จ่าย:เมมเบรนคุณภาพสูงและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอาจมีค่าใช้จ่ายสูง

* ความดัน:การกรองเมมเบรนมักต้องใช้แรงดันจากภายนอกเพื่อขับเคลื่อนกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเมมเบรนที่แน่นกว่าเช่นที่ใช้ใน RO

โดยสรุป การกรองแบบเมมเบรนเป็นเทคนิคอเนกประสงค์ที่ใช้ในการแยกอนุภาคออกจากของเหลวตามขนาด ความแม่นยำของวิธีการนี้ประกอบกับเมมเบรนที่หลากหลาย ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านการบำบัดน้ำ เทคโนโลยีชีวภาพ และอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม และอื่นๆ อีกมากมาย การบำรุงรักษาและความเข้าใจหลักการพื้นฐานอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

9. การกรองแบบ Crossflow (การกรองการไหลแบบสัมผัส):

ในการกรองแบบไหลขวาง สารละลายป้อนจะไหลขนานหรือ "เส้นสัมผัส" ไปยังเมมเบรนของตัวกรอง แทนที่จะตั้งฉากกับเมมเบรน การไหลในแนวสัมผัสนี้ช่วยลดการสะสมของอนุภาคบนพื้นผิวของเมมเบรน ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปในการกรองแบบปกติ (ทางตัน) โดยที่สารละลายป้อนถูกดันผ่านเมมเบรนโดยตรง

1.) กลไก:

* การเก็บรักษาอนุภาค:เนื่องจากสารละลายป้อนไหลผ่านเมมเบรน อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนจะถูกป้องกันไม่ให้ไหลผ่าน

* การดำเนินการกวาด:การไหลในแนวสัมผัสจะกวาดอนุภาคที่สะสมอยู่ออกจากพื้นผิวเมมเบรน ลดการเปรอะเปื้อนและโพลาไรเซชันของความเข้มข้น

2.) ขั้นตอน:

-ตั้งค่า:ระบบนี้ติดตั้งปั๊มที่หมุนเวียนสารละลายป้อนผ่านพื้นผิวของเมมเบรนเป็นวงต่อเนื่อง

* การกรอง:สารละลายป้อนจะถูกปั๊มไปทั่วพื้นผิวของเมมเบรน ของเหลวส่วนหนึ่งซึมผ่านเมมเบรน โดยเหลือสารกักเก็บความเข้มข้นที่ยังคงหมุนเวียนอยู่

* ความเข้มข้นและการกรอง:TFF สามารถใช้เพื่อทำให้สารละลายเข้มข้นได้โดยการหมุนเวียนสารกักไว้ อีกทางเลือกหนึ่ง สามารถเติมบัฟเฟอร์ใหม่ (ของไหลไดฟิลเตรชัน) ลงในกระแสกักเก็บเพื่อเจือจางและชะล้างตัวถูกละลายขนาดเล็กที่ไม่ต้องการออก เพื่อทำให้ส่วนประกอบที่กักไว้บริสุทธิ์เพิ่มเติม

3.) ประเด็นสำคัญ:

* ลดความเปรอะเปื้อน:การกระทำแบบกวาดของการไหลในแนวสัมผัสช่วยลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน

ซึ่งอาจเป็นปัญหาสำคัญในการกรองทางตัน

* โพลาไรซ์ความเข้มข้น:

แม้ว่า TFF จะลดการเปรอะเปื้อน แต่ความเข้มข้นของโพลาไรเซชัน (ที่ตัวถูกละลายสะสมที่พื้นผิวเมมเบรน

เกิดการไล่ระดับความเข้มข้น) ยังคงสามารถเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม การไหลในแนวสัมผัสจะช่วยบรรเทาผลกระทบนี้ได้ในระดับหนึ่ง

4.) ข้อดี:

* ยืดอายุเมมเบรน:เนื่องจากการเปรอะเปื้อนลดลง เมมเบรนที่ใช้ใน TFF มักจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับเมมเบรนที่ใช้ในการกรองแบบทางตัน

