過程裝備與控制工程概論

1、 過程裝備與控制工程概論 結(jié)課論文 摘要：如今，室外大氣污染十分嚴(yán)重，PM2.5居高不下，其他污染物如：可吸入顆粒、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳等已受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，在關(guān)注室外污染的同時(shí)，室內(nèi)空氣污染也不可忽視。而室內(nèi)污染空氣凈化器是凈化室內(nèi)空氣的一種重要手段。 關(guān)鍵詞：空氣污染；室內(nèi)污染物；室內(nèi)空氣污染凈化器1 室內(nèi)空氣污染現(xiàn)狀 1、室內(nèi)空氣污染物主要來源于建筑及室內(nèi)裝飾材料、家用電器、室外污染物、燃燒產(chǎn)物和人的活動(dòng)，且大致可分為氣態(tài)污染物和顆粒狀污染物兩大類。 1）氣態(tài)污染源：室內(nèi)空氣中的氣態(tài)污染源（也即有毒氣相物）包括一氧化碳、二氧化碳、甲醛及有機(jī)蒸氣。氣態(tài)污染源主要來自建筑材料（甲醛

2、）、復(fù)印機(jī)（臭氧）、香煙煙霧（尼古?。?、清潔劑（甲酚）、溶劑（甲苯）和燃 燒產(chǎn)物（硫氧化物、鉛）等。 2）顆粒狀污染物：較大的懸浮顆粒物如灰塵、棉絮等，可以被鼻子、喉嚨過濾掉，至于肉眼無法看見的細(xì)小懸浮顆粒物，如粉塵、纖維、細(xì)菌和病毒等，會(huì)隨著呼吸進(jìn)入肺泡，造成免疫系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，危害身體的健康。 室內(nèi)空氣污染物合格標(biāo)準(zhǔn) (標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 188832002)序號(hào)有害物質(zhì)單位標(biāo)準(zhǔn)值1甲醛（HCHO）mg/立方米0.102苯（C6H6）mg/立方米0.113甲苯（C7H8）mg/立方米0.24二甲苯（C8H10）mg/立方米0.25氨（NH3）mg/立方米0.26總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）mg/立

3、方米0.5 2、主要污染物（甲醛、苯）的危害 1） 甲醛是一種無色的強(qiáng)烈刺激性氣體，已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。甲醛釋放污染，會(huì)造成HYPERLINK /view/18941.htm t _blank 眼睛流淚、HYPERLINK /view/86505.htm t _blank 眼角膜、結(jié)膜充血發(fā)炎、皮膚過敏、鼻咽不適、咳嗽、急慢性HYPERLINK /view/54055.htm t _blank 支氣管炎等呼吸系統(tǒng)疾病，亦可造成惡心、嘔吐、HYPERLINK /view/3767777.htm t _blank 腸胃功能紊亂。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起持久性頭痛、HYPERLINK /v

4、iew/59758.htm t _blank 肺炎、HYPERLINK /view/44436.htm t _blank 肺水腫、喪失HYPERLINK /view/84230.htm t _blank 食欲、甚至導(dǎo)致死亡。 長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛，可引起慢性HYPERLINK /view/3069231.htm t _blank 呼吸道疾病、眼部疾病、女性月經(jīng)不調(diào)和紊亂、妊娠綜合癥、HYPERLINK /view/324944.htm t _blank 新生兒畸形、精神抑郁癥，另外，還會(huì)促使新生兒體質(zhì)下降，造成兒童HYPERLINK /view/79772.htm t _blank 心臟病。據(jù)美

