空氣凈化原理

關(guān)于空氣凈化原理第1頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三1、空氣凈化的概況2、凈室污染物來源2、空氣凈化原理3、空氣凈化工藝4、空氣凈化應(yīng)用主要內(nèi)容第2頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三1、概況

室內(nèi)環(huán)保需要重視，人一生中70%時(shí)間在此度過；現(xiàn)代人生活和工作在室內(nèi)環(huán)境中的時(shí)間已達(dá)到全天的80%～90%，因此室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的好壞直接影響人們的身體健康。“人不吃飯可以活5個(gè)星期，不喝水可以活5天，但如果沒有空氣，卻連5分鐘都活不了。人們常常發(fā)問，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科學(xué)和醫(yī)療先進(jìn)的今天，一些聞所未聞的怪病為何接踵而來？如SARS、禽流感；為何患癌癥、白血病的人越來越多，而且呈低齡化趨勢？這些除了與人們的飲食、生活習(xí)慣有關(guān)系外，被污染的空氣也是致病的罪魁禍?zhǔn)?。?頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三空氣中的污染物按照結(jié)構(gòu)不同，室內(nèi)污染物可分為以下幾類：1、揮發(fā)性有機(jī)化合物。除常見的醛類還有苯，甲苯等2、可吸入固體顆粒物和有害無機(jī)小分子，如懸浮的粉塵微粒，燃燒產(chǎn)生的co、氮氧化物、二氧化硫等。3、懸浮微生物，包括細(xì)菌、病毒等。第4頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三中國醫(yī)藥行業(yè)空氣潔凈度分級標(biāo)準(zhǔn)第5頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三2.1、凈室污染物來源--人員人是活動著的、最大的污染源。尤其是在潔凈室(區(qū))內(nèi),約有90%的塵埃量來自于人。人體產(chǎn)生的污染物主要來自體表脫落物,如皮屑、毛發(fā);體表排出物,如汗液、耳內(nèi)分泌物、眼淚及分泌物等;或呼吸道排出物,如呼吸、咳嗽都會排出水分微滴及呼吸道中的微生物等。人體還會攜帶附著在頭發(fā)、胡須、衣服上的外界污染物。人體塵埃量的大小和人員的身體健康狀況、衛(wèi)生習(xí)慣、潔凈服的式樣、質(zhì)地、穿戴方式及在潔凈室(區(qū))是否進(jìn)行劇烈的運(yùn)動等都有關(guān)。第7頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三2.2、凈室污染物來源--儀器、設(shè)備

在潔凈室(區(qū))及凈化工作臺里使用的儀器、設(shè)備,如果其外表面不是封閉的,或者外觀形體復(fù)雜,都容易形成不易清潔的死角。如果清潔不徹底,或者外表面不光滑,都會積聚塵粒和微生物。另外在儀器、設(shè)備運(yùn)行過程中也會產(chǎn)生污染物。第8頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三2.3、凈室污染物來源--實(shí)驗(yàn)材料與物品

實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)用物品滅菌不徹底,或者超過滅菌的有效期,是較常見的污染原因。而由于其外包裝消毒不徹底污染操作者和操作環(huán)境造成的間接污染容易被忽視。第9頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三2.4凈室污染物來源--實(shí)驗(yàn)環(huán)境外環(huán)境實(shí)驗(yàn)室所處的外環(huán)境影響空氣質(zhì)量,空氣可通過空調(diào)新風(fēng)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙進(jìn)入潔凈室(區(qū))。不同環(huán)境中微生物量也不相同,如土壤中的微生物量在104~109個(gè)/g,水中的微生物學(xué)在10~104個(gè)/g,空氣中的微生物量在10~105個(gè)/g,人體皮膚的微生物量在1~104個(gè)/g,地板上的微生物量在10~103個(gè)/g[2]。不難看出,外環(huán)境對凈化工作臺的影響就更大了。內(nèi)環(huán)境