* อัตราการฟื้นตัวสูง:TFF ช่วยให้สามารถดึงตัวถูกละลายเป้าหมายหรืออนุภาคกลับคืนมาได้ในระดับสูงจากกระแสป้อนเจือจาง

* ความเก่งกาจ:กระบวนการนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การทำให้สารละลายโปรตีนเข้มข้นในชีวเภสัชภัณฑ์ไปจนถึงการทำน้ำให้บริสุทธิ์

* การทำงานต่อเนื่อง:ระบบ TFF สามารถดำเนินการได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้เหมาะสำหรับการดำเนินงานในระดับอุตสาหกรรม

5.) ข้อจำกัด:

* ความซับซ้อน:ระบบ TFF อาจซับซ้อนกว่าระบบกรองแบบ dead-end เนื่องจากจำเป็นต้องใช้ปั๊มและระบบหมุนเวียน

* ค่าใช้จ่าย:อุปกรณ์และเมมเบรนสำหรับ TFF อาจมีราคาแพงกว่าอุปกรณ์และเมมเบรนสำหรับวิธีการกรองที่ง่ายกว่า

* การใช้พลังงาน:ปั๊มหมุนเวียนสามารถใช้พลังงานปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำงานขนาดใหญ่

โดยสรุป Crossflow หรือ Tangential Flow Filtration (TFF) เป็นเทคนิคการกรองแบบพิเศษที่ใช้การไหลในแนวสัมผัสเพื่อลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน แม้ว่าจะมีข้อดีหลายประการในแง่ของประสิทธิภาพและลดการเปรอะเปื้อน แต่ก็ยังต้องมีการตั้งค่าที่ซับซ้อนกว่าและอาจมีต้นทุนการดำเนินงานที่สูงกว่า มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่วิธีการกรองมาตรฐานอาจทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนอย่างรวดเร็ว หรือในกรณีที่จำเป็นต้องมีอัตราการคืนสภาพสูง

10. การกรองแบบแรงเหวี่ยง:

การกรองแบบแรงเหวี่ยงใช้หลักการของแรงเหวี่ยงเพื่อแยกอนุภาคออกจากของเหลว ในกระบวนการนี้ ส่วนผสมจะถูกปั่นด้วยความเร็วสูง ส่งผลให้อนุภาคที่มีความหนาแน่นมากขึ้นเคลื่อนตัวออกไปด้านนอก ในขณะที่ของเหลวที่เบากว่า (หรืออนุภาคที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า) ยังคงอยู่ที่ศูนย์กลาง โดยทั่วไป กระบวนการกรองจะเกิดขึ้นภายในเครื่องหมุนเหวี่ยง ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อปั่นส่วนผสมและแยกส่วนผสมตามความหนาแน่นที่แตกต่างกัน

1.) กลไก:

* การแยกความหนาแน่น:เมื่อเครื่องหมุนเหวี่ยงทำงาน อนุภาคหรือสารที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะถูกบังคับให้ออกไปด้านนอก

เส้นรอบวงของห้องหมุนเหวี่ยงหรือโรเตอร์เนื่องจากแรงเหวี่ยง

* สื่อกรอง:อุปกรณ์กรองแบบแรงเหวี่ยงบางชนิดมีสื่อกรองหรือตาข่ายรวมอยู่ด้วย แรงเหวี่ยง

ดันของเหลวผ่านตัวกรองในขณะที่อนุภาคยังคงอยู่ด้านหลัง

2.) ขั้นตอน:

* กำลังโหลด:ใส่ตัวอย่างหรือของผสมลงในหลอดหรือช่องสำหรับการหมุนเหวี่ยง

* การหมุนเหวี่ยง:เครื่องหมุนเหวี่ยงถูกเปิดใช้งาน และตัวอย่างจะหมุนด้วยความเร็วและระยะเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

