微细气溶胶粒子净化方法概论
- 格式:doc
- 大小:78.00 KB
- 文档页数:12
吸入制剂微细粒子空气动力学粒径分布评价方法研究贾茵茵;张财树;周颖;刘丽;耿颖;魏宁漪;钮思静;陈华;许卉【期刊名称】《中国药物警戒》【年(卷),期】2024(21)2【摘要】目的评估吸入制剂的空气动力学粒径分布(APSD),提高药品质量和安全有效性。
方法通过对不同国家药典收载的检测APSD的方法以及相关标准进行比较与总结,用多种计量学参数来表征APSD,通过微细粒子剂量的大小和在总收集剂量中所占的比例作为评估吸入产品的关键指标。
结果安德森撞击器(ACI)和新一代撞击器(NGI)是目前应用最广泛也是《美国药典》中所收载的方法,《中华人民共和国药典》又额外收载了玻璃二级撞击器,《欧洲药典》除以上3种装置外还收载了多级液体撞击器。
空气动力学质量中值经(MMAD)是控制颗粒在肺部沉积位置的重要变量,几何标准偏差(GSD)表征的是药物颗粒粒度分布曲线形状,越接近于1说明粒度分布越窄。
有效数据分析(EDA)中大粒子质量(LPM)与小粒子质量(SPM)的比值以及撞击粒子总质量(ISM)可检测APSD的变化。
药物微粒的大小及分布很大程度上决定了粒子在呼吸系统中的沉积部位和沉积量,进而影响药物的疗效。
所以若使吸入制剂中的活性药物成分(API)能够经由呼吸系统递送至肺,其气溶胶的空气动力学粒径应在1~5μm。
结论合适的测试方法能够保证吸入产品的质量、安全性和有效性,合理的给药剂量和药物颗粒大小是决定吸入制剂性能的关键指标。
不断改进细颗粒的测试方法,深入研究体内外的相关性,能够为吸入产品的进一步研究与开发创造有利条件。
【总页数】6页(P141-146)【作者】贾茵茵;张财树;周颖;刘丽;耿颖;魏宁漪;钮思静;陈华;许卉【作者单位】烟台大学药学院;中国食品药品检定研究院化学药品检定所;中国食品药品检定研究院医疗器械检定所【正文语种】中文【中图分类】R917.4【相关文献】1.撞击器法测定吸入粉雾剂空气动力学粒径分布颗粒反弹的研究2.室内可吸入颗粒物浓度与粒径分布检测方法的研究3.3种撞击器测定沙美特罗替卡松吸入粉雾剂的空气动力学粒径分布4.吸入用硫酸特布他林溶液的空气动力学粒径分布比较因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分离气溶胶的方法气溶胶是由固体或液体微粒悬浮在气体中形成的混合物。
在许多领域中,如环境监测、空气净化和医疗器械等,需要对气溶胶进行分离和分析。
本文将介绍几种常见的气溶胶分离方法。
1. 惯性撞击法惯性撞击法是一种常用的气溶胶分离方法。
该方法利用气流中气溶胶颗粒由于惯性作用而与撞击板发生碰撞,从而使气溶胶颗粒被分离出来。
撞击板可以是平板或曲面板,撞击板的材料和形状可以根据需要选择。
惯性撞击法适用于直径大于1微米的颗粒。
2. 静电沉积法静电沉积法是一种利用静电作用将气溶胶颗粒分离的方法。
该方法通过在收集装置上施加高电压,使气溶胶颗粒带上电荷,从而使其沉积在带有相反电荷的收集装置上。
静电沉积法适用于直径小于10微米的颗粒。
3. 过滤法过滤法是一种常见的气溶胶分离方法。
该方法利用过滤介质的孔隙大小将气溶胶颗粒分离出来。
过滤介质可以是纸、膜或纤维材料等,孔隙大小可以根据需要选择。
过滤法适用于直径大于0.1微米的颗粒。
4. 渗透法渗透法是一种利用气溶胶颗粒在多孔介质中的渗透特性进行分离的方法。
该方法利用气溶胶颗粒在多孔介质中的渗透速率与颗粒直径成反比的原理,通过多孔介质的选择使特定直径范围的颗粒得以分离。
渗透法适用于直径小于10微米的颗粒。
5. 凝聚法凝聚法是一种将气溶胶颗粒通过凝结聚集在一起从而分离的方法。
该方法利用气溶胶颗粒与凝结剂相互作用,形成较大的凝结体,从而实现分离。
凝聚法适用于直径小于1微米的颗粒。
6. 洗涤法洗涤法是一种利用洗涤液将气溶胶颗粒分离的方法。
该方法通过将气溶胶颗粒与洗涤液接触,使颗粒与洗涤液发生反应或吸附,从而实现分离。
洗涤法适用于直径小于10微米的颗粒。
以上是几种常见的气溶胶分离方法。
根据不同的实际需求和颗粒直径范围,可以选择合适的分离方法进行气溶胶的分离和分析。
这些方法在环境监测、空气净化和医疗器械等领域起着重要的作用,为保障人们的健康和环境的质量提供了有效的手段。
