中国古代即已应用过滤技术于生产,公元前200年已有植物纤维制作的纸。公元105年蔡伦改进了造纸法。他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上。水经竹帘缝隙滤过,一薄层湿纸浆留于竹帘面上,干后即成纸张。尤早的过滤大多为重力过滤,后来采用加压过滤提高了过滤速度,进而又出现了真空过滤。20世纪初发明的转鼓真空过滤器实现了过滤操作的连续化。此后,各种类型的连续过滤器相继出现。间歇操作的过滤器(例如板框压滤器等)因能实现自动化操作而得到发展,盘式过滤器,过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣,机械压榨的过滤器得到了发展。
新品:传统过滤器通常是利用滤网将颗粒物从液体中分离出来,滤网需要经常更换和清理,否则很容易发生堵塞。相比而言鱼类的口腔过滤能力更强。滤食性鱼类,例如金鱼、匙吻鲟、姥鲨和鲸鲨,都能在滤食时保留食物颗粒,同时避免口腔过滤器被杂物堵塞。美国威廉-玛丽学院的研究团队2016年3月29日报告说,他们基于滤食性鱼类嘴部结构的过滤机制设计了一个高有效过滤器模型,能有效避免堵塞问题,保定过滤器,他们在尤新一期英国《自然·通讯》网络版报告说,基于匙吻鲟和姥鲨口腔中被称为“鳃弓”的结构,他们设计了一个3D打印的锥形尼龙塑料过滤器模型。
他们将模型放入一个水流池中观察过滤效果,并将其与匙吻鲟口腔结构的过滤机制进行对比。结果发现,前置过滤器,无论是模型还是鱼的口腔,u型过滤器,都是通过在液体中产生涡旋来捕获颗粒物,并防止堵塞。鳃弓是硬骨或软的骨弯曲形成的锥形结构,用于支撑鳃,其中的骨头像老式暖气片一样平行排列。研究人员解释说,锥形结构有助于鱼口腔中的水流动,形成水流和涡旋,而平行排列的骨头有助于小颗粒物聚集,两者结合作用形成“涡旋跨步过滤”机制,可使比骨头之间缝隙还小的颗粒也能被拦截下来。报告作者之一、威廉-玛丽学院学者劳丽·桑德森说,这种过滤机制未来应用非常广泛,从过滤只有细胞大小颗粒的微型过滤器,到大型工业管道中的过滤器,都能高有效发挥作用。
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