真空過濾器

真空過濾器是在濾液出口處形成負壓作為過濾的推動力。這種過濾機又分為間歇操作和連續操作兩種。間歇操作的真空過濾機可過濾各種濃度的懸浮液，連續操作的真空過濾機適於過濾含固體顆粒較多的稠厚懸浮液。

主要適用於化工醫藥、石油等行業生產工藝中真空過濾，具有重量輕，安裝維修方便，操作簡單等優點。真空過濾器包含真空負壓式過濾器,真空負壓式過濾器有兩種類型，一種以多孔玻璃為濾膜支撐墊，它可以確保被截留顆粒在濾膜表面均勻分佈，因此特別適合顆粒物的收集和計數。另一種以帶有 PTFE 塗層的不鏽鋼篩網作為濾膜支撐墊，適合收集濾過液，如樣品除顆粒等應用。當過濾較粘稠的液體（如從油類樣品中收集顆粒時），也建議使用這種類型的濾器，清洗更方便 ^[1]  。

首先分析利用水蒸氣製冷的原理。在物態的兩相區內，如維持壓力不變蒸發或冷凝，其温度亦不變。因此，利用水蒸氣在濕蒸氣區內實現製冷循環，則理論上就可按卡諾逆循環進行。

在抽真空初期，由於真空系統中剩餘壓力較高，從還原罐中出來的高温水蒸氣很容易在較低温度下的管壁凝結，而釋放出來的潛熱會通過管壁傳輸到環境大氣中。而在抽真空中、後期，由於真空系統中剩餘壓力較低，水蒸氣為過熱蒸汽，很顯然此時水蒸氣不會在真空管路中凝結或管壁上凝結的水再次蒸發。當水蒸氣通過真空過濾器的過濾介質時，由於局部蒸氣壓力突然增高及過濾介質的吸附作用。水蒸氣很容易凝結成水珠而附着在過濾介質上，特別是當過濾層堵塞或截面積過小時水蒸氣凝結成水的現象尤為嚴重。由於真空泵的作用，凝結水會再次蒸發同時帶走大量的熱量。從還原罐蒸發出來的水蒸氣很類似於經制冷系統壓縮機出來的蒸氣；還原罐至過濾器之間的管路很類似於製冷系統冷凝器;而過濾器中的過濾介質很類似於製冷系統節流閥和蒸發器。通常真空系統剩餘壓力為5-10Pa，在此真空條件下，就是冰塊也會氣化而帶走熱量。只要過濾層中含有足夠的凝結水，就很有可能發生結冰現象。如果過濾介質為導熱材料，則會加快結冰過程。

綜上所述，產生結冰現象的主要原因是被抽氣體中含有大量水分、過濾器堵塞或截面積過小以及高真空。但高真空是生產所必需的，故只能從氣體中含水量以及過濾器方面去考慮解決方案 ^[2]  。

知道結冰現象形成的機理和原因後，就可以採用如下一些積極有效的措施來防止結冰的發生：

1.縮短物料的貯存時間以及採用密閉貯存以防止物料吸收過多的水分。大量的水分不但會影響物料的活性而使鎂的產出率降低，而且會乳化真空泵油從而影響真空泵的正常運作，同時也是產生結冰現象的主要根源之一。

2.吸時清理過濾介質。過濾介質在使用一段時間後會因粉塵附着而造成堵塞，應定期清理過濾介質，以保證其暢通。

3.應保障過濾器有足夠的截面積。一些鎂生產廠家的過濾器截面積過小，這不僅加大了清理過濾介質的工作量，而且很容易在短時間內造成堵塞，加劇水蒸氣在過濾層的凝結。

4.以法掉過濾器的冷卻水套。鎂生產廠家的過濾器有冷卻水套，這會加劇水蒸氣在過濾層的凝結。如果過濾介質採用非導熱材料，便可減緩結冰過程。

5.採用水環泵作為初抽泵。還原初期的大量粉塵及水蒸氣可直接由水環泵排走。這不僅減少了清理過濾介質的工作量，而且不容易在短時間內造成堵塞，減輕水蒸氣在過濾層的凝結，同時也減輕了對真空泵油的污染。

6.防止水環泵中的水倒罐。當操作不當時或由於閥門質量不好，很容易造成水環泵中的水進入真空管路中 ^[3]  。

只要採用合理的設計以及正確的操作方法，嚴把質量關，就能防止真空過濾器結冰現象的產生 ^[2]  。