气溶胶传播的有效方法
气溶胶传播是指通过空气中的微小颗粒物质来传播病毒和细菌等病原体。
在当前全球疫情的背景下,气溶胶传播成为了一个备受关注的问题。
为了有效控制气溶胶传播,以下是一些有效的方法: 1.加强通风:保持室内外空气的流通,可以有效地减少病原体在室内空气中的浓度。
2.使用空气净化器:空气净化器能够过滤掉室内的细小颗粒物,从而减少病原体的扩散。
3.佩戴口罩:佩戴口罩可以有效地减少呼吸道病原体的扩散,同时也可以避免自己感染他人。
4.使用消毒剂:定期对室内物品进行消毒,能够有效地杀死病原体,减少室内病原体的扩散。
5.保持社交距离:保持一定的社交距离可以减少病原体在人际之间的传播,是一种有效的控制气溶胶传播的方法。
总之,控制气溶胶传播需要综合使用多种方法,在日常生活中保持良好的卫生习惯和防护意识也是非常重要的。
- 1 -。
1.引言大气层中的微粒与气溶胶是指悬浮在空气中的固体或液体颗粒物质。
它们对大气环境、天气和气候产生重要影响,并对人类健康和生态系统造成潜在威胁。
本文将详细探讨大气层中微粒和气溶胶的来源、特性和作用,以及其与人类活动的关系。
2.微粒和气溶胶的来源大气中的微粒和气溶胶来源广泛,包括自然源和人为活动。
自然源包括火山爆发、沙尘暴、森林火灾、海洋气溶胶等,这些源释放出大量的颗粒物质进入大气层。
而人为活动如工业生产、交通运输、能源燃烧等也是主要的微粒和气溶胶源。
3.微粒和气溶胶的特性微粒和气溶胶的特性主要包括粒径、化学组成和分布。
根据粒径大小,可将微粒分为几个主要类别:可见气溶胶(0.1-10微米)、细颗粒物(2.5微米以下)和超细颗粒物(0.1微米以下)。
化学组成方面,微粒和气溶胶包含有机物质、无机物质和元素等。
此外,它们的分布也受到气流、湿度和温度等因素的影响。
4.微粒和气溶胶的作用微粒和气溶胶在大气环境中发挥重要作用。
首先,它们对太阳辐射的散射和吸收会影响地球能量平衡,从而对气候和天气产生影响。
其次,它们对云的形成和性质具有重要影响,影响着降水模式和水循环。
此外,微粒和气溶胶还与大气中的化学反应相关,影响大气的化学组成。
最后,它们对人类健康和生态系统也有潜在的威胁,尤其是细颗粒物可引起呼吸道疾病和心血管疾病。
5.人类活动对微粒和气溶胶的影响随着工业化和城市化的迅速发展,人类活动对大气微粒和气溶胶的贡献不断增加。
工业生产释放出大量的颗粒物质,交通运输排放的尾气中也含有微粒和气溶胶。
此外,能源燃烧如燃煤和石油燃烧也是重要的污染源。
这些人为活动导致了大气中微粒和气溶胶的浓度升高,对环境和人类健康带来了严重影响。
6.减少大气微粒和气溶胶的方法为了减少大气中微粒和气溶胶的浓度,我们可以采取一系列措施。
首先,通过提高工业生产和交通运输的环保标准,减少污染物的排放。
其次,推广清洁能源的使用,减少对化石燃料的依赖。
此外,加强环境监测和预警体系,及时掌握大气微粒和气溶胶的变化情况,制定相应的应对措施。
大气中的气溶胶认识微小颗粒物对气候和空气质量的作用大气中的气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物,由自然和人为源头产生。
这些微小颗粒物对气候和空气质量具有重要的影响。
本文将探讨大气中气溶胶的成因、特性以及对气候和空气质量的作用。
一、气溶胶的成因大气中的气溶胶来源复杂多样。
自然源包括火山喷发、植物释放的挥发性有机物、沙尘暴等;人为源包括工业排放、交通尾气、燃烧活动等。
这些源头释放出来的气溶胶颗粒物以及气态物质都会在空气中聚集形成气溶胶。
二、气溶胶颗粒的特性气溶胶颗粒的特性主要包括粒径、化学成分、来源和浓度等方面。
首先,气溶胶颗粒的粒径多种多样,从纳米级别到微米级别不等。
气溶胶颗粒的大小与其在大气中的输送距离和滞留时间密切相关。
其次,气溶胶颗粒的化学成分也千差万别。
主要成分包括无机盐、有机物、水分以及其他化学元素。
气溶胶颗粒的化学成分会影响到其光学性质和生物活性。
此外,气溶胶颗粒的来源也是多样化的。
不同来源的气溶胶颗粒具有不同的特点和对环境的影响。
最后,气溶胶颗粒的浓度是指单位体积内气溶胶颗粒的数量。
浓度的高低会对空气质量和能见度产生影响。
三、气溶胶对气候的作用气溶胶对气候的影响主要体现在散射和吸收太阳辐射、参与云和降水的形成、影响大气稳定层以及调节气候反馈等方面。