如果潔凈室(區(qū))、凈化工作臺存在未清潔到的死角,或者其內(nèi)壁有脫落物等,都會成為污染源。易造成清潔死角的地方包括:未暗敷的管線,燈具,壁板與地面、頂棚的交界處,儀器、設(shè)備放置的周圍等。第10頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三3、空氣凈化原理第11頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三12

供應(yīng)到潔凈室里面的空氣必須先進(jìn)行過濾，這是為了確保去除空氣中的顆粒和微生物，以防止它們妨害在潔凈室里面的實(shí)驗(yàn)。

直到二十世紀(jì)八十年代初，當(dāng)時(shí)潔凈室里面最高效的空氣過濾器是HEPA過濾器，亦稱高效空氣凈化器，它對空氣中直徑0.3微米的微粒可以有至少99.97%的過濾效率?，F(xiàn)今，仍然有許多潔凈室在使用HEPA

（HighefficiencyparticulateairFilter）

。高效空氣過濾初效風(fēng)機(jī)中效高效潔凈室排風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)高效空氣凈化系統(tǒng)第12頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三過濾高效過濾器袋式初(中)效過濾器第13頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三通風(fēng)管道第14頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)箱設(shè)計(jì)選型使用注意事項(xiàng)表冷器加熱器風(fēng)機(jī)過濾器其它斷面風(fēng)速＜2.8米/秒負(fù)荷大時(shí)并聯(lián)2個(gè)表冷器確保風(fēng)全部從表冷器通過蒸汽加熱應(yīng)加旁通北方加新風(fēng)預(yù)熱(電)有良好的減震措施風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不宜過高＜2000r/m過濾段裝壓差表過濾器更換方便新風(fēng)與回風(fēng)之間用過濾器分隔基礎(chǔ)高度大于風(fēng)機(jī)壓頭安裝檢修門和檢修照明第15頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三空調(diào)凈化節(jié)能空調(diào)凈化系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行通過合理使用變頻器降低能耗通過二次回風(fēng)節(jié)約空調(diào)冷量通過熱交換回收排出的冷(熱)量系統(tǒng)處于值班狀態(tài)時(shí)降低轉(zhuǎn)速系統(tǒng)阻力低時(shí)降低轉(zhuǎn)速用于室內(nèi)熱負(fù)荷小的空調(diào)系統(tǒng)用于要求相對濕度小的系統(tǒng)用于系統(tǒng)排風(fēng)量大的系統(tǒng)用于相對送風(fēng)量大的系統(tǒng)第16頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三空氣流動系統(tǒng)典型的再循環(huán)空氣移動系統(tǒng)有如下特征和要求:1、風(fēng)扇類型（發(fā)動機(jī)在空氣流緩?fù)獠浚?、風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)放在具有分離基本設(shè)備的薄片制造區(qū)域外圍；3、發(fā)動機(jī)和風(fēng)扇要遠(yuǎn)離薄片制造區(qū)域；4、由于空氣通道打，這要求消聲處理設(shè)計(jì)5、冷線圈要在風(fēng)扇的逆方向。第17頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三18高效過濾器一般有兩種結(jié)構(gòu)，深褶式過濾器和迷你褶式過濾器。深褶式過濾器具有比較傳統(tǒng)的過濾器結(jié)構(gòu)：在其中，濾紙像折扇一樣并