5、國(guó)醫(yī)學(xué)部門調(diào)查，甲醛釋放污染是造成35歲HYPERLINK /view/2127511.htm t _blank 兒童哮喘病增加的主要原因。 2）苯為無色透明、有芳香味、易揮發(fā)的有毒液體，是煤焦油蒸餾或石油裂化的產(chǎn)物，常溫下即可揮發(fā)、形成苯蒸氣，溫度愈高，揮發(fā)量愈大。職業(yè)活動(dòng)中，苯主要以蒸氣形態(tài)經(jīng)HYPERLINK /view/140758.htm t _blank 呼吸道進(jìn)入人體，短時(shí)間吸入高濃度苯蒸氣和長(zhǎng)期吸入低濃度苯蒸氣均可引起作業(yè)工人身體損害。 短時(shí)間大量吸入可造成急性輕度中毒，表現(xiàn)為頭痛、頭暈、咳嗽、HYPERLINK /view/271999.htm t _blank 胸悶、興奮、

6、步態(tài)蹣跚。此時(shí)如繼續(xù)吸入則可發(fā)展為重度急性中毒，病人神志模糊、血壓下降、HYPERLINK /view/2364706.htm t _blank 肌肉震顫、呼吸淺快、脈搏快而弱。搶救及時(shí)經(jīng)數(shù)小時(shí)或數(shù)天可恢復(fù)健康，但嚴(yán)重者也可因呼吸中樞麻痹死亡。 長(zhǎng)期低濃度接觸可發(fā)生HYPERLINK /view/2364791.htm t _blank 慢性中毒，癥狀逐漸出現(xiàn)，以HYPERLINK /view/1260533.htm t _blank 血液系統(tǒng)和HYPERLINK /view/47715.htm t _blank 神經(jīng)衰弱HYPERLINK /view/990251.htm t _blank

7、癥候群為主，表現(xiàn)為血白細(xì)胞、HYPERLINK /view/520.htm t _blank 血小板和HYPERLINK /view/19805.htm t _blank 紅細(xì)胞減少、頭暈、頭痛、HYPERLINK /view/1331253.htm t _blank 記憶力下降、失眠等。嚴(yán)重者可發(fā)生HYPERLINK /view/41684.htm t _blank 再生障礙性貧血，甚至HYPERLINK /view/939.htm t _blank 白血病、死亡。 由此可以看出室內(nèi)空氣污染物對(duì)我們的身體有著巨大的危害，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，由于建筑、裝飾裝修、家具造成的室內(nèi)環(huán)境污染，已

8、成為影響人們健康的一大殺手。據(jù)中國(guó)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心提供的數(shù)據(jù)，中國(guó)每年由室內(nèi)空氣污染引起的超額死亡數(shù)可達(dá)11.1萬人，超額門診數(shù)可達(dá)22萬人次，超額急診數(shù)可達(dá)430萬人次。嚴(yán)重的室內(nèi)環(huán)境污染不僅給人們健康造成損失，而且造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，僅1995年中國(guó)因室內(nèi)環(huán)境污染危害健康所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)107億美元。 一份調(diào)查顯示，在該院接診的白血病患兒中有九成患兒家庭在半年內(nèi)曾經(jīng)裝修過。專家據(jù)此推測(cè)，室內(nèi)裝修材料中的有害物質(zhì)可能是小兒白血病的一個(gè)重要誘因。 3 室內(nèi)空氣污染相關(guān)規(guī)定 控制室內(nèi)環(huán)境污染物指標(biāo)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)。一個(gè)是由國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局和建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布,并于 2002年1月1日起實(shí)施的GB

9、50325- 2001民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范;另一個(gè)是由國(guó)家質(zhì)檢總局、衛(wèi)生部、國(guó)家環(huán)?？偩?聯(lián)合發(fā)布, 并于2003年3月1日起實(shí)施的GB18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。詳見下表 表1國(guó)標(biāo) GB 50325- 2001民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范所規(guī)定的參數(shù)指標(biāo)序號(hào)污染物類民用建筑工程類民用建筑工程1氡氣 (Bq / m3)2004002游離甲醛 (mg / m3)0.080.123苯 (mg / m3)0.090.094氨 (mg / m3)0.20.55TVOC (mg / m3)0.50.表 2 GB/T 18883- 2002 室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的參數(shù)指標(biāo)序號(hào)參