* การกู้คืน:หลังจากการปั่นแยก ส่วนประกอบที่แยกออกจากกันมักจะพบในชั้นหรือโซนต่างๆ ภายในหลอดสำหรับการปั่นแยก ตะกอนหรือเม็ดที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะอยู่ที่ด้านล่าง ในขณะที่ส่วนเหนือตะกอน (ของเหลวใสที่อยู่เหนือตะกอน) สามารถแยกหรือปิเปตออกได้อย่างง่ายดาย

3.) ประเด็นสำคัญ:

* ประเภทโรเตอร์:มีโรเตอร์หลายประเภท เช่น โรเตอร์แบบมุมคงที่และโรเตอร์แบบถังแกว่ง ที่รองรับความต้องการในการแยกที่แตกต่างกัน

* แรงเหวี่ยงสัมพัทธ์ (RCF):นี่คือการวัดแรงที่กระทำกับตัวอย่างในระหว่างการปั่นแยก และมักจะมีความเกี่ยวข้องมากกว่าการระบุความเร็วรอบต่อนาที (RPM) RCF ขึ้นอยู่กับรัศมีของโรเตอร์และความเร็วของเครื่องหมุนเหวี่ยง

4.) ข้อดี:

* แยกอย่างรวดเร็ว:การกรองแบบแรงเหวี่ยงสามารถทำได้เร็วกว่าวิธีการแยกตามแรงโน้มถ่วงมาก

* ความเก่งกาจ:วิธีการนี้เหมาะสำหรับขนาดอนุภาคและความหนาแน่นที่หลากหลาย ด้วยการปรับความเร็วและเวลาในการปั่นแยก ทำให้สามารถแยกประเภทต่างๆ ได้

* ความสามารถในการขยายขนาด:เครื่องหมุนเหวี่ยงมีหลายขนาด ตั้งแต่เครื่องหมุนเหวี่ยงขนาดเล็กที่ใช้ในห้องปฏิบัติการสำหรับตัวอย่างขนาดเล็ก ไปจนถึงเครื่องหมุนเหวี่ยงทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สำหรับการแปรรูปจำนวนมาก

5.) ข้อจำกัด:

* ค่าอุปกรณ์:เครื่องหมุนเหวี่ยงความเร็วสูงหรือเครื่องหมุนเหวี่ยงพิเศษ โดยเฉพาะที่ใช้สำหรับงานพิเศษ อาจมีราคาแพง

* การดูแลการปฏิบัติงาน:เครื่องหมุนเหวี่ยงจำเป็นต้องมีความสมดุลอย่างระมัดระวังและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

* ความสมบูรณ์ตัวอย่าง:แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่สูงมากอาจเปลี่ยนแปลงหรือสร้างความเสียหายให้กับตัวอย่างทางชีววิทยาที่มีความละเอียดอ่อน

โดยสรุป การกรองแบบแรงเหวี่ยงเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการแยกสารตามความหนาแน่นที่แตกต่างกันภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและการวิจัยต่างๆ ตั้งแต่การทำให้โปรตีนบริสุทธิ์ในห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพไปจนถึงการแยกส่วนประกอบของนมในอุตสาหกรรมนม การทำงานที่เหมาะสมและความเข้าใจในอุปกรณ์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุการแยกสารที่ต้องการและรักษาความสมบูรณ์ของตัวอย่าง

11. การกรองเค้ก:

การกรองเค้กเป็นกระบวนการกรองซึ่งมี "เค้ก" หรือชั้นแข็งเกิดขึ้นบนพื้นผิวของสื่อกรอง เค้กนี้ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่สะสมจากสารแขวนลอย จะกลายเป็นชั้นกรองหลัก ซึ่งมักจะปรับปรุงประสิทธิภาพของการแยกในขณะที่กระบวนการดำเนินต่อไป

1.) กลไก:

* การสะสมของอนุภาค:ในขณะที่ของเหลว (หรือสารแขวนลอย) ถูกส่งผ่านตัวกลางกรอง อนุภาคของแข็งจะถูกดักจับและเริ่มสะสมบนพื้นผิวตัวกรอง