排折疊起來，每個(gè)折疊的部分相距15cm到30cm之間（6-12英寸）。結(jié)構(gòu)如右圖：

過濾介質(zhì)放置鋁箔隔離板為了確?？諝馔ㄟ^過濾紙以及加強(qiáng)過濾器強(qiáng)度，在過濾紙之間會

外框高效過濾器的結(jié)構(gòu)第18頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三19高效過濾器的結(jié)構(gòu)迷你褶式過濾器大都用在單向流潔凈室。因?yàn)槠涓蟮倪^濾面積所產(chǎn)生的壓降低于深褶式過濾器。因?yàn)橐粋€(gè)過濾器兩端的壓降取決于空氣通過過濾介質(zhì)的流速以及過濾介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。通過過濾器的空氣流速通常認(rèn)為是0.5米/秒。在這個(gè)速度下，壓降通常介于120帕到170帕之間。當(dāng)壓降達(dá)到原來氣壓的2.5到3倍，過濾器通常是無法承受的。更大的過濾面積產(chǎn)生的壓降比較低，故迷你褶式過濾器能使用于單向氣流潔凈室中放置皺褶的鋁箔作為隔離板（前頁紅箭頭）之后隔離板與濾紙結(jié)合的過濾裝置就會用密封劑粘合到塑料、木材或者是金屬的外框中，過濾器的整體如圖：密封膠

密封襯墊第19頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三20去除微粒的機(jī)理之間的空間往往要大于要捕獲的微粒。ULPA過濾器中使用的精細(xì)的玻璃纖維比例比HEPA過濾器的要高。這些纖維隨機(jī)地縱橫交錯(cuò)于整個(gè)過濾介質(zhì)的深層，纖維之間孔徑空設(shè)計(jì)出來的高效空氣過濾器要求能夠去除2μm甚至更小的微粒。高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)是由玻璃纖維制造而成，玻璃纖維的直徑要求在0.1μm到10μm之間。玻璃纖維隙的大小也是隨機(jī)而不可控的。這些玻璃纖維10μm級的微觀圖像如下圖所示：第20頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三去除微粒的機(jī)理

設(shè)計(jì)出來的高效空氣過濾器要求能夠去除2μm甚至更小的微粒。高效空氣過濾器的過濾介質(zhì)是由玻璃纖維制造而成，玻璃纖維的直徑要求在0.1μm到10μm之間。玻璃纖維之間的空間往往要大于要捕獲的微粒。ULPA過濾器中使用的精細(xì)的玻璃纖維比例比HEPA過濾器的要高。當(dāng)空氣中的微粒通過濾材時(shí)，它們碰上玻璃纖維或者其他已經(jīng)粘附在纖維上得微粒。一個(gè)微粒與纖維之間或者與被纖維捕獲的微粒之間會產(chǎn)生一個(gè)比較強(qiáng)的作用力，如范德華力，從而實(shí)現(xiàn)濾材對微粒的捕獲。這些纖維隨機(jī)地縱橫交錯(cuò)于整個(gè)過濾介質(zhì)的深層，纖維之間孔徑空隙的大小也是隨機(jī)而不可控的。第21頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三高效過濾器的檢測

高效過濾器生產(chǎn)出來后需要用測試微粒對其過濾效率進(jìn)行測試。測試的方法有許多，比較出名的有如下：DOP法：源于美國，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-282。利用加熱生成的0.3μm單分散相DOP油霧對高效過濾器的0.3μm微粒的過濾效率進(jìn)行測試?，F(xiàn)在已經(jīng)用DOS和PAO的替代DOP（因?yàn)槠渲泻斜江h(huán)，可能對人有害）。第22頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三

