浸滲設(shè)備是一種常用的分離或凈化技術(shù),其基本工作原理是利用液體在多孔介質(zhì)、半透膜或膠體材料中的表面張力和毛細(xì)作用力,在介質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散、滲透,從而實(shí)現(xiàn)分離、純化或去除特定物質(zhì)的過程。在大多數(shù)情況下,介質(zhì)的表面化學(xué)性質(zhì)以及物理形態(tài)、多孔度、孔徑大小和分布、反應(yīng)活性、穩(wěn)定性、耐壓性等參數(shù)都對浸滲設(shè)備的分離或凈化效率和性能產(chǎn)生重要影響。
浸滲設(shè)備主要包括濾壓機(jī)、壓濾機(jī)、離心分離機(jī)、超濾機(jī)、逆流蒸餾塔、離子交換設(shè)備、膜分離設(shè)備等,其中最常見的是濾壓機(jī)和壓濾機(jī)。
濾壓機(jī)是通過濾布對懸濁液實(shí)現(xiàn)過濾分離,其實(shí)現(xiàn)原理主要包括以下幾個步驟:
將懸浮固體以液體形式進(jìn)入濾布中,當(dāng)固體顆粒與濾布相碰撞后,會被濾布所截留,液體則從濾布中直接滲透出來。
濾布內(nèi)層的固相物質(zhì)會不斷增加,逐漸形成壓差。當(dāng)壓差達(dá)到一定值時,濾布內(nèi)液體狀態(tài)會發(fā)生改變,從連續(xù)相向離散相轉(zhuǎn)化,這一過程稱為滯留。
濾布上固相顆粒堆積越來越厚,形成固態(tài)柱子。濾液在固態(tài)柱子中流動時會產(chǎn)生沉降,當(dāng)沉降到達(dá)臨界值時,被收集。
壓濾機(jī)是在濾壓機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,其區(qū)別在于,在濾布兩側(cè)使用密封板和壓力機(jī)來壓縮固相物質(zhì),從而使濾液大大減少。
超濾機(jī)是利用半透膜進(jìn)行分離或凈化,其基本原理是液體通過半透膜進(jìn)行滲透,而高分子聚合物、細(xì)胞、菌種、病毒等具有一定分子量的物質(zhì)則被截留在半透膜內(nèi)。
在使用超濾機(jī)時,需要注意半透膜的材質(zhì)、孔徑大小、滲透速率、滲透性和可清洗性等因素會影響分離效果。此外,還需要注意超濾機(jī)的運(yùn)行壓力以及溫度、流速等參數(shù)的控制,以確保分離效率和質(zhì)量。
除了上述常見的浸滲設(shè)備之外,還有一些新興的膜分離設(shè)備,如微濾器、納濾器和反滲透設(shè)備等。這些設(shè)備采用先進(jìn)的微納米材料技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的分離和凈化,逐漸成為浸滲設(shè)備領(lǐng)域的新趨勢。
總之,浸滲設(shè)備作為一種常用的分離或凈化技術(shù),其基本原理是利用物質(zhì)在介質(zhì)中的擴(kuò)散和滲透,從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離、純化或去除。在使用浸滲設(shè)備時,需要注意介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、流速、壓力、溫度以及材料的可靠性和安全性等因素,以確保分離效率和質(zhì)量。