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《东华大学》 2005年
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环境空气中微粒过滤材料性能的实验研究

朱晖  
【摘要】:随着人们生活和工作形态的改变,以及对室内环境重要性认识的不断加深,人们越来越重视室内空气品质问题。通过对人体呼吸系统机能的研究,同时对全国数百个城市的环境空气质量报告进行统计,可吸入颗粒物(PM_(10))被确定为是影响我国城市空气质量和室内空气品质的重要污染物之一。为此国家相继出台了有关标准,对各类环境空气污染物提出了限值要求。已修订的国家标准GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》要求可吸入颗粒物(PM_(10))的允许浓度不大于0.15mg/m~3。鉴于现有的空调系统对可吸入颗粒物(PM_(10))的净化未采取措施或净化效果不理想,难以将可吸入颗粒物(PM_(10))的浓度控制在国标规定的限值以内,就必须对空调系统过滤段对PM_(10)的净化效果进行研究。目前,关于评价过滤材料对环境空气中PM_(10)过滤特性的研究工作几乎未有进行,有许多开创性的工作急需开展,本论文适时地对该课题进行针对性的研究。 采用TSI 8520型DustTrak气溶胶监测仪、8551型Q-Trak室内空气品质监测仪对上海市区几个户外公共场所的空气质量(其中包括PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0)、CO、CO_2)进行实地采样,用对数正态分布函数对环境气溶胶的各粒径尺度进行分析处理,结果表明可吸入颗粒物确实是影响空气质量的重要污染物之一。 为了测试过滤材料对可吸入颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))的过滤性能,本文应用TSI 8520型DustTrak气溶胶监测仪及DP1000-Ⅱ型数字微压计设计了一套测试装置。通过测试,确定了目前常用民用空调过滤材料在各自的工作风速对可吸入颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))的过滤特性状况。对检测结果进行比较,筛选出过滤PM_(10)性能较好的过滤材料。 本文通过实验,得到过滤速度、克重、颗粒物尺度和纤维直径对过滤材料过滤性能的影响,结果表明,驻极体滤料过滤PM_(10)性能具有高效、低阻的特点。本论文利用120℃的高温烘干过的滑石粉作为尘源,实验得到该滤料的容尘量,并进一步确定了容尘量和克重的依变关系。 考虑到驻极体滤料的稳定性和使用场合问题,按照欧洲检测标准对驻极体滤料进行了异丙醇溶液的浸泡实验。浸泡后的驻极体滤料的过滤效率明显下降,只达到中效滤料过滤效率的水平。可见虽然驻极体滤料的过滤特性良好,但在富有极性分子的场合不宜采用此种滤料 为了将驻极体滤料进一步推广使用,考虑到不同规格驻极体滤料实际使用中的方案选择问题,从过滤效率、过滤风量、过滤阻力、容尘量、衰减性和价格六个方面进行综合考察,采用灰色关联理论对不同规格驻极体滤料进行了技术经济性评价。采用层次分析法,最终确定了克重为250g/m~2的驻极体滤料的技术经济性最高。 从实际工程应用的角度出发,以实验研究结果为依据,本论文提出了建筑室内PM_(10)控制用过滤材料的选用意见。参考现有的国家规范,以对PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0)的过滤效率为标准,将过滤材料划分为4类;对不同场合过滤材料的选用也提出选用意见。从而为舒适性净化空调的实现提供了有力的支撑。 以上研究对舒适性净化空调研究的后续工作打下了基础,对解决当前量大面广的建筑环境空气中可吸入颗粒物浓度控制问题,保护国民身体健康具有重要的实用价值和社会意义。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU831.4

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