瞭解不同類型的製程過濾

從過濾麵條到製作咖啡，過濾在我們的日常生活中無處不在。
但您知道嗎？許多日常產品在生產過程中也會經過多個過濾階段。
在本文中，您將探索過濾技術的基本類型、其運作方式以及在過濾過程中的使用位置。

製程過濾作為生產製程的一部分，用於去除液體或氣體中的顆粒、污染物或其他不需要的物質。 它有助於將固體與液體或蒸汽與氣流分離，並確保最終產品符合品質和安全標準。這項步驟在食品與飲料、製藥、化妝品、動物營養、化學和微電子等產業中至關重要。在這些產業中，過濾有助於維持一致性、滿足法規要求並延長產品保質期。

我們可以區分四種基本的過濾方法，通常由顆粒的保留方式和過濾媒介的性質來定義。

當過濾介質捕捉到大量顆粒時，它們會形成顆粒床。一旦形成此過濾蛋糕，它便會成為主要過濾介質，對於達到有效過濾至關重要。添加石灰土或活性碳等常見過濾助劑以形成此過濾蛋糕。在食品與飲料產業中，此原理通常用於澄清高膠體液體，如啤酒、葡萄酒和果汁。此類過濾還用於食用油或糖精煉等需要高效去除重固體的領域。 

深度過濾不僅在表面捕捉過濾介質的整個深度上的顆粒。該過濾器通常由纖維、顆粒或燒結材料組成，該等材料經壓縮、纏繞或以其他方式黏結成流動通道的迷宮。纖維合在一起形成不規則通道，導致顆粒的曲折路徑。由於不同的保留機制，深度過濾器能夠在過濾基質的整個深度內捕捉大大小於通道直徑的顆粒。例如，用於空氣的無菌等級深度過濾器平均孔徑為 8 µm，但能夠以無菌等級效率保留 0.22 µm 的細菌。

深度過濾器廣泛應用於過濾過程中，例如去除顏色、回收催化劑或分離未溶解的顆粒。此外，由於其大容量的污垢保留能力，它們通常用作預過濾步驟 ，以保護無菌應用或反滲透中的更細薄膜過濾器。這種過濾方式也存在於製藥應用或酵素製程中，其中固體含量高且最終澄清度很重要。

過濾是最容易辨識的過濾類型，使用篩分效應，也稱為尺寸排除。大於濾網開口的顆粒會在表面被捕捉，而較小的顆粒會通過。因此，它也被稱為表面過濾。在日常烹飪過程中，我們使用濾網將麵條過濾掉。在過濾過程中，具有小孔隙的薄膜過濾器是一個很好的例子，因為它們可以保留表面上的細菌。它們通常作為最後的過濾步驟使用，以使液體達到無菌等級。這使其特別適用於化妝品、水瓶裝和製藥等產業，在這些產業中，澄清度和微生物安全性至關重要。

在交叉流過濾中，液體不會流經過濾介質（「死端過濾」），而是沿著過濾介質表面（「交叉流過濾」）。交叉流過濾的常見範例是反滲透。只有水分子才會通過薄膜，有效阻擋並去除其他顆粒，例如鹽、化學品和微生物。
排出物為純化水。交叉流過濾廣泛應用於乳製品超濾（例如乳清蛋白分離）、生物製藥應用和大容量水純化製程，其中連續運行和最小堵塞是必要的。

• 蛋糕過濾常用於葡萄酒製造、果汁澄清和其他涉及高固體含量的任務。
  
  
• 深度過濾支援預過濾、去除顏料或催化劑回收等步驟。
  
  
• 表面過濾在瓶裝水、化妝品和無菌藥物加工中扮演關鍵角色。
  
  
• 交叉流過濾適用於生物科技、乳製品生產和水處理，其中穩定流動很重要。

無論是去除顆粒、澄清液體，還是幫助產生無菌液體，每個機罩都帶來不同的優勢。瞭解其運作方式有助於將正確的解決方案與正確的製程相匹配。

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以下是我們聽到的一些關於過濾方法的常見問題，如果您正在比較選項或微調製程，這些問題很有用。
 

• 表面過濾和深度過濾之間有什麼不同？
  在表面過濾中，污染物被保留在過濾器的表面上，如薄膜。透過深度過濾，
  該等顆粒在該過濾器的整個深度上被收集，例如在熔吹聚丙烯過濾器中。
  
  
  
• 死端過濾和交叉流過濾之間的差異是什麼？
  在死端過濾（也稱為直接過濾或封閉端過濾）中，流體通過過濾介質，
  而對於交叉流過濾（也稱為切向過濾），流體沿著過濾器循環。後者通常用於非常密集的過濾介質，例如反滲透過濾介質。
  
  
• 絕對額定濾波器與額定額定濾波器之間有何不同？
  絕對額定過濾器能夠去除大於指定尺寸的所有顆粒（典型截留率 :99.98%）。
  額定額定值的過濾器能夠去除一定數量的顆粒，但並非所有顆粒（典型截留率 :98%）。
  絕對尺寸或標稱尺寸始終是針對特定污染物尺寸指定的。換句話說，具有 5 µm 之絕對額定過濾效率的過濾元件可為 1 µm 之額定額定值。