6　組合式除霧過(guò)濾分離器的專利研發(fā)

除過(guò)濾除塵之外，樣氣處理另一重要課題是除霧脫水。中國(guó)最著名、最古老的中醫(yī)典藉《黃帝內(nèi)經(jīng)》，教人們不生病的秘笈竟然只是簡(jiǎn)單的“好好吃飯，好好睡覺”兩招。樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)也有可以類比和聯(lián)想的兩招：“好好過(guò)濾除塵、好好除霧脫水”，可使在線分析系統(tǒng)“不生病”，即少故障、少維護(hù)、長(zhǎng)壽命。

本行業(yè)曾經(jīng)高調(diào)肯定自吹掃旋風(fēng)過(guò)濾器和除酸堿液霧的除霧器，現(xiàn)在看來(lái)兩者在技術(shù)上都有某些缺陷和局限。前者過(guò)濾元件為不銹鋼粉末冶金，過(guò)濾精度不高，至少也在2um以上，氣流阻力大，如遇濕度大（特別是液態(tài)水）時(shí)，容易堵塞；旋風(fēng)分離粉塵和液滴的效果也有限，它沒有一個(gè)“閥值”，分離＞5um的顆粒物，分離效率才達(dá)到90％。后者實(shí)際上是作用在松散填充物上的凝結(jié)分離，也沒有一個(gè)“閥值”，難以達(dá)到理想的除霧效果。

LKP307型組合式除霧過(guò)濾分離器已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，它組合了高效凝結(jié)除霧器、顆粒物（含液滴）高效過(guò)濾器、氣水分離器、甚至旁路分流器的全部功能。其核心是個(gè)LKF2型疏水超微孔SiC高效過(guò)濾元件，規(guī)格為Φ27×Φ16×50，過(guò)濾精度1um 99％，氣流阻力120Pa。它的最大優(yōu)點(diǎn)是基于荷葉那樣的疏水特性，并有個(gè)1um“閥值”，各種粒度的液霧在其上凝結(jié)后逐漸變大，大到一定程度后依靠重力作用落下，實(shí)現(xiàn)自清潔。由于疏水，能夠穿越而過(guò)的微小液霧就少多了，液相水和氣相水（即液霧）更是被死死阻隔在“閥門”之前并被分離掉，蒸汽和更微小的液霧，則是其后樣氣冷凝器的法定任務(wù)。

采用LKP307后，即便濕法脫硫的CEMS項(xiàng)目，都無(wú)必要再用“水份報(bào)警器”。

LKP307T型還可以用作化工行業(yè)的取樣探頭，完全阻斷液態(tài)水和氣態(tài)水（＞1um的微細(xì)液霧）向后級(jí)傳輸，液態(tài)水和凝結(jié)之后的液態(tài)水借助1/2"取樣管回流到工藝管中，不必另外設(shè)計(jì)排水措施。

7　LKF1型疏水超高效聚合過(guò)濾薄膜的過(guò)濾機(jī)理詮釋

LKF1型聚合過(guò)濾薄膜有如下優(yōu)良的綜合性能：

   •  超高效過(guò)濾：0.3um 99.99999％

                 推定參考值為0.05um 99%,小于納米尺度（1～100nm）上限的0.1um，優(yōu)于0.1um就稱為超濾（UF）；

   •  低氣流阻力：120Pa （Φ50規(guī)格，1L/min流量）；

   •  納米疏水特性：抗水特性5000Pa，抗污染；

   • 強(qiáng)度高：厚度0.36±0.02mm，基材為玻璃纖維，耐腐蝕；

              抗張強(qiáng)度為：縱向（MD）400N/m²、橫向（ND）250N/m²；

   •  最高使用溫度：200℃；

•  油霧透過(guò)率：0.00001（即過(guò)濾精度99.99999％）。

特別說(shuō)明：

 0.3um、99.99999％和油霧透過(guò)率的0.00001等數(shù)據(jù)是采用國(guó)際通行的激光粒子法及進(jìn)口設(shè)備檢測(cè)得出。

LKF1超高效過(guò)濾的低氣流阻力，包括資深專家在內(nèi)的專業(yè)人士多有疑惑，這是直觀技術(shù)思維的誤導(dǎo)所致，只相信基于攔截機(jī)理的“鼠洞要比老鼠大”。超細(xì)粒子有不同的過(guò)濾機(jī)理，這就是微觀技術(shù)的不同。

LKF1的過(guò)濾機(jī)理詮釋如下：

•  ＞0.3um ：慣性碰撞和攔截，會(huì)產(chǎn)生粒子重力沉降，屬于機(jī)械截留；

•  0.1～0.3um：擴(kuò)散作用兼有攔截；

•  ＜0.1um：布朗擴(kuò)散，即范得華力，更多的是物理作用。

其納米疏水特性是因?yàn)榫哂形?納米結(jié)構(gòu)的疏水表面。

8  自潔式超高效膜式過(guò)濾器的專利研發(fā)

