Princípio de funcionamento do auxiliar de filtração de diatomita
A função dos auxiliares de filtração é alterar o estado de agregação das partículas, modificando assim a distribuição granulométrica no filtrado. Os auxiliares de filtração de diatomita são compostos principalmente de SiO₂ quimicamente estável, com abundantes microporos internos, formando diversas estruturas rígidas. Durante o processo de filtração, a terra diatomácea forma inicialmente um meio filtrante poroso (pré-revestimento) sobre a placa filtrante. Quando o filtrado passa pelo auxiliar de filtração, as partículas sólidas em suspensão se agregam, alterando sua distribuição granulométrica. As impurezas de partículas maiores são capturadas e retidas na superfície do meio, formando uma camada com distribuição granulométrica estreita. Elas continuam a bloquear e capturar partículas de tamanhos semelhantes, formando gradualmente uma torta de filtração com poros específicos. À medida que a filtração progride, as impurezas com partículas menores penetram gradualmente no meio filtrante poroso de terra diatomácea e são retidas. Devido à porosidade de cerca de 90% e à grande área superficial específica da terra diatomácea, pequenas partículas e bactérias que penetram nos poros internos e externos do auxiliar de filtração são frequentemente retidas por adsorção e outros fatores, o que pode reduzir a remoção de partículas finas e bactérias de 0,1 μm, resultando em um bom efeito de filtração. A dosagem do auxiliar de filtração geralmente varia de 1 a 10% da massa sólida a ser retida. Dosagens muito altas podem, na verdade, prejudicar a velocidade de filtração.
Efeito de filtragem
O efeito de filtração do auxiliar de filtração de diatomita é alcançado principalmente por meio das três ações a seguir:
1. Efeito de proteção
Este é um efeito de filtração superficial, onde, quando o fluido flui através da terra diatomácea, os poros da terra diatomácea são menores que o tamanho das partículas de impureza, de modo que estas não conseguem passar e são interceptadas. Este efeito é chamado de peneiramento. De fato, a superfície da torta de filtração pode ser considerada uma superfície de peneira com um tamanho médio de poro equivalente. Quando o diâmetro das partículas sólidas não é menor (ou é ligeiramente menor) que o diâmetro dos poros da terra diatomácea, as partículas sólidas serão "peneiradas" da suspensão, desempenhando um papel na filtração superficial.
2. Efeito de profundidade
O efeito de profundidade é o efeito de retenção da filtração profunda. Na filtração profunda, o processo de separação ocorre apenas dentro do meio filtrante. Algumas das partículas de impurezas menores que atravessam a superfície da torta de filtração são obstruídas pelos canais microporosos sinuosos dentro da terra diatomácea e pelos poros menores dentro da torta. Essas partículas são frequentemente menores que os microporos da terra diatomácea. Quando as partículas colidem com a parede do canal, é possível que se desprendam do fluxo líquido. No entanto, se isso ocorre ou não depende do equilíbrio entre a força inercial e a resistência das partículas. Essa ação de interceptação e peneiramento são semelhantes em natureza e pertencem ao princípio da ação mecânica. A capacidade de filtrar partículas sólidas está basicamente relacionada apenas ao tamanho e à forma relativos das partículas sólidas e dos poros.
3. Efeito de adsorção
O efeito de adsorção é completamente diferente dos dois mecanismos de filtragem mencionados anteriormente, podendo ser interpretado como uma atração eletrocinética, que depende principalmente das propriedades da superfície das partículas sólidas e da própria terra diatomácea. Quando partículas com poros internos pequenos colidem com a superfície da terra diatomácea porosa, elas são atraídas por cargas opostas ou formam aglomerados em cadeia por meio da atração mútua entre as partículas e aderem à terra diatomácea, o que caracteriza a adsorção. O efeito de adsorção é mais complexo do que os dois primeiros, e acredita-se que a razão pela qual partículas sólidas com poros de menor diâmetro são retidas se deva principalmente a:
(1) Forças intermoleculares (também conhecidas como atração de van der Waals), incluindo interações de dipolo permanente, interações de dipolo induzido e interações de dipolo instantâneo;
(2) A existência do potencial Zeta;
(3) Processo de troca iônica.
Data da publicação: 01/04/2024