首先,气溶胶颗粒对太阳辐射的散射和吸收作用能够影响到地球的辐射平衡,进而影响到地球的能量平衡和气候变化。
其次,气溶胶颗粒能够作为云的凝结核,促进水汽的凝结和云滴的形成。
不同的气溶胶颗粒对云和降水的性质有着差异性的影响。
此外,气溶胶颗粒还能够影响大气的稳定层,改变大气的边界层结构,进而影响到大气的环流变化。
最后,气溶胶颗粒在气候系统中还具有调节反馈的作用。
当气候因素的变化导致气溶胶浓度的变化时,气溶胶的光学性质和云微物理过程也会发生相应的变化,进而对气候系统产生反馈效应。
四、气溶胶对空气质量的影响气溶胶颗粒对空气质量的影响主要通过二次污染和直接排放等途径。
环境中微观颗粒物的分析方法随着工业化和城市化的加快发展,空气污染问题越来越严重,尤其是微观颗粒物的影响更是越来越受到人们的关注。
微观颗粒物是指直径小于10微米的固体颗粒或液滴,其来源包括工业生产、车辆废气排放以及自然环境中的气溶胶等。
这些细小而不可见的气溶胶虽然很难被人们直接观测到,但是它们的毒性却不容忽视,对人体健康和环境造成的危害不可估量。
因此,如何分析和检测微观颗粒物是环境保护和公共卫生的重要问题,本文将从分析方法的角度探讨这一问题。
一、采样与分离技术首先,针对微观颗粒物的分析方法,必须要解决的问题是如何采样和分离这些微观颗粒物。
由于微观颗粒物的粒径非常小,故采样与分离技术必须具有高效、高灵敏度和高选择性等特点。
常用的气溶胶采样器包括分级采样器、单级采样器、过滤膜采样器和分吸器等。
其中,过滤膜采样器是目前使用最广泛的一种采样方法,其原理是将气流经过具有一定孔径的过滤膜,通过比对过滤前后膜上的微粒量差别即可确定采样空气中的微观颗粒物浓度。
此外,分级采样器则主要是从采样空气中分离出不同粒径的微观颗粒物,常用于对气溶胶的成分和来源进行研究。
二、仪器分析技术采样与分离微观颗粒物之后,常用的仪器分析技术包括光学和化学分析两种。
光学分析技术主要是指透射电子显微镜和扫描电镜等,通过对微观颗粒物形态和组成的观察,可以对微观颗粒物的来源和成分进行分析。
而化学分析技术则主要是指色谱、质谱等技术,常用于鉴定微观颗粒物中有害物质的种类和含量。
例如,白金等重金属及其化合物是常见的空气微观颗粒物成分,而气相色谱-电感耦合等离子质谱技术可以快速、精确地测定微观颗粒物中白金元素及其化合物的含量和化学形态,从而更好地评估它们对环境和人体健康的毒性影响。
三、数据分析和处理技术除了前两种技术之外,数据分析和处理技术也是微观颗粒物分析不可缺少的一部分。
数据处理可以使用数值模拟和统计分析等方法,常用的软件包括MATLAB和R等。
模拟计算的主要目的是预测污染源和空气质量的分布状况,包括成分分布、排放量以及污染程度等因素,从而为环境治理和污染预防提供科学依据。
气溶胶怎么化解的原理气溶胶是指在气体中悬浮的固体或液体微粒,是一种常见的空气污染源。
气溶胶的危害主要包括对人体健康的影响和空气质量的恶化。
为了减少气溶胶对环境和人体的危害,需要进行气溶胶的化解处理。
气溶胶的化解原理主要有以下几种。
1. 机械过滤机械过滤是气溶胶处理中最常见的方法之一。
其原理基于固体微粒的大小和密度不同于气体,在通过滤芯或滤网时被拦截下来。
机械过滤器可以使用不同孔径大小的滤网,通过筛选来净化空气中的气溶胶微粒。
这种方法适用于粒径较大的固体微粒和液滴,如粉尘、烟雾等。
2. 静电沉降静电沉降是指利用静电力来去除气溶胶微粒。
气溶胶微粒通常带有电荷,可以利用静电吸附或静电沉降原理来去除。
静电沉降主要通过电场作用,使带电的气溶胶微粒受到电场力的作用,从而沉降到电极上。
这种方法适用于中等粒径的固体和液体微粒,如细菌、病毒、烟尘等。
3. 热处理热处理是利用高温破坏气溶胶微粒的结构,使其失去稳定性,从而达到去除的目的。
热处理方法主要有热风处理和热释放两种。
热风处理是通过加热气流,使气溶胶微粒受到高温破坏,从而去除气溶胶。
热释放是指利用热释放能量将微粒加热至高温,使其燃烧或融化。
热处理可以去除不同粒径的固体和液体微粒,但对于毒性或有害气溶胶,需要控制热处理温度,以防止产生毒性气体。
4. 化学处理化学处理是利用化学反应来去除气溶胶微粒。
常用的化学处理方法包括湿式和干式处理。
湿式处理主要是通过添加化学试剂或溶液,与气溶胶微粒发生化学反应,从而使其沉降或被固化。