* การสร้างเค้ก:เมื่อเวลาผ่านไป อนุภาคที่ติดอยู่เหล่านี้จะก่อตัวเป็นชั้นหรือ 'เค้ก' บนตัวกรอง เค้กนี้ทำหน้าที่เป็นสื่อกรองรอง และความพรุนและโครงสร้างของเค้กมีอิทธิพลต่ออัตราการกรองและประสิทธิภาพ

* ความลึกของเค้ก:ขณะที่กระบวนการกรองดำเนินต่อไป เค้กจะข้นขึ้น ซึ่งสามารถลดอัตราการกรองลงได้เนื่องจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้น

2.) ขั้นตอน:

* การตั้งค่า:มีการติดตั้งสื่อกรอง (อาจเป็นผ้า ตะแกรง หรือวัสดุที่มีรูพรุนอื่นๆ) ไว้ในที่ยึดหรือกรอบที่เหมาะสม

* การกรอง:ระบบกันสะเทือนจะถูกส่งผ่านหรือผ่านสื่อกรอง อนุภาคเริ่มสะสมบนพื้นผิวจนกลายเป็นเค้ก

* การกำจัดเค้ก:เมื่อกระบวนการกรองเสร็จสิ้นหรือเมื่อเค้กหนาเกินไปจนขัดขวางการไหล คุณสามารถนำเค้กออกหรือขูดออกได้ และกระบวนการกรองสามารถเริ่มต้นใหม่ได้

3.) ประเด็นสำคัญ:

* ความดันและอัตรา:อัตราการกรองอาจได้รับอิทธิพลจากความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งตัวกรอง เมื่อเค้กข้นขึ้น อาจต้องใช้แรงดันที่แตกต่างกันมากขึ้นเพื่อรักษาการไหล

* การบีบอัด:เค้กบางชนิดสามารถบีบอัดได้ ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างและความพรุนของเค้กจะเปลี่ยนไปภายใต้แรงกดดัน ซึ่งอาจส่งผลต่ออัตราการกรองและประสิทธิภาพ

4.) ข้อดี:

* ปรับปรุงประสิทธิภาพ:ตัวเค้กมักจะให้การกรองที่ละเอียดกว่าตัวกลางกรองเริ่มแรก โดยจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า

* แบ่งเขตที่ชัดเจน:ของแข็งเค้กมักจะถูกแยกออกจากสื่อกรองได้ง่าย ทำให้การนำของแข็งที่กรองกลับมาทำได้ง่ายขึ้น

ความเก่งกาจ:การกรองเค้กสามารถรองรับขนาดอนุภาคและความเข้มข้นได้หลากหลาย

5.) ข้อจำกัด:

* การลดอัตราการไหล:เมื่อเค้กหนาขึ้น อัตราการไหลมักจะลดลงเนื่องจากความต้านทานเพิ่มขึ้น

* การอุดตันและทำให้ไม่เห็น:หากเค้กหนาเกินไปหรือหากอนุภาคแทรกซึมลึกเข้าไปในตัวกลางกรอง ก็อาจทำให้ตัวกรองอุดตันหรือมองไม่เห็นได้

* ทำความสะอาดบ่อยครั้ง:ในบางกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการสะสมเค้กอย่างรวดเร็ว ตัวกรองอาจจำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อยๆ หรือนำเค้กออก ซึ่งอาจขัดขวางกระบวนการต่อเนื่องได้

โดยสรุป การกรองเค้กเป็นวิธีการกรองทั่วไปโดยที่อนุภาคที่สะสมจะก่อตัวเป็น 'เค้ก' ที่ช่วยในกระบวนการกรอง ลักษณะของเค้ก – ความพรุน ความหนา และความสามารถในการอัด – มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพและอัตราการกรอง ความเข้าใจและการจัดการรูปร่างเค้กอย่างเหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพสูงสุดในกระบวนการกรองเค้ก วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงสารเคมี ยา และการแปรรูปอาหาร

