不同过滤介质对PM2.5过滤性能与效果

测定了不同孔径结构的无纺布和聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜电晕前后对Particulate Matter 2.5(PM2.5)的过滤性能,研究了材料的孔径与结构、过滤气流量、电晕放电对PM2.5过滤效率的影响。结果表明,聚酯无纺布和PVDF微滤膜对PM2.5的过滤性能差别较大,电晕放电处理技术能有效提高过滤介质对PM2.5的过滤效率。过滤介质有效过滤面积为10.2 cm2、过滤气流量为4 L/min时,克重数为50 g/m2的聚酯无纺布电晕处理后对PM2.5的过滤效率为77%,过滤压降为2.3 kPa;而孔径分布为0.7~1.0 μm的PVDF微滤膜电晕处理后对PM2.5的过滤效率达到99.79%,过滤压降为2.2 kPa,具备了高效低阻的性能。     

家居环境PM2.5控制用空气滤料

针对目前家居环境净化PM2.5的要求,在现有空气过滤材料的基础上,探讨一种适合于家居环境移动式空气净化装置用低阻、高效和长寿命的过滤材料。采用实验研究的方法对常用玻纤滤纸以及驻极体空气过滤材料进行了过滤特性、电镜、孔径测试的对比实验研究。结果表明,当过滤风速为5 cm/s时,3种驻极体滤料对粒径≤4.5 μm的颗粒物的分级过滤效率要高于玻纤滤纸且都在90%以上,其过滤阻力在4.9~6.4 Pa之间,而高效滤纸的过滤阻力在57.8~78.6 Pa之间;在实验风速条件下,驻极体滤料对PM2.5的过滤效率和过滤阻力分别高于和低于高效玻纤滤纸;对驻极体滤料进行蒸馏水洗涤后,其对颗粒物的过滤效率下降,驻极体滤料静电效应具有不稳定特性;电镜测试发现,玻纤滤纸纤维层排布致密,纤维存在断裂现象,而驻极体滤料较为蓬松,无纤维断裂现象;孔径实验表明,驻极体滤料的平均孔径为玻纤滤纸的11.9~14.7倍,驻极体滤料具有良好的透气和容尘特性。     

风机盘管回风口加装驻极体过滤器过滤PM2.5性能分析

针对空调系统末端装置用风机盘管不具备过滤PM2.5功能的问题,在风机盘管回风口加装具有低阻特性的驻极体空气过滤器进行了性能测试分析。以蜡烛燃烧产生的颗粒物作为室内PM2.5的尘源,将3种不同过滤面积的驻极体空气过滤器分别安装在风机盘管回风口,测试了风机盘管在不同风量（额定风量、75%额定风量、50%额定风量）下运行时其对PM2.5过滤性能及在30 min内室内PM2.5浓度衰减率。结果表明：加装驻极体空气过滤器后风机盘管瞬时过滤效率可达到66%以上、在30 min内室内PM2.5的浓度衰减率可以达到54.8%以上;在相同风量下风机盘管的瞬时过滤效率、处理风量随加装过滤器过滤面积增加而提高;以PM2.5浓度衰减率作为指标,可以判断出回风口加装过滤面积为1.88 m2的过滤器净化效果最优,其在不同风量下30 min内PM2.5浓度衰减率分别为87.4%、84.7%和77.3%,且在不同风量下工作时均能在30 min内使室内PM2.5浓度达到环境空气质量标准一级日平均浓度限值。     

PPS滤布对柴油机排放PM的过滤效率

基于柴油机实验台架和颗粒捕集装置,采用聚苯硫醚(PPS)针刺毡滤布过滤柴油机排放的颗粒物(PM)。利用称重法,以Whatman玻璃纤维滤纸为对比滤纸,间接测试了3种PPS滤布的过滤效率;同时实验探索了表面涂覆聚四氟乙烯的PPS滤布的深床过滤时间。实验结果表明,3种滤布在180℃的加热条件下将出现颜色和形态的变化;3种滤布在深床过滤期对PM的平均过滤效率分别为78.8%、76.9%和83.7%;表面涂覆聚四氟乙烯的PPS滤布的深床过滤时间为15~20 min,此后其过滤效率可接近100%。     

一次回风空调系统PM2.5污染控制策略

基于浓度守恒原理建立了一次回风空调系统室内PM2.5浓度模型,研究了过滤器分别安装在新风段、回风段和送风段时过滤效率和新风量的变化对室内PM2.5浓度的影响。模拟结果表明：在室外PM2.5浓度大于室内初始值的条件下,过滤器安装在送风段或回风段时,减少新风有利于室内PM2.5污染控制,过滤器安装在新风段时,根据过滤器效率调节新风,过滤效率小于临界效率,减小新风有利于室内污染控制;在室外PM2.5浓度小于室内初始值的条件下,过滤器安装在送风段或新风段时,增加新风有利于室内PM2.5污染控制,过滤器安装在回风段时,也存在临界效率,过滤效率小于临界值,增加新风有利于室内PM2.5污染控制。     