鈉焰法：源于英國，標(biāo)準(zhǔn):歐洲Eurovent4/4.試驗(yàn)塵源為單分散相氯化鈉鹽霧。鹽水在壓縮空氣的攪動下飛濺，經(jīng)過干燥形成微小鹽霧進(jìn)入風(fēng)道。含鹽霧氣使氫氣火焰的顏色變藍(lán)、亮度增加。以火焰亮度可判斷鹽霧濃度，從而確定過濾器對鹽霧的過濾效率。鹽霧粒徑0.6μm左右。粒子計(jì)數(shù)法/IEST-RPCC007:環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究所學(xué)會開發(fā)的一種用于測試ULPA過濾器的推薦方法。利用光粒子計(jì)數(shù)器測量粒子，通過選擇不同的氣溶膠材料可得到粒徑范圍在0.07到3.0不等的測試塵源。第23頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三空氣凈化的應(yīng)用第24頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三小面積凈化，是否有比較好的辦法？第25頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三SW-CJ-1CU雙人水平凈化工作臺技術(shù)參數(shù)：型號：SW-CJ-1CU（雙人單面）顯示方式：LED空氣流向：水平流工作面：一個(gè)潔凈等級：100級@≥0.5um(美聯(lián)邦209E)風(fēng)速范圍：0.3-0.6m/s(可調(diào))噪音：≤62dB照度：≥300LX振動半峰值：≤3um（X，Y，Z方向）電源：AC220V/50Hz最大功率(Kw)：0.3重量(Kg)：200工作區(qū)尺寸：1570＊480＊570外型尺寸：1570＊790＊1380高效過濾器規(guī)格及數(shù)量：660＊575＊50X①820＊575＊50X①熒光燈/紫外燈規(guī)格及數(shù)量：40WX①/40WX①第26頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三PM2.5第27頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三第28頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三第29頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三一、靜電過濾技術(shù)

靜電技術(shù)主要是利用高壓靜電場形成電暈，在電暈區(qū)里有自由電子和離子逸出。這些帶電粒子會在運(yùn)動中不斷地碰撞和吸附到塵埃顆粒上，從而使灰塵帶上電荷。帶電荷的粉塵微粒在電場力作用下，會沉積并滑落。這樣空氣中的顆粒物和塵埃就被除去了，達(dá)到了潔凈空氣的目的。第30頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三二、吸附凈化技術(shù)

吸附法是利用某些有吸附能力的物質(zhì)（如活性炭、Al2O3、硅膠和分子篩等吸附劑）吸附空氣中的有害成分從而達(dá)到消除有害污染物的目的。凈化室內(nèi)空氣所用的吸附劑主要是顆?；钚蕴亢突钚蕴坷w維。由于活性炭纖維的表面積大于顆粒活性炭，并且擁有更優(yōu)異的孔結(jié)構(gòu)，所以活性炭纖維對有機(jī)物的吸附性能力優(yōu)于顆?；钚蕴?，可以有效地用于對有機(jī)物的吸附和清除，同時(shí)還可以有效去除異味，如香煙煙霧等?；钚蕴糠肿雍Y第31頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三三、光催化凈化技術(shù)

光催化技術(shù)是利用光催化劑在紫外線照射、室溫條件下所具有的氧化還原能力，將有機(jī)污染物氧化成無毒無害的CO2和H2O。由于光催化氧化分解揮發(fā)性有機(jī)物可利用空氣中的氧作氧化劑，而且反應(yīng)能在常溫常壓下進(jìn)行，在分解有機(jī)物的同時(shí)還能殺菌和除臭，所以特別適合于室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的凈化。第32頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三四、低溫等離子體凈化技術(shù)

低溫等離子體凈化技術(shù)近年來，國內(nèi)外在低溫等離子體用于空氣凈化方面的應(yīng)用研究非?；钴S。低溫等離子體內(nèi)部富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)的分子，可使氣體分子鍵打開，同時(shí)產(chǎn)生如OH等自由基和氧化性極強(qiáng)的O3，從而達(dá)到處理空氣中較低濃度揮發(fā)性有機(jī)物及微生物的目的，其去除微生物的效果可達(dá)95%。用低溫等離子技術(shù)對含有苯、氨、硫化氫及二氧化硫污染物的室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化實(shí)驗(yàn)，都有較好的去除效果。第33頁，講稿共36頁，2023年5月2日，星期三五、負(fù)離子凈化方法

負(fù)離子借助凝結(jié)和吸附作用，能吸附在固相或液相污染物微粒上，從而形成大離子沉降下來，起到降低空氣污染物濃度、凈化空氣的作用。負(fù)離子能使細(xì)菌蛋白質(zhì)表層的電性