干式处理主要是利用吸附剂将气溶胶微粒吸附在表面上,形成固体颗粒后进行捕集或去除。
化学处理可以去除很小粒径的微粒,但需要选择合适的化学试剂,以及对废弃物的处理和处置。
5. 超声处理超声处理是利用声波来去除气溶胶微粒。
声波振动的能量可以使微粒受到冲击、振动和碰撞,从而使其分解和失去稳定性。
超声处理适用于微粒粒径较小、粘附力较强的情况,比如颗粒细小的烟雾。
气溶胶通风除尘净化综述一、引言气溶胶是指由固体或液体微粒悬浮在气体中形成的分散系统。
气溶胶通风除尘净化技术是一种通过通风系统将空气中的气溶胶微粒去除或减少的方法,以提高室内空气质量和保护人们的健康。
本文将对气溶胶通风除尘净化技术进行综述,包括其原理、应用领域和发展趋势等方面进行深入探讨。
二、原理气溶胶通风除尘净化技术主要依靠通风系统中的过滤器和净化装置对空气中的气溶胶微粒进行捕集和处理。
其主要原理包括以下几个方面:2.1 过滤器捕集过滤器是气溶胶通风除尘净化技术中最常用的装置之一。
通过选择合适的过滤器材料和结构,可以有效地捕集空气中的气溶胶微粒。
常用的过滤器材料包括纤维素、玻璃纤维、活性炭等,其孔径大小和表面特性决定了对不同颗粒物的捕集效果。
2.2 静电吸附静电吸附是一种利用静电力将气溶胶微粒吸附在带电介质上的方法。
通过给介质施加高压电场,使介质带电,从而吸附空气中的气溶胶微粒。
静电吸附技术具有高效、低能耗的特点,广泛应用于气溶胶通风除尘净化领域。
2.3 化学吸附化学吸附是指利用化学反应将气溶胶微粒吸附在特定材料上的方法。
常用的化学吸附材料包括活性炭、分子筛等,其表面具有较强的吸附能力,可以有效去除空气中的有害气体和VOCs等污染物。
三、应用领域气溶胶通风除尘净化技术在多个领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:3.1 室内空气净化室内空气质量对人们的健康和生活质量有着重要影响。
气溶胶通风除尘净化技术可以有效去除室内空气中的细菌、病毒、尘埃等有害物质,改善室内环境质量,保护人们的健康。
3.2 工业废气处理工业生产过程中产生的废气中常含有大量的气溶胶微粒和有害气体。
气溶胶通风除尘净化技术可以对工业废气进行处理,减少对环境的污染,保护大气环境质量。
3.3 医疗卫生领域医院、实验室等医疗卫生场所中存在着大量的细菌、病毒等有害物质。
气溶胶通风除尘净化技术可以有效去除这些有害物质,提供清洁安全的工作环境,保障医务人员和患者的健康安全。
微细气溶胶粒子净化方法概论摘要:随着大气环境的恶化,大气污染的研究越来越受到人们的关注。
大气气溶胶在全球气候的变化中起着重要的作用,且主导了区域大气灰霾污染的形成,已成为目前大气污染研究的一个焦点。
大气气溶胶的研究涉及大气科学的各个领域,具有很强的综合性。
本文从微细气溶胶的基本概念出发,讨论其来源与基本特性,总结近年来气溶胶的研究发展趋势,列举出常用气溶胶净化设备的原理和特点,着重讨论两种常用净化设备的优劣,并最终得出自己的结论。
关键词:气溶胶;雾霾;净化purification method of aerosol particlesAbstract:The study on air pollution draws more and more attention during recent years as the worsening of atmospheric environment. The research of aerosol became a focus point as aerosol playing an important role in the changing of global climate and formation of atmospheric haze. Aerosol research involves various fields of atmospheric science.In this paper, starting from the basic concept of fine aerosol,discussing its source and basic characteristics,summarizing the research