實(shí)驗(yàn)室濾膜法進(jìn)行固液分離過濾操作時(shí)，*常用的設(shè)備是真空抽濾裝置。其原理是通過真空泵的抽氣，將濾器內(nèi)部空氣抽走，形成壓力差，使溶劑溶液在壓力的作用下，加速通過過濾膜。但是通過抽氣方式形成的壓力差，由于受到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的限制，會(huì)存在一定局限，例如液體粘度較高、固含量高、顆粒物多或者過濾量較多的時(shí)候，仍然使用負(fù)壓抽濾的方法時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過濾速度緩慢，無法正常出液等現(xiàn)象。針對(duì)此類應(yīng)用，一般需要改變過濾方式也可以解決，正壓過濾正是針對(duì)粘稠、高固體高顆粒物含量樣品過濾的一種方案。下面本文就以Sciencetool圣斯特的R320PT不銹鋼正壓濾膜法過濾系統(tǒng)為例，來介紹正壓過濾的結(jié)構(gòu)和工作原理。
首先我們來介紹正壓過濾的原理以及其和負(fù)壓過濾的區(qū)別。正壓過濾是通過外部的氣源將空氣持續(xù)不斷的輸入到過濾器的腔體內(nèi)部，來擠壓推動(dòng)濾液通過濾膜。所以相較于負(fù)壓抽濾時(shí)將濾器內(nèi)部的空氣抽走形成內(nèi)外壓差，依靠外部大氣壓來推動(dòng)濾液通過濾膜，其*大的壓力值受限于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，不會(huì)超過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（0.1Mpa），正壓過濾可以根據(jù)實(shí)際需要來提供符合過濾需要的壓力值，如R320PT中配置的氣源*大可以輸出0.7Mpa的壓力，是負(fù)壓過濾的7-8倍。 所以針對(duì)一些負(fù)壓抽濾法因?yàn)閴毫Σ粔?，過濾速度慢、濾不動(dòng)的應(yīng)用，正壓過濾由于壓力更高，都能實(shí)現(xiàn)更好的過濾效率。
在了解基本原理后，我們?cè)賮磉M(jìn)一步觀察一套完整的正壓過濾裝置的組成構(gòu)造。
和負(fù)壓真空抽濾裝置類似，正壓過濾需要完成整個(gè)過濾過程也需要三個(gè)*基本的組成部分，分別是氣源、過濾器和濾膜。氣源一般有三種提供方式，供氣、使用瓶裝的壓縮空氣來連接過濾器，以及R320PT不銹鋼正壓濾膜法過濾系統(tǒng)中所配置的電動(dòng)空壓機(jī)來提供壓力氣源。如果實(shí)驗(yàn)室本身就有供氣或者有其他用途配置了氣瓶，可以不再另行購(gòu)買空壓機(jī)，可以通過連接過將現(xiàn)有的氣源和過濾器相連接來提供壓力。如果沒有就需要使用空壓機(jī)來連接過濾器。該款空壓機(jī)為純電驅(qū)動(dòng)，連接電源開機(jī)就可以啟動(dòng)，運(yùn)行時(shí)能連續(xù)不斷的向過濾器內(nèi)輸出壓力，同時(shí)排氣口配有壓力表和調(diào)節(jié)閥，可以根據(jù)實(shí)際的過濾需要來調(diào)整輸出的壓力值和排氣的流量。
過濾器也是整套過濾系統(tǒng)的主要組成部分，由于正壓過濾需要用到更大的壓力值，所以其無法使用負(fù)壓抽濾經(jīng)常會(huì)用到的玻璃、塑料、陶瓷（布氏漏斗）等材料，這些材質(zhì)耐壓能力差，在高壓下都會(huì)破碎或爆裂。所以正壓過濾必須使用不銹鋼材質(zhì)來作為過濾器的材料，能夠承受更大的壓力輸出。此外正壓濾器的密封結(jié)構(gòu)也和負(fù)壓有本質(zhì)區(qū)別，負(fù)壓過濾產(chǎn)品*典型的如砂芯過濾器，不需要密封圈，只需要使用鋁合金夾具就可以固定密封過濾杯和濾膜基座。為了應(yīng)對(duì)正壓輸出的更大壓力值，我們?cè)诓讳P鋼濾器上下兩部分合攏處設(shè)計(jì)了一個(gè)雙重凹槽的密封圈固定卡槽來更緊密的固定密封圈，避免液體從濾器結(jié)合處漏出。
過濾膜是所有可換模過濾器的核心，濾液通過濾膜后，固體、微生物細(xì)菌、顆粒物等需要被截流的對(duì)象。正壓過濾能夠相比負(fù)壓真空過濾濾速更快、截流的固體顆粒物更多、過濾量更大是因?yàn)樵诟蟮膲毫ο拢軌虼钆浯蟪叽绲倪^濾膜。例如R320PT適配直徑100mm過濾膜，其有效過濾面積是常見的47/50mm濾膜的4倍，所以才能實(shí)現(xiàn)更快濾速和更多的過濾量。
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