Фильтрование


Фильтрова́ние (от лат. filtrum — войлок, англ. filtration, фр. filtration) — процесс разделения неоднородных (дисперсных) систем (например, суспензия, аэрозоль) при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага.

Фильтрование осуществляется либо в режиме постоянной разности давлений (например, в вакуум-фильтррах), либо в режиме постоянной скорости (например, в рамных фильтр-прессах). Значительно ускорить фильтрование в лаборатории помогает наращивание носика воронок (воронка Бюхнера, или фильтр Шотта с пористой стеклянной фильтрующей пластиной-перегородкой) тонким, инертным к фильтрату шлангом, вертикально опускающимся на нижние этажи, или в колодец, по возможности более длинным (вплоть до 10 метров(иногда более), при которых (10 м глубины), например водяной столб, стекающего вниз по шлангу из воронки фильтрата(допустим вода), создает разрежение около 1 атм, то есть вакуум, даже 1,5 м длины(от воронки вниз до пола) ПВХ шланг 4 мм диаметра подсоединенный к воронке Шотта ускорял фильтрование осадка в 5 раз за счет разрежения отвесного 1,5 м жидкостного столба фильтрата, создающего разрежение около 0,1 атм, и уменьшению влияния высоты слоя жидкости оставшегося исходно в воронке над мембраной, в простейшем случае уменьшающего скорость фильтрации при малой высоте столба фильтруемой жидкости.

Все современные способы отделения взвеси от жидкости можно разделить упрощённо на две группы: механические фильтры, являющиеся пористой или перфорированной перегородкой той или иной конструкции, и очистители с использованием силовых полей (гравитационные, центробежные, магнитные, электростатические). Недостатком первых является малая ёмкость для осадка, увеличение перепада давления на перегородке по мере забивания отверстий или пор в перегородке, наличие байпасного клапана, перепускающего без очистки часть жидкости из линии загрязнённой жидкости в линию очищенной жидкости, ограничения по степени загрязнённости, подаваемой на очистку жидкостей, большие габаритные размеры, увеличивающиеся по мере увеличения пропускной способности или тонкости очистки, и др. Всё это приводит к необходимости периодической замены или регенерации фильтрующего элемента, встройки сигнальных устройств и т. п. Следует отметить, что запылённость окружающей среды зачастую настолько велика, что простая замена фильтроэлементов в гидросистемах вносит загрязнений больше, чем изнашивание за всё время эксплуатации.