10、數(shù)類別參數(shù)單位標(biāo)準(zhǔn)值備注1物理性溫度2228夏季空調(diào)1624冬季采暖2相對(duì)濕度%4080夏季空調(diào)3060冬季采暖3空氣流速m/s0.3夏季空調(diào)0.2冬季采暖4新風(fēng)量m3/hp30a5化學(xué)性二氧化硫SO2mg/m30.501小時(shí)均值6二氧化氮NO2mg/m30.241小時(shí)均值7一氧化碳COmg/m3101小時(shí)均值8二氧化碳CO2%0.10日平均值9氨NH3mg/m30.201小時(shí)均值10臭氧O3mg/m30.161小時(shí)均值11甲醛HCHOmg/m30.101小時(shí)均值12苯C6H6mg/m30.111小時(shí)均值13甲苯C7H8mg/m30.201小時(shí)均值14二甲苯C8H10mg/m30.201小時(shí)均

11、值15苯并a芘B(a)Pmg/m31.0日平均值16可吸人顆粒PMl0mg/m30.15日平均值17總揮發(fā)性有機(jī)物TVOCmg/m30.608小時(shí)均值18生物性氡222Rncfu/立方米2500依據(jù)儀器定b19放射性菌落總數(shù)Bq/立方米400年平均值(行動(dòng)水平c)a新風(fēng)量要求標(biāo)準(zhǔn)值，除溫度、相對(duì)濕度外的其它參數(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)值b見附錄Dc達(dá)到此水平建議采取干預(yù)行動(dòng)以降低室內(nèi)氡濃度。 由此可以得出，現(xiàn)在的空氣質(zhì)量很令人堪憂，尤其是在剛裝修的室內(nèi)以及家中有孕婦或是嬰兒時(shí)，室內(nèi)的污染物特別是甲醛和苯，可能對(duì)孕婦腹中胎兒和母親本身造成無法挽回的影響，比如白血病或者是癌癥。所以說室內(nèi)空氣質(zhì)量特別重要，而就目前

12、來說改善室內(nèi)空氣的方式來說，室內(nèi)空氣凈化器是一種重要的方法。2 室內(nèi)HYPERLINK /view/271831.htm t _blank 空氣凈化器的現(xiàn)狀 空氣凈化器在居家、醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，居家領(lǐng)域以單機(jī)類的家用空氣凈化器為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。最主要的功能是去除來源于建筑及室內(nèi)裝飾材料、家用電器、室外污染物、燃燒產(chǎn)物和人的活動(dòng)產(chǎn)生的的顆粒物，包括過敏原、室內(nèi)的 HYPERLINK /view/1423678.htm t /_blank PM2.5等。由于相對(duì)封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性和不確定性的特點(diǎn)，因此使用空氣凈化器凈化室內(nèi)空氣是國(guó)際公認(rèn)的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法之一。 現(xiàn)在市

13、場(chǎng)上的空氣凈化器主要有以下幾種：機(jī)械過濾式凈化器、機(jī)械過濾+吸附式凈化器、靜電式凈化器、負(fù)離子凈化器 1、機(jī)械過濾+吸附式凈化器：由于顆粒污染物和氣態(tài)污染物的性質(zhì)完全不同，因而應(yīng)分別采用不同的凈化機(jī)理予以去除。這種凈化器的凈化原理符合這一原則，將普通空氣過濾技術(shù)與活性炭吸附技術(shù)結(jié)合起來，利用活性炭對(duì)氣體具有較強(qiáng)吸附能力的特點(diǎn)，提高了對(duì)氣態(tài)污染物的凈化效果，在總體上改善了凈化性能，是目前市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品。但由于活性炭存在吸附飽和狀態(tài)，再生麻煩，因而，實(shí)際使用時(shí)不夠方便，這是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因，亟待解決。 2、靜電式凈化器：這種凈化器實(shí)際上是一種小型靜電式空氣過濾器，對(duì)粒徑較大的顆粒污染物的

