濾過について  濾過の機構・濾過の3要素 / フィルターの選定について

液体や気体を多孔質物質に通過させて、流体中から懸濁物質あるいは浮遊物質(微粒子、微生物、高分子、ミスト、エアロゾルなど)の粒子状物質を分離、 除去、回収することを“濾過”といい、このとき使用する多孔質物質を“フィルター”といいます。
また、濾過法には、重力による自然濾過、圧力を加える加圧濾過、負圧にする減圧濾過、遠心力を利用する遠心濾過があります。

濾過の機構

濾過の機構には、表面濾過、深層濾過、ケーク濾過があり、それぞれ次の特長があります。

表面濾過

サーフェス濾過とも言い、流体中の粒子状物質を主にフィルターの表面で捕捉する濾過機構。

深層濾過

デプス濾過とも言い、フィルターの表面だけでなく、フィルターの内部でも粒子状物質を捕捉する濾過機構。

ケーク濾過

フィルター表面に堆積したケーク自身がフィルターとして作用する濾過機構

濾過の機構は、捕捉する物質の大きさ、性状、濾過操作などによって変わり、ほとんどの濾過は、3つの濾過の機構が複合しています。

濾過の3要素

濾過には、「濾過効率」「流量」「濾過寿命」の3つの要素があります。
「濾過効率」とはフィルターに流入した懸濁物質量に対するフィルターで分離された懸濁物質量の割合、「流量」とはフィルターの単位面積を単位時間当たりに流れる流体の体積あるいは質量、「濾過寿命」とは粒子などの懸濁物質によってフィルターが目詰まりを起こし所定の流量が流れなくなるまで、あるいは所定の圧力損失(濾過−次側圧と濾過二次側圧の差)が生じるまでの時間のことです。
合理的な濾過には、濾過効率が高く、流量が多く、濾過寿命が長いことが要求されます。
合理的な濾過をするためには、流体に合ったフィルターを選定する必要があります。

  
表面濾過


深層濾過


ケーク濾過

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