12. การกรองถุง:

การกรองถุงตามชื่อคือใช้ผ้าหรือถุงสักหลาดเป็นตัวกลางในการกรอง ของเหลวที่จะกรองจะถูกส่งผ่านถุงซึ่งจับสิ่งปนเปื้อน ถุงกรองอาจมีขนาดและการออกแบบที่แตกต่างกัน ทำให้มีความหลากหลายสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การดำเนินงานขนาดเล็กไปจนถึงกระบวนการทางอุตสาหกรรม

1.) กลไก:

* การเก็บรักษาอนุภาค:ของเหลวไหลจากด้านในสู่ด้านนอกของถุง (หรือในบางรูปแบบจากด้านนอกสู่ด้านใน) อนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าขนาดรูพรุนของถุงจะถูกกักอยู่ภายในถุง ในขณะที่ของเหลวที่ทำความสะอาดจะผ่านไป

* การสะสม:เมื่อมีการดักจับอนุภาคมากขึ้นเรื่อยๆ ชั้นของอนุภาคเหล่านี้จะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวด้านในของถุง ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นชั้นการกรองเพิ่มเติม เพื่อดักจับอนุภาคที่ละเอียดยิ่งขึ้น

2.) ขั้นตอน:

* การติดตั้ง:ถุงกรองจะวางอยู่ภายในโครงถุงกรอง ซึ่งควบคุมการไหลของของเหลวผ่านถุง

* การกรอง:เมื่อของเหลวไหลผ่านถุง สิ่งปนเปื้อนก็จะติดอยู่ภายใน

* การเปลี่ยนกระเป๋า:เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อถุงเต็มไปด้วยอนุภาค ความดันตกคร่อมตัวกรองจะเพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนถุง เมื่อถุงอิ่มตัวหรือความดันลดลงสูงเกินไป ถุงสามารถถอดออก ทิ้ง (หรือทำความสะอาด หากนำกลับมาใช้ใหม่ได้) และเปลี่ยนถุงใหม่

3.) ประเด็นสำคัญ:

* วัสดุ:ถุงสามารถทำจากวัสดุหลากหลายชนิด เช่น โพลีเอสเตอร์ โพลีโพรพีลีน ไนลอน และอื่นๆ ขึ้นอยู่กับการใช้งานและประเภทของของเหลวที่ถูกกรอง

* ระดับไมครอน:ถุงมีหลายขนาดรูพรุนหรือระดับไมครอนเพื่อรองรับข้อกำหนดการกรองที่แตกต่างกัน

* การกำหนดค่า:ถุงกรองอาจเป็นระบบถุงเดียวหรือหลายถุง ขึ้นอยู่กับปริมาณและอัตราการกรองที่ต้องการ

4.) ข้อดี:

* คุ้มค่า:ระบบการกรองแบบถุงมักจะมีราคาถูกกว่าการกรองประเภทอื่นๆ เช่น ตัวกรองแบบตลับ

* ใช้งานง่าย:โดยทั่วไปการเปลี่ยนถุงกรองจะตรงไปตรงมา ทำให้การบำรุงรักษาค่อนข้างง่าย

* ความเก่งกาจ:สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่การบำบัดน้ำไปจนถึงกระบวนการทางเคมี

* อัตราการไหลสูง:เนื่องจากการออกแบบ ถุงกรองจึงสามารถจัดการกับอัตราการไหลที่ค่อนข้างสูงได้

5.) ข้อจำกัด:

* ช่วงการกรองที่จำกัด:แม้ว่าถุงกรองจะสามารถดักจับอนุภาคได้หลายขนาด แต่อาจไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับตัวกรองแบบเมมเบรนหรือแบบตลับสำหรับอนุภาคที่ละเอียดมาก

* การสร้างขยะ:ถุงที่ใช้แล้วสามารถสร้างขยะได้ เว้นแต่ถุงจะสามารถนำมาใช้ซ้ำได้

* ความเสี่ยงในการเลี่ยงผ่าน:หากไม่ได้ปิดผนึกอย่างถูกต้อง ก็มีโอกาสที่ของเหลวบางชนิดจะทะลุถุงได้ ทำให้การกรองมีประสิทธิภาพน้อยลง

