Фильтрация не приобрела актуальности примерно до 500 года до н.э., когда Гиппократ заметил ценность очистки воды и сконструировал то, что он назвал "Рукавом Гиппократа", первый рукавный фильтр. Помимо получения чистой воды, фильтрация нашла применение в самых разнообразных формах: от отделения посторонних твердых частиц из жидкости до даже выделения веществ из смесей, например, когда газы или масло смешиваются с другими жидкостями.
Со времен "Рукава Гиппократа" существовали прогрессивные методы и технички фильтрации, один из которых включает в себя процесс фильтрации с использованием песка и гравия, зафиксированный в "санскритской" письменности 4 века нашей эры. Если у вас есть хоть какое-то представление о том, как технология справляется с фильтрацией сейчас, то вы должны видеть, что в отличие от ранее упомянутой системы, фильтрующие конструкции значительно продвинулись вперед. Тем не менее, некоторые из этих современных технологических достижений в области фильтрации являются просто несколько модернизированной формой традиционной системы фильтрации.
Ниже приведены различные типы основных методов фильтрации в 2020 году
-
Гравитационная Фильтрация
Этот метод фильтрации является операцией, обычно практикуемой в химических установках. В первую очередь это связано с использованием фильтрующего материала, в частности, фильтровальной бумаги, которая пропускает только жидкость. Процесс начинается с помещения фильтровальной бумаги в воронку, насаженную на железное кольцо и наложенную на мензурку. Процесс продолжается путем выливания жидкости в эту установку через фильтровальную бумагу. Отсюда и название метода, поскольку гравитация гарантирует, что жидкость проходит через поры фильтровальной бумаги и скапливается в мензурке, в то время как большая часть твердых частиц остается на поверхности фильтровальной бумаги.
-
Вакуумная Фильтрация
Этот метод фильтрации имеет существенное сходство с гравитационной фильтрацией в том, что в обоих случаях используется фильтр и фильтровальная бумага. Разница между ними заключается в силе, которая способствует извлечению жидкости в мензурку. Из которых для гравитационной фильтрации используется гравитационная сила Земли, тогда как вакуумная фильтрация предполагает использование градиента давления в качестве этой силы, и она делает это с помощью “колбы Бюхнера”. В колбе используется вакуумная линия или аспиратор для надлежащего прохождения жидкости через фильтр положите бумагу в контейнер. Это дало ему другое название — всасывающая фильтрация. Переменная скорость всасывания и общая привлекательность делают его более подходящим выбором для гравитационной фильтрации.
-
Центробежная Фильтрация
Основополагающим понятием центробежной фильтрации является ‘центробежная сила», и она относится к естественной силе, испытываемой объектом, движущимся с высокой скоростью вращения или по круговой траектории. Эта сила инерции стремится переместить объект в сторону от центра вращения. Этот эффект ответственен за разделение состояний в смеси. Инженеры добиваются этого эффекта с помощью специализированного оборудования, которое закручивает отмеренное количество жидкости во вращающийся барабан. Какое бы твердое вещество ни находилось в жидкости, из-за воздействия центробежной силы, вращающей жидкость в барабане, оно прилипает к стенкам машины, в то время как жидкость выбрасывается в накопительный механизм.
-
Горячая Фильтрация
Этот метод фильтрации обычно применяется для определенных условий, особенно для растворов, которые будут кристаллизоваться, если их оставить охлаждаться. Кристаллизация вредна для фильтрации, так как она может засорить воронку и затруднить фильтрацию. Весь процесс происходит быстро и непрерывно нагревается, чтобы избежать охлаждения и возможной кристаллизации в воронке. Чтобы облегчить эту задачу, профессионалы используют гофрированную фильтровальную бумагу вместо аналога, сложенного вчетверо, а также воронку для фильтра с коротким стержнем или без стержня.
-
Холодная Фильтрация
В отличие от горячей фильтрации, этот метод включает использование ванн со льдом для быстрого охлаждения жидкости, что, в свою очередь, ускоряет образование кристаллов в отличие от более медленного охлаждения при комнатной температуре. Охлаждение жидкости при комнатной температуре обычно приводит к образованию крупных кристаллов, которые нежелательны для использования в таких отраслях, как пивоваренные компании, которые применяют холодную фильтрацию определенных жидкостей для образования небольших белковых кластеров, которые они отделяют и используют.
-
Фильтрация Гранулированных Сред
Этот тип метода фильтрации распространен в современной промышленности по очистке сточных вод в качестве предварительной обработки перед фильтрацией, но он используется ортодоксально уже довольно давно. Он состоит из слоя материала, который обычно является гранулированным, таким как песок, антрацит или гравий. Когда жидкость проходит через установку, твердые частицы взвешиваются и, в конце концов, физически удаляются.
-
Механическая Фильтрация
По сравнению с химической и биологической фильтрацией механическая фильтрация относительно проста. Она включает в себя использование насоса для проталкивания жидкости через фильтрующий элемент, который улавливает любые нежелательные твердые частицы, взвешенные в жидкости. Некоторыми из наиболее часто используемых фильтрующих элементов при механической фильтрации являются: Пористые спеченные металлические элементы, сетчатый фильтрующий картридж из нержавеющей стали, картриджные фильтры, клиновидный сетчатый фильтрующий элемент, фильтровальная ткань, рукавные фильтры и фильтровальные прокладки.