氣體過濾器主要通過多種機制實現對氣體中雜質的去除。其核心原理基于攔截、吸附和慣性分離等作用。 攔截是最基本的過濾方式。過濾器內部裝有具有特定孔徑的過濾介質,如纖維濾紙、金屬網或多孔陶瓷等。當含有雜質顆粒的氣體通過過濾介質時,大于過濾介質孔徑的顆粒會被直接攔截在介質表面,無法通過。例如,在空氣壓縮機的進氣口安裝的氣體過濾器,其過濾介質的孔徑設計為能攔截空氣中常見的灰塵顆粒,這些灰塵顆粒直徑通常在幾微米到幾十微米不等,通過攔截作用被阻擋在過濾器外,從而保證進入壓縮機的空氣清潔,防止灰塵對壓縮機內部精密部件造成磨損。
吸附作用在去除氣體中的某些雜質時發揮著重要作用。部分過濾介質,如活性炭,具有巨大的比表面積和豐富的微孔結構。這些微孔能夠吸附氣體中的有機污染物、異味分子以及部分有害氣體,如甲醛、苯等。以室內空氣凈化為例,氣體過濾器中的活性炭層可以吸附空氣中的有害有機揮發物,通過分子間的范德華力將這些雜質吸附在活性炭表面,從而凈化空氣,改善室內空氣質量。

慣性分離則利用氣體和雜質顆粒的慣性差異來實現過濾。當氣體在過濾器內高速流動并遇到突然的方向改變或障礙物時,氣體由于質量較輕,能夠迅速改變方向繼續流動,而雜質顆粒由于質量較大,具有較大的慣性,會繼續沿著原來的方向運動,從而與氣體分離并撞擊在過濾器的壁面或特定的分離裝置上,被捕獲下來。在一些工業廢氣處理中,常采用旋風式氣體過濾器,就是利用慣性分離原理,使含有灰塵等雜質的廢氣在旋風裝置內高速旋轉,灰塵顆粒在離心力作用下被甩向器壁并沉降下來,實現與氣體的分離。
此外,還有靜電吸附原理的氣體過濾器。此類過濾器通過在過濾介質上施加靜電場,使氣體中的雜質顆粒帶上電荷,帶電顆粒會被吸附到帶相反電荷的過濾介質表面,從而達到過濾的目的。這種過濾器對微小顆粒,如 PM2.5 等具有很高的過濾效率,常用于對空氣質量要求極高的場所,如電子芯片制造車間的空氣過濾系統。
氣體過濾器通過多種工作原理的協同作用,能夠有效地去除氣體中的各類雜質,滿足不同領域對氣體純凈度的要求,保障設備的正常運行和環境的健康安全。