Много голям брой вещества, особено течни и газообразни, трябва да бъдат филтрирани. Това е предпоставка за получаване на чисто вещество (или възможно най-чисто). Освен това в някои случаи целта не е почистване, а събиране на отлагания върху филтъра, което може да има много по-голяма стойност.
Определение
Филтрацията е процес на разделяне на относително хомогенно вещество на няколко компонента. По правило други елементи се изолират от общата маса, която остава непроменена след почистване. Най-лесният начин да разгледаме този процес е на примера с водата. Както знаете, в съвременния свят е невъзможно да се пие вода, дори от уж незамърсени резервоари. Това, което тече от чешмата, също не отговаря на определението за чиста вода. В резултат на това трябва да се филтрира преди употреба. Върху него ще останат вредни елементи и крайният продукт ще бъде ако не напълно безопасен, то поне не толкова вреден като оригинала.
Защо е необходимо
Водата вече беше споменато по-горе, тук няма какво повече да се добави. Ако пиете нефилтрирана течност, в която има хетерогенни смеси, нищо доброняма да свърши. Солите ще се отлагат в тялото (или се измиват, в зависимост от вида на водата), могат да влязат патогени и ще възникнат много други проблеми. В индустрията нефилтрираната вода може да причини повреда на скъпо оборудване. Освен това, ако водата се използва като един от основните елементи на производствения цикъл, тя трябва да бъде възможно най-чиста, в противен случай крайният продукт ще бъде много далеч от декларирания. В допълнение към водата често се филтрират различни газове. В големите предприятия това е необходимо, за да не съсипват служителите твърде много собственото си здраве. Освен това малко хора не знаят за стандартните противогази, които могат да спасят живота на човек (както в случай на вражеска атака, така и при банален пожар). Но това също е филтър, макар и малко особен.
Класификация
За по-добро усвояване на темата трябва да назовете и обмислите различни видове филтриране. Това ще ви помогне да разберете по-добре характеристиките на всеки сорт, техните свойства, положителни и отрицателни страни, както и ефективността.
1. По режим на филтриране:
- Постоянно.
- Периодично.
Това е първият начин за разделяне на филтри на типове. В първия случай устройството е в състояние да работи стабилно дълго време, без да изисква допълнителна поддръжка. Да се върнем към примера с водата. Може да тече през филтъра с постоянна скорост и не трябва да "изтича". В такива устройства обикновено се използват голям брой елементи,всеки от които, без да пречи на скоростта на преминаване на течността, премахва някои от вредните примеси.
Вторият вариант, с периодична система на работа, обикновено получава някакъв обемен съд, в който се натрупва филтрирана вода и от там може да се взима за собствени нужди. Основният недостатък на такъв филтър е, че при активна употреба течността бързо свършва и ще отнеме много време да се изчака, докато се натрупа отново. Но такива системи обикновено са много по-евтини.
2, Чрез метод на филтриране:
- Налягане.
- Вакуум.
В първия случай във филтъра се подава вода, газ или друга смес под налягане, в резултат на което самото вещество бързо се почиства, а утайката значително се уплътнява. Най-евтините видове устройства използват собствено налягане на сместа без допълнителни механични устройства. Вакуумният вариант в този случай е по-изгоден, тъй като помага за пречистването на веществото със същия успех, но на по-ниска цена. Вярно е, че технически е по-трудно за изпълнение.
Филтриране под налягане
Измежду всички опции за почистване, това е най-лесният начин. Пречистването на водата чрез филтриране с тази система е много бързо. За да се опрости процеса, в най-евтините видове филтри, вода, газ или всяко друго вещество, което трябва да се почисти, се доставя незабавно под налягане. По-скъпите устройства могат да използват няколко изолирани отделения, които могат да се сменят едно по едно, без да спират цялата операция.устройства. И въпреки името, само понякога система за принудително генериране на налягане се използва вече директно в самото устройство.
Вакуумно филтриране
Такава система, както вече споменахме, макар и технически по-трудна, но по-ефективна от гледна точка на почистване и цялостна лекота на използване. Вакуумната филтрация включва поставянето на определен съд, където влиза сместа, която трябва да се преработи. Освен това, вече под самата филтрираща повърхност, се създава вакуум, който буквално издърпва основното вещество и оставя остатък. По този начин методите за филтриране се разделят според системата на работа, тъй като един от основните недостатъци е проблемът с необходимостта от почистване. Те използват въртележка, диск, барабан и всякакви други подобни механизми, в които компонентите могат да се сменят почти мигновено без никакви проблеми. Това ви позволява да поддържате желаното ниво на ефективност на устройството с минимални разходи и без да го спирате.
Филтриране на медиите
За да се отърве от хетерогенните смеси, човечеството използва различни методи и устройства от древни времена. Най-старият и известен от тях е пясъчният филтър. Принципът на неговата работа е много прост. Както знаете, пясъкът има способността да пропуска вода, но задържа различни суспензии и други елементи. Резултатът е, ако не кристално чист, то близо до тази вода. Основният недостатък на такова устройство е, както следва: пясъчните пити и след кратковремето престава да изпълнява функциите си, нуждае се от подмяна. По-късно се появи по-ефективен вариант, базиран на въглен или активен въглен. Дизайните на тази основа издържат по-дълго, но все още не са достатъчно добри за пълноценна дългосрочна употреба. Ето защо сега като филтърни материали се използват вещества като пресован титан, азбест, полимери, поресто стъкло и т.н. С развитието на технологиите започнаха да се появяват специализирани изкуствени вещества с уникална структура, която може качествено да улавя всички вредни елементи, но пропуска основата.
Използвайте
Филтрирането е процес, с който се сблъскваме в ежедневието през цялото време. Вземете същата чешмяна вода. Преди да влезе в нашия апартамент, тази течност първо преминава през сериозна система за почистване и дезинфекция. Вярно е, че крайният резултат все още е незадоволителен (особено в някои региони), поради което много хора инсталират допълнителни филтри вече у дома. Въздухът, който дишаме на многолюдни места, често е кондициониран, особено когато навън е горещо. Всъщност той е същият, но преминал през няколко филтъра, което го прави поне малко, но по-чист. И същото може да се каже за почти всяка сфера на човешката дейност. Пушачите като цяло постоянно са в контакт с филтри, тъй като те са вградени в цигарите и без тях вредата за тялото като цяло би била непосилна (тук обаче производителите са по-склонни да обвиняват, насищайки продуктите сине чист тютюн, а някакви подозрителни смеси с много химикали).
Резултати
Невъзможно е да се каже, че някой от филтрите е най-ефективен. Методите за филтриране директно зависят от възникналите изисквания. Например, същият пясъчен филтър често се използва за почистване на басейни, тъй като там трябва да работите с много големи обеми вода, а разходите за други видове продукти биха били твърде високи. А пясъкът е сравнително евтин. Препоръчително е да изберете филтър не по метода на почистване, а по лекотата на използване, количеството замърсяване, скоростта на работа и много други критерии, защото нито едно устройство все още не дава идеален резултат.
