无烟煤滤料的深层过滤是指，固体颗粒尺寸比无烟煤滤料介质孔道的尺寸小得多，颗粒容易进入无烟煤滤料介质孔道。但由于无烟煤滤料孔道弯曲细长，颗粒随流体在曲折孔道中流过时，在表面力和静电力的作用下附着在无烟煤滤料孔道壁上。因此，深层过滤时并不在无烟煤滤料介质上形成滤饼，固体颗粒沉积于无烟煤滤料的内部。这种过滤适合于处理固体颗粒含量极少的悬浮液。
对用作深层过滤的无烟煤滤料,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;无烟煤滤料床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
无烟煤滤料深层过滤多是从很稀的悬浮液中分离出微细固体颗粒，故通常用于液体的净化。在效率相近的情况下，无烟煤滤料深层过滤器的起始压力一般比表面过滤机高，且随着所收集的颗粒增多其压力降会逐渐增高。
所以，当过滤的固体颗粒小于无烟煤滤料介质孔道时，就会形成无烟煤滤料深层过滤方式。
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