滤膜对PM2.5采样和组分分析准确性的影响

以大流量采样器采样为例,通过多个采样器应用不同滤膜多周期现场采样、滤膜的孔隙结构与组成分析以及不同采样介质背景下PM2.5组成分析,研究了不同滤膜对PM2.5浓度测定和组分分析的影响。结果表明：聚四氟乙烯（PTFE）滤膜和玻璃纤维滤膜、石英滤膜对于PM2.5浓度值的测定一致性很好,但PTFE滤膜的测定含量较玻璃纤维滤膜和石英滤膜略低;其原因与滤膜的微观结构和颗粒物在滤膜上的聚集状态有关;空白滤膜的背景值差异影响PM2.5中化学组分浓度的测定。     

PM10-PM2.5冲击采样器的研制与开发

在颗粒物研究中,分级采样是一种常用的监测方法,而冲击采样器是颗粒物分级采样的重要仪器.根据斯托克斯数,对PM10-PM2.5冲击采样器设计参数进行了详细分析,并对PM10-PM2.5的捕集效率特征进行了分析.结果表明,PM10-PM2.5冲击采样器具备理想的PM10和PM2.5捕集效率,PM10冲击采样器、PM2.5冲击采样器切割粒径分别为9.94、2.43μm,均在其允许误差范围内.     

宁波市大气可吸入颗粒物PM1o和PM2.5的源解析研究

在宁波市布设4个代表性点位,于2010年春季、夏季和冬季进行大气PM10和PM2.s的采样,同时采集了多种颗粒物源样品,建立了PM10、PM2.5和源样品的化学成分谱.采用化学质量平衡模型(CMB)对宁波市PM10、PM2.5进行源解析.结果表明,城市扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘是宁波市PM10、PM2.5的3大污染源,...     

温湿电场对PM2.5及SO3的脱除性能

为深入研究温湿电场对PM_(2.5)及SO_3的脱除性能,采用实验室研究、工程调研或实测相结合的手段,系统分析了湿式电除尘器(WESP)对PM_(2.5)及SO_3的脱除规律,尤其是高SO_3浓度对湿式电除尘器性能的影响及其应对措施。实验研究发现:电源电压分别为35、45、55 kV时,湿式电除尘器对总尘、PM_(2.5)和SO_3的脱除效率分别为60.8%、75.2%、82.4%,53.7%、67.1%、76.8%和43.4%、58.6%、72.7%;随着电压的增加,各粒径段颗粒的分级脱除效率均有明显提升,但0.1～1μm提升最为明显;鉴于烟尘的吸附及SO_3的调质作用,烟尘和SO_3两者有一定的相互促进脱除作用,但SO_3浓度过高,容易在放电极线周围形成高密度的空间电荷,导致电晕电流降低,除尘效率下降;针对高浓度的SO_3,采用降温方式,可有效提高湿电场的烟尘及SO_3脱除性能。工程实测发现:单独使用湿式电除尘器或是与其他相关技术耦合应用,均对烟尘及SO_3有较高的脱除效率;湿式电除尘器对烟尘及SO_3脱除效率分别为63.5%～88.3%、65.1%～71.9%,与湿法脱硫耦合使用,效率分别达82.1%、86.1%,与相变凝聚器(PCA)耦合使用,效率分别达92.3%、90.1%。上述研究可为湿式电除尘器的宽范围、多场合应用提供参考。     

驻极体空气过滤器对办公环境PM2.5的净化效果

针对办公环境PM2.5的净化问题,现场测试了以3种不同过滤面积的驻极体空气过滤器为核心过滤元件的空气净化器的过滤性能,并与普通高效微粒空气过滤器(high-efficiency particulate air,HEPA)、初效碳纤维滤层和活性炭滤网等进行了对比.测试点为上海某三楼办公室座位区离地面1.1 m处人体坐姿呼吸平面.采用蜡烛烟雾作为室内微细颗粒污染物的来源.分别测试了40 min内PM2.5的质量浓度衰减值和相应运行功率,并计算了净化器处理风量和洁净空气量.结果表明,过滤面积在0.20~0.54 m2范围内驻极体过滤器的过滤效率随面积增加而提高;过滤面积为0.29 m2的驻极体处理风量最大;以洁净空气量与功率的比值作为指标,可以直观判断出净化效果最好的是初效滤网叠加过滤面积为0.54 m2的驻极体过滤器;该工况下40 min内PM2.5浓度衰减率与HEPA几乎相同且均接近70%,但是洁净空气量大于HEPA.     

