Filtrs, filtrēšana
Filtre (franču val.) < filtrum - "tūba" (latīņu val.).
Ierīce, kas laiž cauri, vājina vai aiztur elektromagnētiskus vai skaņas viļņus atkarībā no to frekvences.
Arī aparāts, kurā ar filtrējošā materiāla slāni sadala, sabiezina vai dzidrina neviendabīgas šķidras vai gāzveida sistēmas.
Filtrēšana ir cietu daļiņu atdalīšana no neviendabīgām šķidrām vai gāzveida sistēmām filtros. Tajos šķidrumu un gāzu caurlaidīgie filtrējošie materiāli (FM) aiztur cietās daļiņas, tās uzkrājās FM porās un veido nogulšņu slāni, kas arī darbojas kā FM. Filtrēšanā iegūto šķidrumu sauc par filtrātu. Filtrējamās sistēmas plūsmu caur FM rada spiediena starpība, ko nodrošina ar virsspiedienu (ar hidrostatisko spiedienu) virs FM un nogulšņu slāņa vai vakuumu zem tā.
Filtrēšanu raksturo filtrēšanas ātrums - laika vienībā no filtra virsmas vienības iegūtā filtrāta daudzums. Filtrēšanu lieto laboratorijās un rūpniecībā - ķīmiskajā, pārtikas, naftas pārstrādes rūpniecībā, kalnrūpniecībā, suspensiju sadalīšanai vai koncentrēšanai, šķidrumu dzidrināšanai, koloidālo daļiņu, baktēriju, lielmolekulāru savienojumu atdalīšanai, kā arī gāzu un gaisa attīrīšanai.
FM izvēlas atkarībā no cietās vielas dispersitātes, filtrējamās sistēmas ķīmiskajam īpašībām un viskozitātes. Par FM lieto metāla sietus, kokvilnas, vilnas, azbesta, polimēršķiedru audumu vai neaustas drānas, filtrpapīru, porainu keramiku, stiklu, plastmasu, kā arī graudainus materiālus - smilti, granti, oļus.
Par filtriem sauc arī iekārtas, kurās vielas attīra vai to maisījumus sadala, izmantojot jonapmaiņu, adsorbciju u.tml. Pēc sadalāmās sistēmas veida izšķir šķirdrumu filtrus (lieto suspensiju sadalīšanai) un gazu filtrus (lieto aerosolu sadalīšanai un gāzu attīrīšanai).
Šķidrumu filtri. Tie var būt periodiskas un nepārtrauktas darbības aparāti. Pēc lietotā spiediena tos var iedalīt hidrostatiskā spiediena filtros (darba spiediens līdz 0,05 MPa jeb 0,5 atm.), virsspiediena filtros (0,6-5 MPa jeb 6-50 atm.) un vakuumfiltros (virs FM - atmosfēras vai hidrostatiskais spiediens, zem tā - vakuums).
Pēc konstrukcijas izšķir tilpumfiltrus, plākšņu filtrus, patronu filtrus, filtrspiednes.
Tilpumfiltri var darboties ar virsspiedienu (spiedfiltri) vai vakuumu (nučfiltri). To korpuss var būt vaļējs vai slēgts. FM novieto uz caurumotas plātnes. Nogulsnes novada mehanizēti pa atveri filtra lejasdaļā, ka arī filtru apgāžot.
Plākšņu filtru lieto šķidruma dzidrināšanai. Filtrējošie elementi (apaļas vai taisnstūrveida plātnes, kas apvilktas ar audumu) saistīti ar filtrāta aizvadīšanas kolektoru. Nogulšņu slāni no auduma noskalo ar ūdens strūklu.
Patronu filtrs darbojas ar vakuumu vai virsspiedienu. FM uzklāts uz cilindriem (patronām), kas iekarināti tvertnē. Nogulsnes noņem vibrinot, radot pneimohidraulisku triecienu vai izpūšot patronas ar saspiestu gaisu.
Filtrspiednes lieto galvenokārt sīkdispersu suspensiju sadalīšanai. Izšķir kameru, ietvaru un automātiskās kameru filtrspiednes. Suspensiju pievada zem spiediena, nogulsnes noņem ar īpašiem nažiem filtrēšanas laikā vai pēc tās.
Pie nepārtrauktas darbības filtriem pieder cilindriskie, disku, lenšu, karuseļu u.c. konstrukciju vakuumfiltri. Laboratorijā lieto papīra, auduma, stikla vai keramikas filtrus. No papīra vai auduma gatavo apaļos vai kroku filtrus, ko ievieto stikla piltuvēs. No stikla vai keramikas masas veido filtrtīģeļu filtrējošo slāni (poru izmēri 1-300 mīmetri). Ultrafiltrācijā lieto membrānu filtrus jeb ultrafiltrus.
Gāzu filtri. Tie ir nepārtrauktas darbības aparāti. Pēc konstrukcijas tos iedala filtros ar plaknisku filtrējošo virsmu un bateriju filtros. Piemaisījumus var atdalīt gan mehāniski, gan elektriski.
Visus filtrus var iedalīt arī pēc dispersās fāzes kustības virziena attiecībā pret FM (uz leju, uz augšu, horizontāli), pēc nogulšņu noņemšanas veida (mehanizēti, ar rokām), pēc filtrējosās virsmas novietojuma (ārējā vai iekšējā virsma) u.c. pazīmēm.