โดยสรุป การกรองแบบถุงเป็นวิธีการกรองที่ใช้กันทั่วไปและหลากหลาย ด้วยความง่ายในการใช้งานและความคุ้มค่า จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับความต้องการการกรองปานกลางถึงหยาบจำนวนมาก การเลือกใช้วัสดุถุงและระดับไมครอนอย่างเหมาะสม รวมถึงการบำรุงรักษาเป็นประจำ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุประสิทธิภาพการกรองที่ดีที่สุด

วิธีการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมของเทคนิคการกรองสำหรับระบบการกรอง

การเลือกผลิตภัณฑ์การกรองที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประกันประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบการกรองของคุณ มีหลายปัจจัยที่เข้ามามีบทบาท และบางครั้งขั้นตอนการคัดเลือกก็อาจซับซ้อนได้ ด้านล่างนี้เป็นขั้นตอนและข้อควรพิจารณาเพื่อเป็นแนวทางในการตัดสินใจเลือกอย่างมีข้อมูล:

1. กำหนดวัตถุประสงค์:

* วัตถุประสงค์: กำหนดเป้าหมายหลักของการกรอง มีไว้เพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง กำจัดสิ่งปนเปื้อนเฉพาะ หรือเป้าหมายอื่นใดหรือไม่?

* ความบริสุทธิ์ที่ต้องการ: ทำความเข้าใจระดับความบริสุทธิ์ที่ต้องการของการกรอง ตัวอย่างเช่น น้ำดื่มมีข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ที่แตกต่างจากน้ำบริสุทธิ์พิเศษที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

2. วิเคราะห์ฟีด:

* ประเภทสารปนเปื้อน: กำหนดลักษณะของสารปนเปื้อน - เป็นสารอินทรีย์ อนินทรีย์ ชีวภาพ หรือเป็นส่วนผสม?

* ขนาดอนุภาค: วัดหรือประมาณขนาดของอนุภาคที่จะกำจัดออก นี่จะเป็นแนวทางในการเลือกขนาดรูพรุนหรือระดับไมครอน

* Concentration: ทำความเข้าใจความเข้มข้นของสารปนเปื้อน ความเข้มข้นสูงอาจต้องมีขั้นตอนการกรองล่วงหน้า

3. พิจารณาพารามิเตอร์การดำเนินงาน:

* อัตราการไหล: กำหนดอัตราการไหลหรือปริมาณงานที่ต้องการ ตัวกรองบางตัวมีอัตราการไหลสูง ในขณะที่บางตัวอาจอุดตันเร็ว

* อุณหภูมิและความดัน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์กรองสามารถรองรับอุณหภูมิและความดันในการทำงานได้

* ความเข้ากันได้ทางเคมี: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุกรองเข้ากันได้กับสารเคมีหรือตัวทำละลายในของเหลว โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง

4. ปัจจัยในการพิจารณาทางเศรษฐกิจ:

* ต้นทุนเริ่มต้น: พิจารณาต้นทุนล่วงหน้าของระบบกรองและดูว่าเหมาะสมกับงบประมาณของคุณหรือไม่

* ต้นทุนการดำเนินงาน: คำนึงถึงต้นทุนด้านพลังงาน ตัวกรองทดแทน การทำความสะอาด และการบำรุงรักษา

* อายุการใช้งาน: พิจารณาอายุการใช้งานที่คาดหวังของผลิตภัณฑ์ตัวกรองและส่วนประกอบต่างๆ วัสดุบางชนิดอาจมีต้นทุนล่วงหน้าสูงกว่า แต่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า

5. ประเมินเทคโนโลยีการกรอง:

