小型压缩空气过滤器作用（全面解析空气过滤器原理）
小型压缩空气过滤器作用（全面解析空气过滤器原理）气体运动方式：气体以分子（气体分子< 0.001 µm）状态存在，它们做无规则的自由扩散运动 - 布朗运动。包括：纤维、固态粉尘、液滴、花粉等；又称“总悬浮尘”（Total Suspending Particles），评价室外大气环境等级的指标之一。大气尘（气溶胶）：- 火山灰- 海盐粒子- 灰尘- 沙土- 花粉- 细菌、病毒。空气动力学直径：0.01-100 µm；
1.空气的组成其它气体：
- 氦、氖等惰性气体
- 水蒸气
- SO2、NOX、NH3、TVOC 等有害气体杂质
大气尘（气溶胶）：
- 火山灰- 海盐粒子- 灰尘- 沙土- 花粉- 细菌、病毒。
空气动力学直径：0.01-100 µm；
包括：纤维、固态粉尘、液滴、花粉等；又称“总悬浮尘”（Total Suspending Particles），评价室外大气环境等级的指标之一。
气体运动方式：气体以分子（气体分子< 0.001 µm）状态存在，它们做无规则的自由扩散运动 - 布朗运动。
哪些灰尘粒径小于1µm？
油烟、香烟烟雾、金属尘粒、碳黑、病毒和某些细菌
空气中包括有害气体和灰尘
大气尘粒径范围：0.01 - 100 µm
总数99.9%的灰尘小于1µm
大于1µm的灰尘重量占了总重量的70%
灰尘粒径不同，运动方式不同
不同的地区和环境，灰尘浓度相差很大。
2.空气过滤灰尘过滤器
吸附型过滤器(活性炭)
3.灰尘过滤器过滤机理效应、过滤效率、阻力、使用寿命、容尘量
过滤机理效应
扩散效应、拦截效应、惯性效应、筛效应、静电效应
1）扩散效应
小于1µm的灰尘粒子不随气流运动，而是因空气分子的撞击做无规则运动，称为“布朗扩散运动”。如果撞在过滤器纤维上就被捕获。粒子越小，扩散运动越剧烈，撞击纤维的机会越多，过滤效果越好。
2)拦截效应
小而轻的灰尘粒子随气流而运动，当绕过纤维时，离纤维表面太近的灰尘就会被拦截下来。
3)惯性效应
较大的灰尘粒子在气流中做惯性运动。当气流绕过纤维时，惯性大的粒子来不及绕过而直接撞到纤维上。
灰尘越大，惯性力越强，撞击纤维的可能性越大，过滤效果越好。
4）筛效应
灰尘直径如果大于纤维之间的间隙，就会被拦住。
一般来说，灰尘直径远小于纤维间隙，也就是说，筛效应很少发生。
5）静电效应
静电的影响
两种过滤器在城市大气环境中的实际测试结果
采用带有静电的化纤滤料，可以提高初始效率。
一般来说，滤料的静电是在生产过程中自然产生的；但是，就目前可行的技术而言，还无法使滤料长期保持静电，当在实际使用时，静电会很快消失。只要采用纤维数量少、直径粗的化纤滤料，您就无法得到与玻纤滤料过滤器同样的长期的高效率。
滤料 - 效率
要使过滤器对小灰尘粒子效率高；
穿过滤料的风速低 = 所用滤料面积大
滤料中含有数量多的细纤维
静电 (只对新过滤器)
灰尘过滤器
几种不同的过滤效应同时起作用。
过滤器效率随粒径不同而变化，效率最低点的称为MPPS（最易穿透粒径），它随滤料种类、过滤风速而变化。
好的过滤器 - 纤维细、蓬松、滤料面积大。
4.吸附型过滤器多种吸附材料：活性炭、活性氧化铝、硅胶、沸石、“光触媒”（纳米级TiO2）...
