Filtrēšana ir process, kurā cietās daļiņas šķidrā vai gāzveida šķidrumā tiek noņemtas, izmantojot filtra vidi, kas ļauj šķidrumam iziet cauri, bet aiztur cietās daļiņas. Vēlamais produkts var būt dzidrināts šķidrums vai cietas daļiņas, kas noņemtas no šķidruma. Dažos procesos, ko izmanto ķīmisku vielu ražošanā, tiek atgūts gan šķidruma filtrāts, gan cietā filtra kūka. Filtrēt var arī citus nesējus, piemēram, elektrību, gaismu un skaņu.
Filtrēšanas māksla bija zināma agrīniem cilvēkiem, kuri no dubļainas upes ieguva dzidru ūdeni, noskalojot caurumu smiltīs upes krastā līdz dziļumam zem upes ūdens līmeņa. Skaidrs ūdens, ko filtrē smiltis, iekļūst caurumā. Tas pats process plašākā mērogā un ar uzlabojumiem parasti tiek izmantots pilsētu ūdens attīrīšanai.
Pamatprasības filtrēšanai ir: (1) filtrēšanas vide; (2) šķidrums ar suspendētām cietām vielām; 3) virzošais spēks, piemēram, spiediena starpība, lai izraisītu šķidruma plūsmu; un 4) mehāniskā ierīce (filtrs), kas notur filtra vidi, satur šķidrumu un ļauj pielietot spēku. Filtram var būt īpaši noteikumi filtra kūka vai citu cietu daļiņu noņemšanai, kūkas mazgāšanai un, iespējams, kūkas žāvēšanai. Dažādas metodes, ko izmanto kūkas apstrādei un noņemšanai, dzidrinātā filtrāta noņemšanai un šķidruma virzošā spēka radīšanai, ir apvienotas dažādos veidos, lai iegūtu ļoti dažādas filtru iekārtas.
Filtrējiet multividi
Filtrēšanas materiālus var iedalīt divās vispārīgās klasēs: (1) plānas barjeras, piemēram, ar filtra audumu, filtra ekrānu vai parasto laboratorijas filtru papīru; (2) biezas vai masīvas barjeras, piemēram, smilšu gultas, koksa pamatnes, poraina keramika, porains metāls un filtra pamatapmetums, ko bieži izmanto tādu šķidrumu rūpnieciskai filtrēšanai, kas satur želejveida nogulsnes.
Plāna filtra vide piedāvā vienu barjeru, kurā atveres ir mazākas par daļiņām, kuras jānoņem no šķidruma. Atsevišķa plāna filtra vide parasti ir apmierinoša, ja uz barotnes uzkrājušos cieto daļiņu slāņi rada porainu kūku, kas ir caurlaidīgs šķidrumam. Ja filtrēšanas kūka ir želejveida vai daļiņas ir mīkstas un saspiežamas, nevis stingras, filtra kūka var “akla”; tas ir, kūkas poras var aizvērt un pārtraukt filtrēšanu. Ja tas notiek, var izmantot filtru vai biezu filtru, piemēram, smilšu slāni.
Pretēji situācijai ar plānu barotni, biezā filtra vidē, piemēram, smilšu slānī, poras var būt ievērojami lielākas nekā noņemamās daļiņas. Daļiņas zināmā attālumā var pārvietoties pa šķidruma kūpošo ceļu caur barotni, bet agrāk vai vēlāk tiks iesprostotas smalkākajos starplaikos starp daļiņām, kas veido filtra pamatni. Tādā veidā noņemtās mīkstās daļiņas tiek sadalītas pa filtru barotnes tilpumu, kas ir pietiekams, lai novērstu pūtītes un filtrācijas apstāšanos. Pēc tam, kad cietās vielas ir uzkrājušās, gultas tīrīšanai to var mazgāt ar tīru šķidrumu.