14、凈化效果較好，但是無法凈化氣態(tài)污染物，同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生臭氧等二次污染物，屬于逐步淘汰產(chǎn)品。 3、機(jī)械過濾式凈化器：這種凈化器屬于小型空氣過濾器，室內(nèi)空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓后通過纖維過濾材料，從而將空氣中的顆粒污染物捕集下來以達(dá)到凈化空氣的目的。顯然，它只能有效去除空氣中一定粒徑范圍的顆粒污染物，但對(duì)氣態(tài)污染物卻無法去除。因而，其性能不夠完善，總體凈化效果不佳。4、負(fù)離子凈化器：此種凈化器通過強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生負(fù)離子，與空氣中的顆粒污染物結(jié)合形成“重離子”而沉降或吸附在物體表面，同時(shí)，通過負(fù)離子還能殺滅某些細(xì)菌。因此，這種凈化器有一定的殺菌和凈化顆粒污染物的作用，但同樣也無法凈化氣態(tài)污染物 ，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生臭氧等

15、二次污染物。 綜上所述 ，目前對(duì)顆粒污染物的凈化方法較成熟 ，但對(duì)氣態(tài)污染物還缺乏實(shí)用高效的凈化手段。綜合以上這幾種空氣凈化器的性能比較，機(jī)械過濾+吸附式凈化器的性能還是相對(duì)比較好的，可以凈化氣態(tài)污染物，但由于活性炭的飽和狀態(tài)有限，更換不方便，還有一個(gè)缺點(diǎn)就是無法殺死空氣中某些有害的細(xì)菌，根據(jù)我們思考，或許將機(jī)械過濾+吸附式和負(fù)離子凈化器結(jié)合起來會(huì)更有效，而這種凈化器還需要解決的一個(gè)問題就是會(huì)產(chǎn)生臭氧等污染物。3 室內(nèi)HYPERLINK /view/271831.htm t _blank 空氣凈化器的類型及原理空氣凈化器清潔空氣的原理是：使空氣通過過濾器以去除微粒。這些空氣凈化器有時(shí)又稱為空氣

16、清潔器。在家庭中，這些過濾器通常是采暖或制冷系統(tǒng)的一部分。過濾器外罩安裝在回風(fēng)口和加熱室之間。過濾器濾芯插入外罩內(nèi)，因此，所有流入加熱室的空氣都會(huì)得到過濾。這不僅能去除空氣中的污染物，而且還能保護(hù)加熱室不會(huì)因灰塵和污垢聚積而受損。按照凈化方式來分,可分為以下幾種： 1、低溫非對(duì)稱等離子體。低溫非對(duì)稱等離子體模塊，通過高壓、高頻脈沖放電形成非對(duì)稱等離子體電場(chǎng)，使空氣中大量等離子體之間逐級(jí)撞擊。產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，對(duì)有毒有害氣體及活體病毒、細(xì)菌等進(jìn)行快速降解，從而高效殺毒、滅菌、去異味、消煙、除塵，且無毒害物質(zhì)產(chǎn)生，被稱為21世紀(jì)環(huán)境與健康科學(xué)最值得期待的高新技術(shù)?？扇藱C(jī)共存，凈化同時(shí)無需人員離開;節(jié)