在空气净化行业，目前最常用的是活性炭。
为什么使用活性炭过滤器？去除空气中 的气体污染物！
室内气体污染源、体臭（人、动物）、抽烟、建筑装饰材料、室内办公和生活设备、生产工艺过程
室外空气（汽车、燃烧、工业排放等）
通风及空调设备
什么是活性炭？
用有机含碳材料炭化、活化而成。发达的孔隙结构，绝大部分孔径< 500A。(1A。= 10-10m)；比表面积很大，可达 1000-2000m²/g。
活性炭种类
颗粒活性炭 纤维活性炭
活性炭由哪些材料制成？
颗粒活性炭：椰壳、煤、木炭、木材、骨头；
纤维活性炭：粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、酚醛树脂纤维、沥青。
两种吸附方式：
物理吸附：1.吸附力是分子间范德华引力 2.不发生化学反应 3.可以脱附后再利用
化学吸附：1.吸附力是化学键 2.发生化学反应 3.不能在脱附再利用
物理吸附：
化学吸附：
物理吸附的普遍性
物理吸附几乎可以吸附任何气体。
但对不同种类气体，吸附效果不同。
一般来说：
分子量大的气体易被吸附；
沸点高的气体易被吸附；
非极性分子比极性分子易被吸附；
有机气体比无机气体易被吸附。
化学吸附的强选择性
有时对活性炭进行化学浸渍处理，以增加其对某种或某几种气体的吸附能力，这时发生的吸附称为化学吸附。这种活性炭称为浸渍活性炭。
不经化学浸渍处理的活性炭称为非浸渍活性炭。
不同吸附方式的应用
物理吸附（非浸渍炭）
挥发性有机化合物（TVOC）
溶剂性气体
异味
化学吸附（浸渍炭）
SO2、NOX、H2S等酸性腐蚀性气体。
NH3 等碱性气体
甲醛（福尔马林）
核放射性气体
活性炭怎样吸附气体？
吸附效率-使用寿命：
哪些因素影响吸附性能？
活性炭种类
气体浓度
气体种类
活性炭量
使用风量
滞留时间 = 活性炭体积 / 使用风量
温度、压力、湿度
活性炭过滤器的选用
影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。
实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定过滤器形式和活性炭种类。
活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料；下游过滤器拦住活性炭本身的发尘。
主要应用场合
民用建筑（办公楼、家庭、机场等）
药厂、医院
半导体、微电子
实验动物房
工业排风等环保要求
图书馆、博物馆等存放珍贵物品的场所
核电站
防毒面具
基本浓度单位和换算
常用基本浓度单位（体积浓度 / 摩尔浓度）
ppm: 百万分之一 10 -6 cm3/m3
ppb: 十亿分之一 10 -9 mm3/m3
ppt: 万亿分之一 10 -12
1 ppm = 1000 ppb = 1000 000 ppt
浓度换算: ppm mg/m3
1 ppm = 24.04 x(mg/m3) /M - 20°C 和 一 个大气压下
1 ppb = 24.04 x (µg/m3) / M - M = 分子量
1 ppt = 24.04 x (ng/m3) / M
例如 NH3: 5 mg/m3 = 5 x 24.04 / 17 = 7.07 ppm
活性炭孔径一般分为三类：
大孔：1000-1000000A
过渡孔：20-1000A
微孔：20A
选择设计化学过滤器应考虑的重要参数：
气流；
污染物种类及其浓度；
温度和相对湿度；
允许阻力；
允许的安装空间；
期望过滤效率；
期望使用寿命。
5.过滤器阻力
过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰，阻力增加，当阻力增大到某一规定值时，过滤器报废。
新过滤器的阻力称“初阻力”；对应过滤器报废时的阻力值称“终阻力”。
终阻力：终阻力的选择直接关系到过滤器的使用寿命、系统风量变化范围、系统能耗。
大多数情况下，终阻力是初阻力的2～4倍。
终阻力建议值
效率规格 建议终阻力Pa
G3(粗效) 100～200
G4（初中效） 150～250
F5～F6（中效） 250～300
F7～F8（高中效） 300～400
F9～H11（亚高效） 400～450
高效与超高效 400～600
过滤器越脏，阻力增长越快。过高的终阻力值并不意味着过滤器的使用寿命会明显延长，但它会使空调系统风量锐减。因此，没有必要将终阻力值定得过高。
低效率过滤器常使用直径≥10mm的粗纤维滤料。由于纤维间空隙大，过大的阻力有可能将过滤器上的积灰吹散，此时，阻力不再增高，但过滤效率降为零。因此，要严格限制G4以下过滤器的终阻力值。
每个过滤段都应安装阻力监测装置。终阻力要靠仪表来判定，不能仅凭操作者的感觉。
6.容尘量
容尘量是在特定试验条件下，过滤器容纳特定试验粉尘的重量。这里的“特定”是指：
a. 标准试验风洞，以及相关试验与测量设备；
b. 比实际大气粉尘颗粒大得多的标准“道路尘”；
c. 委托方与试验方商定、或标准规定的试验方法与计算方法；
d. 委托方与试验方商定的终止试验的条件。
容尘量与过滤器实际容纳粉尘的重量没有直接对应关系，孤立的容尘量数据对用户没有任何意义。
7.可吸入颗粒物
空气中的大颗粒粉尘被人的鼻腔阻拦，小颗粒粉尘可能随气流进入气管和肺部，这些粉尘被气管和肺部的“巨噬细胞”吞食并消化，巨噬细胞吃不净的那些细菌和病毒还会被白血球消灭掉。
人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以将大多数大于10mm的粉尘过滤掉，只有小于10mm的颗粒物才会随气流进入气管和肺部。因此，人们将“可吸入颗粒物”定义为“空气中≤10mm的颗粒物”。
空气中的全部粉尘量为“总悬浮颗粒物”，去掉10mm以上的颗粒物，剩下的就是“可吸入颗粒物”，技术上标为TM10。我们经常听到的“可吸入颗粒物”就是这个TM10。如果将5mm以上的颗粒物去掉，剩下的“可吸入颗粒物”为TM5。
可吸入颗粒物与健康效应
浓度mg/m3
健康效应 总悬浮颗粒物 可吸入颗粒物
>0.29 >0.20 免疫功能改变的阈浓度，居民呼吸道疾病患病率开始增加。
0.21 0.15 居住区空气日平均最高允许浓度。
<0.16 <0.11 不引起小学生免疫功能改变的阈下浓度，不引起人群呼吸道患病率增加。
