آشنایی با انواع فیلترهای صنعتی

3. فیلتر‌های ممبران (Membrane Filters): این فیلترها از ممبران‌های نازک تشکیل شده‌اند و برای تصفیه آب، جداسازی مواد معلق، و حذف ذرات میکروسکوپیک از محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند.

در این روش، از غشاهای نازک و متخلخل برای جداسازی ذرات معلق استفاده می‌شود. غشاها می‌توانند از مواد مختلفی مانند پلیمرها، سلولز، یا کربن اکتیو ساخته شوند. ذرات معلق در گاز هیدروژن به صورت انتخابی از طریق غشا عبور می‌کنند، در حالی که گاز تصفیه شده از طریق غشا عبور نمی‌کند.

فیلتر‌های هیدروژن مهم‌ترین جزء در تجهیزات صنعتی مانند سیستم‌های تولید هیدروژن، سیستم‌های سوخت‌دهی، و تصفیه گازها هستند. انتخاب مناسب‌ترین نوع فیلتر بر اساس نیازهای خاص صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است.

*    غشاها (Membranes): غشاها می‌توانند از مواد مختلفی مانند پلیمرها، سلولز، یا کربن اکتیو ساخته شوند. ضخامت غشاها بسیار کم است، و حفرات آن‌ها از اندازه ذرات معلق کوچک‌تر هستند.

*    عملکرد غشا: ذرات معلق در مایع یا گاز هیدروژن به صورت انتخابی از طریق غشا عبور می‌کنند. این غشاها می‌توانند ذرات جامد، مواد آلی، نمک‌ها، و حتی گازهای خطرناک را جدا کنند.

*    نیروی محرکه: سیال مورد نظر تنها زمانی از طریق غشا عبور می‌کند که نیروی محرکه‌ای به آن اعمال شود. این نیرو محرکه می‌تواند از اختلاف فشار، سانتریفیوژ، یا ترکیب مجموعه‌ای از نیروها باشد.

*    فیلترات و کیک فیلتر: سیالی که از محیط فیلتراسیون عبور می‌کند، موسوم به «فیلترات» است. ذرات جدا شده را «کیک فیلتر» می‌نامند. کیک فیلتر می‌تواند به عنوان یک فرآورده مورد نظر باشد.

*    استفاده‌های غشاها: غشاها در تصفیه آب، جداسازی مواد معلق، تصفیه گازها، و حتی در صنایع داروسازی و غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، فیلتراسیون با غشا یک روش مؤثر برای تصفیه مایعات و گازها است

4. فیلتر‌های کربن اکتیو (Activated Carbon Filters): این فیلترها از کربن اکتیو تشکیل شده‌اند و برای حذف مواد آلی، بو، و ذرات معلق از هوا و آب استفاده می‌شوند.

کربن اکتیو سطح وسیعی از این منفذ‌های متعدد دارد که مواد شیمیایی پس از واکنش، به آن‌ها می‌چسبند و امکان ورود مجدد آن‌ها به محیط وجود ندارد. به عنوان مثال، ترکیبات آلی فرار که با نام VOC شناخته می‌شوند، یکی از مواد شیمیایی است که به راحتی توسط این نوع فیلتر در دستگاه‌های تصفیه هوا جذب می‌شود. تفاوت کربن و کربن فعال در این است که کربن فعال هنگامی به اصطلاح «فعال» می‌شود که با حرارت آماده‌ی جذب مولکول‌های گاز می‌شود. در این فرآیند کربن با پخته شدن شکننده می‌شود و بدین ترتیب ناخالصی‌های موجود در آن از بین می‌رود. این فیلترها در دستگاه‌های تصفیه هوا، تصفیه آب، و حتی در صنایع دیگر نیز کاربرد دارند. اگر سوالات بیشتری دارید، با ما در ارتباط باشید.

به طور کلی، عملکرد فیلتر‌های هیدروژن به دو روش زیر توضیح داده می‌شود:

فیلتراسیون ثقلی (Gravity Filtration): در این نوع فیلتر کردن، گاز هیدروژن حاوی ذرات معلق و آلاینده‌ها از طریق یک ماده فیلتری عبور می‌کند. این ماده فیلتری می‌تواند یک غشای متخلخل یا یک ستون ماده جامد باشد. ذرات جامد در سطح پشت فیلتر مانند یک شبکه‌ی پیچیده جمع می‌شوند و گاز هیدروژن تصفیه شده از طریق فیلتر عبور می‌کند.

این روش برای حذف ناخالصی‌های جامد از یک مایع استفاده می‌شود. در این نوع از فیلتر کردن، ناخالصی می‌تواند یک فرآورده فرعی یا واکنش‌دهنده‌ای باشد که در واکنش‌های شیمیایی تولید می‌شود. عملکرد فیلتراسیون ثقلی به شکل زیر است:

آماده‌سازی فیلتر: در ابتدا، یک فیلتر با منفذ‌های متخلخل آماده می‌شود. این فیلتر می‌تواند از کاغذ، پارچه، یا غشاهای مخصوص باشد.

جریان مایع: مایع حاوی ناخالصی‌های جامد از بالای فیلتر به سمت پایین جاری می‌شود. ناخالصی‌ها در مایع حل شده‌اند.

جذب ناخالصی‌ها: ناخالصی‌ها در مسیر خود به فیلتر برخورد می‌کنند. منفذ‌های فیلتر باعث جذب ناخالصی‌ها می‌شوند و آن‌ها در فیلتر نگه داشته می‌شوند.

جریان مایع تصفیه‌شده: مایع پاک‌شده از ناخالصی‌ها از پایین فیلتر خارج می‌شود. این مایع تصفیه‌شده حاوی ناخالصی‌های کمتری است.

فیلتراسیون ثقلی در آزمایشگاه‌ها، صنایع شیمیایی، و تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر سوالات بیشتری دارید، با من در ارتباط باشید.