17、能降耗，同比可以節(jié)約80%的電能;終身免拆洗。具有快速消殺病毒、超強(qiáng)凈化能力、高效祛除異味、消除靜電功能、增加氧氣含量等。 2、化學(xué)制劑。主要產(chǎn)品為空氣清新劑(車用香水)，其產(chǎn)品價(jià)格低廉，但也只能掩蓋一些異味，而且在陽光作用下發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，成為車內(nèi)新的污染，根本無法消除有害氣體。 3、化學(xué)分解。主要工作原理是離子器臭氧發(fā)生器，其價(jià)格低廉，功能多于清新劑，能增加空氣中負(fù)離子數(shù)量和降低空氣中固態(tài)塵埃，有殺菌作用但對(duì)分解甲醛等有害氣體作用不大。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生大量高濃度臭氧，在殺滅一些病毒細(xì)菌的同時(shí)也可能殺滅人體白細(xì)胞,有導(dǎo)致癌變的可能，負(fù)離子易吸附灰塵，從而粘附在車廂內(nèi)壁頂棚，導(dǎo)致內(nèi)飾車廂特別

18、是淺色車會(huì)逐漸變成灰黑色。 4、吸附、揮發(fā)。是以中草藥為介質(zhì)的凈化器，價(jià)格低廉，有一定的抑菌功能，但中草藥在固態(tài)下基本起不到凈化作用，凈化器使用中草藥成分只是微量的，達(dá)到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細(xì)菌的繁衍體，換下的濾芯涉及無害處理的困難。 5、吸附，活性炭過濾器。在短時(shí)間內(nèi)能吸附一定的細(xì)菌和塵土及有害氣體，價(jià)格低廉，能過濾一定的細(xì)菌和塵土有吸附功能，但無選擇吸附，對(duì)水的吸附率為45%，一般一個(gè)月后就能達(dá)到飽和狀態(tài)需更換。無法再生利用。達(dá)到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細(xì)菌的繁衍體。換下的濾芯也涉及無害處理的困難。 6、多層過濾。主要為復(fù)合式凈化器，過濾效果較好，能明顯降低空氣中固態(tài)塵埃，

19、但價(jià)格較高，且其過濾裝置使用一段時(shí)間后就要求更換，無法再生，對(duì)有害氣體基本無作用。耗材多，使用成本高。換下的濾芯涉及無害處理的困難。 7、催化、分解。主要是光觸媒凈化器，能分解部分有害氣體，價(jià)格相對(duì)較低，但目前光觸媒尚處于試驗(yàn)階段技術(shù)尚未成熟，光觸媒必須依靠太陽光中紫外線的照射才能產(chǎn)生作用，使用紫外線燈容易損壞，更換頻繁，同時(shí)紫外線對(duì)人體、塑料有傷害。 8、過濾吸附。主要用疏水晶態(tài)二氧化硅分子篩為過濾介質(zhì)。效果明顯。能徹底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多種有害氣體，對(duì)水及空氣不吸附，能有效吸附多種有害氣體，吸附量大，一次再生可使用一年半。過濾材料可使用簡(jiǎn)單方法脫附再生使用，不會(huì)產(chǎn)生新的污染源。材料

20、壽命長(zhǎng)達(dá)十年因而維持費(fèi)用極低，對(duì)降低空氣中的固態(tài)塵埃作用不大，較其它產(chǎn)品一次性產(chǎn)品成本高。 根據(jù)凈化需求來分，空氣凈化器可以分為： 1、純凈化型。如果位于室內(nèi)濕度較適中的地區(qū)，或者對(duì)空氣質(zhì)量要求不太高，則選購純凈化型的空氣凈化器就滿足需求了。 2、加濕凈化型。如果是位于較干燥的地區(qū)、經(jīng)常開空調(diào)被空調(diào)抽濕而造成室內(nèi)空氣干燥、或者對(duì)空氣質(zhì)量要求較高，則選購一臺(tái)帶有加濕凈化功能的空氣凈化器，將是最適合的選擇。LGPH-U450WN空氣凈化器還具有自然加濕的技術(shù)，采用科技手段來實(shí)現(xiàn)水的汽化，通過風(fēng)車式或者盤式過濾器旋轉(zhuǎn)，將有害物質(zhì)留在托盤中消除，只排放超細(xì)和清潔的水分子到空氣中。 3、智能型。如果喜歡