应用气箱脉冲袋除尘器净化铝电解含氟烟气的实践与研究

介绍了改进型气箱脉冲袋除尘器在铝电解烟气净化工程上的成功应用，实践结果表明，在保证净化效果的前提下，采用改进型气箱脉冲袋除尘器作为净化设备，可使其一次投资、能耗、年维修费与其他型式布袋除尘器相比均有所降低，为铝电解烟气净化工程扩大了除尘器的选择范围。     

应用气箱脉冲袋除尘器净化铝电解含氟烟气的实践与研究

介绍了改进型气箱脉冲袋除尘器在铝电解烟气净化工程上的成功应用,实践结果表明,在保证净化效果的前提下,采用改进型气箱脉冲袋除尘器作为净化设备,可使其一次投资、能耗、年维修费与其他型式布袋除尘器相比均有所降低,为铝电解烟气净化工程扩大了除尘器的选择范围.     

布袋协同粉体助剂对粘性微细粒子的过滤及反吹清灰实验研究

为了解决布袋除尘器对粘性微细粒子过滤效率低及粘性微细粒子粘附布袋造成反吹清灰困难的问题,在过滤面积为30 m2的布袋除尘器实验台上,研究了布袋外加粉体助剂过滤粘性微细粒子的新方法,用welas3000气溶胶粒径谱仪测试布袋除尘器上下游的粉尘浓度和粒径分布,探讨了粉体助剂层厚度、过滤速度以及布袋材质等对柴油机尾气颗粒物过滤效率及压降的影响,同时考察了粉体助剂层对布袋再生效率的影响。实验结果表明,(1)外加粉体助剂显著提高了过滤效率,在滤速0.2 m/min、粉体厚度1.0 mm时,对柴油机排气微粒(PM0.25)的过滤效率达99.92%~99.99%;(2)外加粉体助剂显著改善了布袋过滤粘性微细粒子的再生性能,再生效率可达到83.6%,而未外加粉体时布袋的再生效率仅有18.7%。外加粉体助剂有效地保护了布袋,使其免受粘性粒子的粘附和堵塞。     

天津冬季PM2.5与PM10中有机碳、元素碳的污染特征

研究了天津冬季PM2.5和PM10中碳成分的污染特征.结果表明,天津冬季PM2.5和PM10的平均质量浓度分别为(124.4±60.9)、(224.6±131.2)μg/m3;总碳(TC)、有机碳(OC)与元素碳(EC)在PM2.5中的平均质量分数比在PM10中分别高出5.0%、3.6%、1.2%;PM2.5中OC、EC的相关系数较高,为0.95,表明OC、EC的来源相对简单,可能主要反应了燃煤和机动车尾气的贡献.OC/EC的平均值在PM2.5和PM10中分别为3.9、4.9.次生有机碳(SOC)在PM2.55和PM10中的平均质量浓度分别为14.9、23.4/μg/m3,分别占OC的48.5%(质量分数,下同)、49.8%,OC/EC较高可能主要与直接排放源有关;PM2.5中的OC1与OC2的比例明显高于PM10,而聚合碳(OPC)的比例又低于PM10,同时PM2.5与PM10中的EC1含量均较高,表明天津冬季燃煤取暖和机动车尾气是重要的污染源.     

室内PM2.5浓度控制模拟分析

利用质量平衡方程建立了一次回风定风量系统室内PM2.5浓度模型,并对新风PM2.5浓度、新风量、室内污染源、过滤器效率、过滤器安装位置等因素对室内PM2.5浓度的影响进行了模拟分析。模拟结果表明：新风PM2.5浓度和室内污染源强度的变化对室内PM2.5浓度均有较大影响;新风量越大,室内PM2.5浓度受新风PM2.5浓度变化的影响越大;将过滤器分别安装在送风段、新风段和回风段,新风比为0.1时,过滤器安装在送风段效果最好,安装在新风段最差,新风比为0.8时,过滤器安装在送风段效果最好,安装在回风段最差;过滤器安装在送风段时,过滤器效率越高,室内PM2.5浓度越低,波动越小。     

数值模拟滤袋长度对除尘器流场及粉尘沉降的影响

利用数值模拟方法,探究袋式除尘器中圆筒滤袋改为褶皱滤袋后,滤袋长度变化对除尘器内部流场及粉尘在灰斗中沉降的影响。结果表明：圆筒滤袋改为褶皱滤袋可显著降低系统阻力,有利于系统节能;下进风式除尘器箱体中,滤袋越短除尘器内部的气流分布越不均匀,气流易在除尘器箱体空间及灰斗中产生涡旋,除尘器内部远离进风口一侧的滤袋会承担更多风量并受到高速气流冲击;在袋长(L)分别为3、4、5、6 m的除尘器内,粉尘在灰斗中沉降率(η) 为η(L=5 m)>η(L=4 m)>η(L=3 m)＞η(L=6 m)。这表明袋底距入口太近不利于粉尘沉降,粉尘直接运动至滤袋,反而会增加滤袋的过滤负担,故滤袋长度L=5 m时粉尘在灰斗中的沉降率最佳。然而,进一步降低滤袋长度不能提高粉尘的沉降率,滤袋渗透率越大,除尘器内部流场速度分布越均匀,粉尘更易沉降至灰斗。本研究结果可为下进风袋式除尘器的袋长设计提供参考。