了解不同类型的工艺过滤

从过滤面食到准备咖啡，过滤在我们的日常生活中无处不在。
但您是否知道，许多日常产品在生产过程中也会经过多个过滤阶段？
在本文中，您将了解过滤技术的基本类型、它们的工作原理以及它们在工艺过滤中的用途。

工艺过滤用于在生产过程中去除液体或气体中的颗粒、污染物或其他不需要的物质。 它有助于实现固液分离或从气流中分离蒸汽，并确保最终产品符合质量和安全标准。在食品和饮料、制药、化妆品、动物营养、化学品和微电子等行业中，这一步至关重要。在这些行业中，过滤有助于保持一致性、满足监管要求并延长产品保质期。

我们可以区分四种基本过滤方法，通常由颗粒的截留方式和过滤介质的性质定义。

当过滤介质捕获大量颗粒时，它们会形成颗粒层。一旦形成此滤饼，它就成为主要的过滤介质，对于实现有效过滤至关重要。通常会添加石灰土或活性炭等常见过滤助剂，形成滤饼。在食品和饮料行业，这种原理通常用于澄清啤酒、 葡萄酒和果汁等胶体含量较高的液体。这种过滤方式也适用于食用油或制糖等领域，可高效去除大量固体物质。 

深层过滤是在过滤介质的整个深度范围内捕获颗粒，而不仅仅是表面。过滤器通常由纤维状、颗粒状或烧结材料构成，这些材料经压制、缠绕或其他方式结合，形成交错的流动通道。纤维共同构成不规则的通道，使颗粒的流动路径变得曲折。由于采用不同的截留机制，深层过滤器能够在整个过滤基质的深度范围内捕获比通道直径小得多的颗粒。例如，无菌级空气深层过滤器的平均孔径为 8 微米，却能以无菌级效率截留 0.22 微米的细菌。

深度过滤器广泛应用于工艺过滤，例如去除色素、回收催化剂或分离不溶性颗粒。此外，由于其具有较大的容污能力，在无菌应用或反渗透过程中，常被用作预过滤步骤，以保护更精密的膜过滤器。这种过滤方式也见于制药应用或酶工艺中，这些场景中固体含量较高，且最终的洁净度至关重要。

筛分是最为常见的一种过滤方式，其原理是利用筛分效应，也就是尺寸排阻。大于滤网孔径的颗粒会被截留在表面，较小的颗粒则能通过，因此它也被称作表面过滤。在日常烹饪中，我们使用滤网滤掉意大利面的水分。在工艺过滤中，带有细孔的膜过滤器是典型代表，它们能将细菌截留于表面。这类过滤器常被用作最终过滤步骤，使液体达到无菌标准。这让它在化妆品、瓶装水和制药等行业中格外适用，这些领域对洁净度和微生物安全性有着重要要求。

在错流过滤中，流体并非穿过过滤介质（即 “死端过滤”），而是沿着过滤介质表面流动（即 “错流过滤”）。反渗透就是错流过滤的一个常见例子，只有水分子能穿过膜，膜会有效阻隔并去除盐类、化学物质和微生物等其他颗粒。
产出水为纯净水。错流过滤广泛应用于乳品超滤（如乳清蛋白分离）、生物制药领域以及大规模水净化工艺中，这些场景均需要连续运行且尽可能减少堵塞情况。

• 滤饼过滤常应用于葡萄酒酿造、果汁澄清以及其他涉及高固体含量的作业中。
  
  
• 深层过滤可辅助完成预过滤、色素去除或催化剂回收等步骤。
  
  
• 表面过滤在瓶装水、化妆品以及无菌药品加工中发挥着关键作用。
  
  
• 错流过滤适用于生物技术、乳制品生产和水处理等领域，这些场景中稳定的流量至关重要。

每种方法都有其独特优势，无论是去除颗粒、澄清液体，还是制备无菌流体。了解它们的工作原理，有助于为特定工艺匹配恰当的解决方案。

在阿特拉斯 · 科普柯，我们与各种行业合作，提供值得信赖的工艺过滤解决方案。如果您正在寻找适合您应用的设置，我们的专家将随时为您提供帮助。浏览我们的完整产品组合，找到适合您生产运营的解决方案。

以下是一些关于过滤方法的常见问题，若你正在比较不同选择或优化工艺，这些问题会很有帮助。
 

• 表面过滤和深度过滤之间的区别是什么？
  在表面过滤中，污染物像膜一样保留在过滤器表面。通过深度过滤，
  颗粒在过滤器的整个深度上收集，例如在熔喷聚丙烯过滤器中。
  
  
  
• 死端过滤和错流过滤之间的区别是什么？
  在死端过滤（也称为直接过滤或封闭端过滤）中，流体通过过滤介质；
  而在错流过滤（也称为切向过滤）中，流体沿着过滤器表面循环流动。后者通常适用于过滤介质密度极高的情况，例如反渗透中的过滤介质。
  
  
• 绝对精度过滤器和公称精度过滤器有什么区别？
  绝对精度过滤器能够去除所有大于特定尺寸的颗粒（典型截留率：99.98%）。
  公称精度过滤器能够去除一定数量的颗粒，但无法去除所有颗粒（典型截留率：98%）。
  绝对精度或公称精度的尺寸始终是针对特定的污染物尺寸而言的。换句话说，一个在 5 微米下具有绝对精度过滤效率的滤芯，在 1 微米下可能只是公称精度。