* กลไกการกรอง: ขึ้นอยู่กับสิ่งปนเปื้อนและความบริสุทธิ์ที่ต้องการ ตัดสินใจว่าการกรองพื้นผิว การกรองเชิงลึก หรือการกรองแบบเมมเบรนมีความเหมาะสมมากกว่า

* สื่อกรอง: เลือกระหว่างตัวเลือกต่างๆ เช่น ตัวกรองตลับหมึก ถุงกรอง ตัวกรองเซรามิก ฯลฯ ขึ้นอยู่กับการใช้งานและปัจจัยอื่นๆ

* ใช้ซ้ำกับใช้แล้วทิ้ง: ตัดสินใจว่าตัวกรองแบบใช้ซ้ำหรือแบบใช้แล้วทิ้งเหมาะกับการใช้งานหรือไม่ ตัวกรองแบบใช้ซ้ำได้อาจประหยัดกว่าในระยะยาว แต่ต้องทำความสะอาดเป็นประจำ

6. การรวมระบบ:

* ความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์การกรองสามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์หรือโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น

* ความสามารถในการปรับขนาด: หากมีความเป็นไปได้ในการขยายขนาดการดำเนินงานในอนาคต ให้เลือกระบบที่สามารถรองรับความจุที่เพิ่มขึ้นหรือเป็นแบบโมดูลาร์

7. ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย:

* การสร้างของเสีย: พิจารณาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของระบบกรอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของการสร้างและการกำจัดของเสีย

* ความปลอดภัย: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเกี่ยวข้องกับสารเคมีอันตราย

8. ชื่อเสียงของผู้ขาย:

วิจัยผู้ขายหรือผู้ผลิตที่มีศักยภาพ พิจารณาชื่อเสียง บทวิจารณ์ ประสิทธิภาพที่ผ่านมา และการสนับสนุนหลังการขาย

9. การบำรุงรักษาและการสนับสนุน:

* ทำความเข้าใจข้อกำหนดการบำรุงรักษาของระบบ

* พิจารณาความพร้อมของชิ้นส่วนทดแทนและการสนับสนุนของผู้จำหน่ายสำหรับการบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหา

10. การทดสอบนักบิน:

หากเป็นไปได้ ให้ดำเนินการทดสอบนำร่องกับระบบการกรองเวอร์ชันที่เล็กกว่าหรือชุดทดลองจากผู้ขาย การทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงนี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับประสิทธิภาพของระบบ

โดยสรุป การเลือกผลิตภัณฑ์การกรองที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีการประเมินที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณลักษณะการป้อน พารามิเตอร์การปฏิบัติงาน ปัจจัยทางเศรษฐกิจ และการพิจารณาการรวมระบบ ตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าข้อกังวลด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมได้รับการแก้ไข และอาศัยการทดสอบนำร่องทุกครั้งที่เป็นไปได้เพื่อตรวจสอบตัวเลือกต่างๆ

กำลังมองหาโซลูชันการกรองที่เชื่อถือได้อยู่ใช่ไหม?

โครงการการกรองของคุณสมควรได้รับสิ่งที่ดีที่สุด และ HENGKO ก็พร้อมที่จะส่งมอบสิ่งนั้น ด้วยความเชี่ยวชาญและชื่อเสียงด้านความเป็นเลิศที่สั่งสมมายาวนาน HENGKO นำเสนอโซลูชั่นการกรองที่ปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการเฉพาะของคุณ

ทำไมต้องเลือกเฮงโก้?

* เทคโนโลยีล้ำสมัย

* โซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

* ได้รับความไว้วางใจจากผู้นำอุตสาหกรรมทั่วโลก

* มุ่งมั่นเพื่อความยั่งยืนและประสิทธิภาพ

* อย่าประนีประนอมกับคุณภาพ ให้ HENGKO เป็นทางออกสำหรับความท้าทายในการกรองของคุณ

ติดต่อ HENGKO วันนี้!

รับประกันความสำเร็จของโครงการการกรองของคุณ ใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญของ HENGKO ทันที!

[ คลิกตามเพื่อติดต่อ HENGKO]