21、自動(dòng)化操作、智能監(jiān)控空氣質(zhì)量、或者體現(xiàn)高貴品味、或者用來送禮需要更體面，則選購一臺(tái)智能型的空氣凈化器便是最佳選擇。 4、車載型。如果是用于轎車內(nèi)空氣凈化，需要專門凈化汽車異味、汽車甲醛等車內(nèi)污染，并能夠?qū)ｉT放置于車內(nèi)的空氣凈化器，所以，最優(yōu)選擇為車載型空氣凈化器。 5、桌面型。即放置于桌面，凈化桌面周圍一定范圍內(nèi)的空氣，保護(hù)桌面附近人的健康的空氣凈化器。如果經(jīng)常坐在電腦前、辦公桌前、或者書桌前，但是所處的室內(nèi)面積不小，或者是公共場(chǎng)所，自己掏錢買一臺(tái)大型的空氣凈化器并不劃算，也不時(shí)尚，則桌面型的空氣凈化器就是較好的選擇。 6、大中型。主要適用于面積較大的室內(nèi)場(chǎng)合，如家內(nèi)大廳、高級(jí)銀行辦公室、高級(jí)

22、行政辦公室、重要的演講廳會(huì)議廳、高級(jí)酒店、醫(yī)院、美容院、幼兒園等場(chǎng)合。 7、中央空調(diào)系統(tǒng)型。主要適用于安裝了中央空調(diào)、或者有天花板的單一房間或者多個(gè)房間一起凈化的情況。4 空氣凈化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 目前，截至2013年，空氣凈化器在美國(guó)的普及率為27%，日本17%，歐洲42%，韓國(guó)70%，而中國(guó)不足1%。在2010年，中國(guó)空氣凈化器生產(chǎn)廠家不到50家，2011年超過100家，2012年超過200家，2013年超過300家。而2014年已經(jīng)猛漲到400個(gè)以上。 整個(gè)空氣凈化器行業(yè)的爆發(fā)性增長(zhǎng)，使得大量資本涌入這個(gè)行業(yè)，從2014年開始，國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)、 HYPERLINK / t /2015/01/_

23、blank IT廠商也開始來湊熱鬧。 隨著互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)軍空氣凈化器行業(yè)，他們不約而同的都打起了低價(jià)、APP兩大主題。不僅是這些新殺入空凈市場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，傳統(tǒng)強(qiáng)勢(shì)空氣凈化器產(chǎn)品也將智能控制等元素運(yùn)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之中，一時(shí)間智能化已經(jīng)成為空氣凈化器市場(chǎng)最大的看點(diǎn)之一。市場(chǎng)中主打智能功能的空氣凈化器最近如雨后春筍般冒了出來，如韓國(guó)某廠家發(fā)布的搭載了三套過濾系統(tǒng)，超過1000的超大凈化能力的高效空氣凈化器“空凈藍(lán)炫風(fēng)”AX9000產(chǎn)品，給家庭創(chuàng)造出最理想的空氣凈化效果。日本某廠家的清濾龍HEPA濾網(wǎng)，秒殺甲醛、PM2.5的空氣凈化器K5和K7產(chǎn)品，希望細(xì)化高端市場(chǎng)。2015年空氣凈化器行業(yè)會(huì)向智能化和高端化趨勢(shì)發(fā)展，這恰恰吻合當(dāng)前“70后”、“80后”主力購買人群的需要，也是市場(chǎng)高速增長(zhǎng)的兩大誘因。正如很多廠商都在研究的遠(yuǎn)程控制app，通過手機(jī)就可以查看 HYPERLINK / t /2015/01/_blank 室內(nèi)空氣質(zhì)量，對(duì)空氣凈化器進(jìn)行直接遠(yuǎn)程控制，這一功能將極大地便捷人們的生活。在產(chǎn)品功能上，消費(fèi)者也不再追求單一或是原始的凈化功能，據(jù)大數(shù)據(jù)顯示，80%的消費(fèi)者愿意購買具有空氣凈化