采用LKF1型疏水超高效聚合過(guò)濾薄膜，現(xiàn)有如下規(guī)格的過(guò)濾元件：Ф55、Ф50、#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#Ф46.5、Ф38和Ф30等，已開發(fā)出LKP300系列超高效膜式過(guò)濾器投放市場(chǎng)：

LKP301型（Ф50mm）、LKP302型（Ф55mm）都是面板式安裝，膜片可以方便地在線維護(hù)或更換。LKP301的有效過(guò)濾面積為17cm²，死體積8cm³，氣流阻力120Pa。

LKP303A型自潔式超高效膜式過(guò)濾器（Ф50mm）為實(shí)用新型專利產(chǎn)品，壁板式安裝，膜片也可以方便地在線維護(hù)或更換，樣氣進(jìn)出口之外的第三個(gè)接頭是排放分離水、凝結(jié)液及旁路流的出口，旁路氣流對(duì)過(guò)濾膜片有自清潔功能。

LKP305小型一次性過(guò)濾器（Ф30mm）用在分析儀機(jī)箱內(nèi)，作終級(jí)保護(hù)。

9 初步結(jié)論及建言

9.1　類比和聯(lián)想是本篇論文一再采用的技術(shù)思維方法；

     復(fù)雜技術(shù)難題的簡(jiǎn)單求解，追求出簡(jiǎn)單的結(jié)果是本篇努力的方向；

“協(xié)調(diào)性”是本篇取得技術(shù)突破和表達(dá)突破的關(guān)鍵。

9.2 一種技術(shù)要達(dá)到成熟技術(shù)的境界，專業(yè)人士才愿意放心采用。成熟技術(shù)應(yīng)該有如下四個(gè)標(biāo)志性表現(xiàn)：

• 要有一定的理論分析和理論根據(jù)；

• 要有精確的技術(shù)特性和誤差數(shù)據(jù)；

• 在技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)具有協(xié)調(diào)性表現(xiàn)，并不存在潛在的技術(shù)問(wèn)題；

• 長(zhǎng)期工程實(shí)踐的證明。

9.3　追求最終理想解是可能的

（1）過(guò)去將過(guò)濾元件僅僅看作一個(gè)很直觀很簡(jiǎn)單的零件，依據(jù)“TRIZ（萃智）發(fā)明問(wèn)題解決理論”的啟發(fā)，本篇將其看成一個(gè)有生命力的技術(shù)系統(tǒng)（小系統(tǒng)或子系統(tǒng)），這是技術(shù)進(jìn)步的第一步。

（2）過(guò)濾元件這個(gè)小系統(tǒng)也要依靠協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則才能進(jìn)化和發(fā)展：提高過(guò)濾精度和降低氣流阻力之間的尖銳矛盾得以化解并取得高度協(xié)調(diào)。長(zhǎng)期以來(lái)的不可操作和不可控，如今變得易于操作和完全可控，這是很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。40年一籌莫展，今天竟然云開霧散。

（3）過(guò)濾元件小技術(shù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)促進(jìn)和完善了在線分析儀大技術(shù)系統(tǒng)和在線分析系統(tǒng)這個(gè)復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。從而有利于實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用中長(zhǎng)期協(xié)調(diào)運(yùn)行的總體目標(biāo)。

（4）凌卡公司先進(jìn)過(guò)濾元件的質(zhì)量設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研發(fā)，加深了對(duì)過(guò)濾除塵的技術(shù)理解，我們才有膽識(shí)去追求“TRIZ（萃智）發(fā)明問(wèn)題解決理論”的最終理想解：^［6］

• 保留了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；

• 消除了原系統(tǒng)的不足；

• 沒有使新系統(tǒng)變得復(fù)雜；

• 新系統(tǒng)沒引入新的缺陷。

   （5）LKF1、LKF2先進(jìn)過(guò)濾元件對(duì)于樣氣處理系統(tǒng)和在線氣體分析系統(tǒng)具有核心價(jià)值，在推進(jìn)低維護(hù)量、高可靠性的技術(shù)進(jìn)步方面，具有不可替代的作用。

過(guò)濾元件雖小，卻有新世紀(jì)前沿技術(shù)的表現(xiàn)?？萍紕?chuàng)新取得突破性進(jìn)展的兩大標(biāo)志性表現(xiàn)是：

• 核心工藝關(guān)鍵參數(shù)的完全可控；

• 各級(jí)技術(shù)系統(tǒng)重要技術(shù)特性的協(xié)調(diào)運(yùn)行。