過濾膜測(cè)試中泡點(diǎn)和擴(kuò)散流的區(qū)別
一、泡點(diǎn)測(cè)試
泡點(diǎn)的定義
在一塊充分浸濕的過濾膜上,氣體能從其中zui大的毛孔束中穿透置換液體形成氣流,這個(gè)臨界壓力就是起泡點(diǎn)壓力。
完整性測(cè)試
濾膜被充分潤濕后,在上游施加壓力,濾膜通道可以看做毛細(xì)管,毛細(xì)管作用使得浸潤在毛細(xì)管中的液體從孔中流出;當(dāng)上游壓力增加,上游氣體溶解在潤濕液中,由于下游處 于常壓狀態(tài),低于上游壓力,氣體會(huì)從潤濕液中溢出而形成氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象。隨著上游壓力的增大,擴(kuò)散也加快,當(dāng)壓力增至泡點(diǎn)壓力時(shí),下游可檢測(cè)到顯著的擴(kuò)散氣體。在一定 的潤濕介質(zhì)中,不同孔徑的濾膜對(duì)應(yīng)不同的泡點(diǎn)值或不同 的 擴(kuò)散流。因此,如果濾膜有完整性缺陷,如破損,則檢測(cè)到顯著擴(kuò)散氣體時(shí)的壓力將低于相應(yīng)的泡點(diǎn)值,用實(shí)際測(cè)試得到的壓力或擴(kuò)散流值與濾膜本身的泡點(diǎn)值或擴(kuò)散流值比較,來判斷濾膜的完整性。
泡點(diǎn)測(cè)試程序
起泡點(diǎn)測(cè)試的一般程序包括:
1、用相應(yīng)的溶劑潤濕濾膜,一般親水性濾膜用純水潤濕,疏水性膜用乙醇/水混合溶液潤濕;
2、根據(jù)濾芯生產(chǎn)廠家給的資料數(shù)據(jù),將系統(tǒng)壓力加到預(yù)計(jì)起泡點(diǎn)壓力的80%;
3、慢慢加壓直到出現(xiàn)大量連續(xù)的起泡;
二、擴(kuò)散流測(cè)試
在大于起泡點(diǎn)壓力作用下氣體流可以快速通過濾孔;而在壓力小于起泡點(diǎn)壓力時(shí),事實(shí)上,有非常小的氣體流在濾膜孔中的液體間進(jìn)行擴(kuò)散。這個(gè)氣體流是由于濾膜兩邊的壓力差或壓力梯度而形成的,即膜壓差造成跨膜氣體濃度差。因?yàn)楫?dāng)濾液充分潤濕濾膜,在過濾器上游通氣體后,過濾器上游的氣體分子比下游要多,為了保持平衡,過濾膜上游的氣體分子將會(huì)溶解到濾膜孔中的液體中,然后在過濾器中擴(kuò)散直到到達(dá)過濾濾膜的下游端,結(jié)果使膜孔溶解的氣體流出。這種氣體流就叫做擴(kuò)散流。擴(kuò)散流大小不直接與濾器孔徑關(guān)聯(lián)。
綜上所述:在膜面積較小時(shí),起泡點(diǎn)測(cè)試的結(jié)果就可以為完整性測(cè)試做出客觀判斷,這時(shí)不需要做擴(kuò)散流測(cè)試,因?yàn)閿U(kuò)散流值非常低,不容易測(cè)量,而起泡點(diǎn)值由于其“連續(xù)不斷的氣泡出現(xiàn)”的現(xiàn)象則很容易判斷。
在膜面積較大時(shí),需要盡可能多關(guān)于膜的信息,可以使用起泡點(diǎn)和擴(kuò)散測(cè)試相結(jié)合的方式。判斷是起泡點(diǎn)還是擴(kuò)散流非常重要,手動(dòng)測(cè)試起泡點(diǎn)是基于實(shí)際測(cè)量的氣體流量,擴(kuò)散是基于定量測(cè)量的氣體流量。
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