development trend of aerosol in recent years,List of commonly used aerosol purification principle and characteristics of equipment,Discuss the pros and cons of two kinds of commonly used purification equipment,And finally to draw my own conclusions.Key words:aerosol; haze; purification1 前言微细气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径10-3-101μm的固体或液体粒子。
微细气溶胶粒子净化方法概论摘要:随着大气环境的恶化,大气污染的研究越来越受到人们的关注。
大气气溶胶在全球气候的变化中起着重要的作用,且主导了区域大气灰霾污染的形成,已成为目前大气污染研究的一个焦点。
大气气溶胶的研究涉及大气科学的各个领域,具有很强的综合性。
本文从微细气溶胶的基本概念出发,讨论其来源与基本特性,总结近年来气溶胶的研究发展趋势,列举出常用气溶胶净化设备的原理和特点,着重讨论两种常用净化设备的优劣,并最终得出自己的结论。
关键词:气溶胶;雾霾;净化purification method of aerosol particlesAbstract:The study on air pollution draws more and more attention during recent years as the worsening of atmospheric environment. The research of aerosol became a focus point as aerosol playing an important role in the changing of global climate and formation of atmospheric haze. Aerosol research involves various fields of atmospheric science.In this paper, starting from the basic concept of fine aerosol,discussing its source and basic characteristics,summarizing the research development trend of aerosol in recent years,List of commonly used aerosol purification principle and characteristics of equipment,Discuss the pros and cons of two kinds of commonly used purification equipment,And finally to draw my own conclusions.Key words:aerosol; haze; purification1 前言微细气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径10-3-101μm的固体或液体粒子。
大气中的气溶胶粒子的自然来源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等[1,2]。
在城市大气中,由于汽车尾气和燃煤排放出大量污染气体可通过气-粒转化过程形成二次气溶胶。
由于其粒子尺度小、平均寿命长。
已对城市大气环境产生显著影响。
首先, 微米尺度的气溶胶粒子对人的呼吸系统产生重要影响,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响[3,4,5]。
其次高浓度的气溶胶可以通过降低大气的能见度从而影响飞机的正常起落。
气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关[6,7]。
随着经济的高速发展,我国多处城市出现了严重的雾霾现象,持续不断的雾霾已经对人们工作和健康造成了严重的影响,因此微细气溶胶的净化与治理迫在眉睫,本文就此目的,较全面的总结了国际上及国内微细气溶胶的最新研究成果和微细气溶胶净化方法的讨论,最终得出自己的观点。
2 气溶胶的基本概念2.1 气溶胶的组成气溶胶主要是由含碳化合物(煤飞灰及其有机物),可溶性离子(硫酸盐,硝酸盐以及铵离子)和几乎不溶的无机物(元素氧化物等)等三部分组成。
由于来源不同,形成过程也不同,故其成分不一,特别是城市大气受污染源的影响,气溶胶的成分变动较大。
但是非城市大气气溶胶的成分比较稳定,大体上与地区的土壤成分有关。
大气中二氧化硫转化形成的硫酸盐,是气溶胶的主要成分之一。
其转化过程尚未完全明白,已知二氧化硫可在均相条件下(在气相中),或在水滴、碳颗粒和有机物颗粒表面等多相条件下(在液相或固相表面上)转化成三氧化硫,再与水反应生成硫酸,并和金属氧化物的微尘反应而生成硫酸盐。
硫是气溶胶内最重要的元素,其含量能反映污染物的全球性迁移、传输和分布的状况。
2.2 气溶胶的来源和性质同大多数环境物质来源一样,大气中气溶胶的来源也可以分为两类:自然源和人为源。
自然源主要有火山的喷发、海水的溅沫、地面的扬尘、生物体的燃烧等。
人为源则主要是指人类生产生活活动所造成的,如燃料的使用、工厂工业排放以及交通运输工具的尾气排放等。
对流层中的气溶胶粒子主要是污染源的直接排放及一些气态前提物质如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等通过气粒转化生成的[8]。
平流层气溶胶主要是由火山爆发时大量的火山灰和二氧化硫气体注入平流层形成的。
正因如此,对流层气溶胶一般具有浓度大、粒子尺度谱范围宽、空间分布复杂和随时间的变化较快等特点。
平流层气溶胶粒子的浓度衰减较为缓慢,一般要经过好几年时间扩散与沉降,其浓度才接近背景值。
大气气溶胶主要有三个方面的性质:物理属性、化学属性及光学属性。
物理属性主要有气溶胶的粒径、粒子的形状和颗粒粒子谱分布(包括尺度谱和质量谱)等,目前国内许多大气气溶胶数学模式的分析都是针对其物理属性来进行的;化学性质主要表现为气溶胶粒子中化学元素的丰度(或浓度)以及气溶胶粒子成分在大气中所发生的各种化学变化过程,如一些亚硫酸盐或亚硝酸盐粒子在大气中发生氧化反应转变为硫酸盐或硝酸盐粒子等;光学属性主要是指气溶胶的消光系数、散射系数、吸收系数等[9]。
光学厚度是气溶胶光学属性研究中的一个重要参数,可由消光系数求出。
该参数除受气溶胶尺度谱的影响外,还与气溶胶的物理特性、化学吸收特性及光谱特性等有关[10]。
3 气溶胶的研究3.1 气溶胶的研究意义气溶胶与环境问题,如臭氧层的破坏、雨的形成、烟雾,雾霾事件的发生等密切相关。
此外,气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有特定的影响。
20 世纪世界十大公害事件有八次是由烟尘或气态污染物质引起的。
流行病学研究发现,人体肺部功能的下降、呼吸系统疾病的增多和正在逐年增加的死亡率与大气中气溶胶粒子浓度的上升存在着紧密的联系[11]。
3.2 气溶胶的研究现状及趋势回顾几十年来气溶胶的研究历程,研究重心不断发生变化。
过去着重于一次颗粒物(在气溶胶颗粒的生命周期内,它一直保持一种态) 研究,20 世纪50 年代后,逐渐从总悬浮颗粒物(TSP) 转向可吸入颗粒物PM10 ( ≤10μm) ,90 年代后期,更重视二次颗粒物(在气溶胶颗粒的存在期间,它会从一种态向另一种态转换) 的问题[12]。
现今则更侧重于PM2. 5 ( ≤2.5μm) 、亚微米(10 - 7m) ,甚至超细的颗粒(nm) 。
以前较多地针对人为源,现今生物源、天然源都作为重要排放源来探讨。
近年来,城市和区域环境的气溶胶特性的研究得到进一步重视和加强。
对气溶胶颗粒的成分除一般无机元素外,还开始重视元素碳、有机碳、有机化合物[13]。
有些研究还对生物气溶胶(细菌、病菌、霉菌等) 、元素存在形态进行分析鉴定,大大丰富了气溶胶特性研究的内容。
在研究气溶胶细粒子的过程中,相关采样与分析测试技术也得到了不断改进和提高[14]。
4 气溶胶净化设备及其原理4.1 静电除尘器4.1.1 静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离,气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。
负极由不同断面形状的金属导线制成,叫放电电极。
正极由不同几何形状的金属板制成,叫集尘电极。
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
粉尘的比电阻是评价导电性的指标,它对除尘效率有直接的影响。
比电阻过低,尘粒难以保持在集尘电极上,致使其重返气流。
比电阻过高,到达集尘电极的尘粒电荷不易放出,在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象[15]。
4.1.2静电除尘器的类型静电除尘器按集尘极形式不同,通常分为板式静电除尘器和管式静电除尘器。
按内部荷电区和分离区布置分单区电除尘器(荷电与分离在同一区内完成)和双压电除尘器(荷电与分离分别在两个区完成)[16]。
按气流流动分卧式电除尘器(气流水平运动)和立式电除尘器(气流垂直运动)。
按清灰方式分干式电除尘器(振打清灰)和湿式电除尘器(集尘极上的粉尘靠水流排出)[17]。
4.1.3静电除尘器的优缺点电除尘器是利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备。
电除尘器是一种干式高效除尘器,它的优点是:a. 用于微粒控制,对粒径1~2μm的尘粒,效率可达98%~99%;b.在电除尘器内,尘粒从气流中分离的能量,不是供给气流,而是直接供给尘粒的,因此,和其它的高效除尘器相比。
电除尘器的阻力较低,仅为100—200Pa;c.可以处理高温(在400℃以下)的气体;d.适用于大型的工程,处理的气体量愈大,它的经济效果愈明显[18]。
电除尘器的缺点是:a.设备庞大,占地面积大;b.耗用钢材多,一次投资大;c.结构较复杂,制造、安装的精度要求高;d.对粉尘的比电阻有一定要求[19]。
4.2 布袋除尘器4.2.1布袋除尘器的工作原理含尘气体由灰斗上部进风口进入后,在挡风板的作用下,气流向上流动,流速降低,部分大颗粒粉尘由于惯性力的作用被分离出来落入灰斗。
含尘气体进入中箱体经滤袋的过滤净化,粉尘被阻留在滤袋的外表面,净化后的气体经滤袋口进入上箱体,由出风口排出。
随着滤袋表面粉尘不断增加,除尘器进出口压差也随之上升。
当除尘器阻力达到设定值时,控制系统发出清灰指令,清灰系统开始工作[20]。
首先电磁阀接到信号后立即开启,使小膜片上部气室的压缩空气被排放,由于小膜片两端受力的改变,使被小膜片关闭的排气通道开启,大膜片上部气室的压缩空气由此通道排出,大膜片两端受力改变,使大膜片动作,将关闭的输出口打开,气包内的压缩空气经由输出管和喷吹管喷入袋内,实现清灰。
当控制信号停止后,电磁阀关闭,小膜片、大膜片相继复位,喷吹停止。
4.2.2布袋除尘器分类主要是袋据其结构等,如滤袋形状,过滤方向,进风口位置以及清灰方式进行分类.按滤袋开头分类:1.圆袋式除尘器;2.扁袋式除尘器;按过滤方向分类:1.内滤式袋式除尘器;2.外滤式袋式除尘器;按进气口位置分类1.下进风袋式除尘器2.上进风袋式除尘器.[21]4.2.3布袋除尘器的性能特点a.采用脉冲喷吹清灰技术,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率小,能耗少,钢耗少,占地面积少,运行稳定可靠,经济效益好.适用于冶金建材,机械,化工,电力,轻工行业的烟气除尘;b.箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,制作过程中以煤油检漏,漏风率很低;c.进、出口风道布置紧凑,气流阻力小;d.采用分室停风脉冲喷吹清灰,清灰周期长,消耗低,可成倍提高滤袋与阀片的寿命;e.可实现不停机换袋,检修不影响设备正常运行[22].4.3湿式除尘器4.3.1湿式除尘器的工作原理湿式除尘器的除尘原理属于短程机制,主要是在除尘器内含尘气体与水接触有如下过程:温暖粒与预先分散的水膜或雾状液相接触;含尘气体冲击水层产生鼓泡形成细小水滴或水膜;较大的粒子在与水滴碰撞时被捕集,捕集效率取决于粒子的惯性及扩散程度[23]。