空氣凈化的原理及發(fā)展
凈化是一個既古老,通常又是最可靠的除去氣體中粉塵、煙霧和拉的方法。纖維織物的
雛形已存在幾千年。如早期的礦工、金屬冶煉加工工人、用織物制成的簡易防護面罩過濾粉
塵和煙塵,醫(yī)生用口罩防止病菌傳染等都是纖維過濾保護人體健康的最早形式。纖維過濾
器是通過不斷的實踐發(fā)展起來的,過濾除塵技術(shù)的進步主要分兩方面:過濾材料的發(fā)展和清
灰方式的改進。
4.1甲1過濾材料的發(fā)展
纖維過濾最早出現(xiàn)于中國,主要源于中國古代先進的紡織技術(shù)〔‘6〕。4000年前,我國的
絲綢、葛麻紡織技術(shù)己有相當(dāng)高的水平。戰(zhàn)國時代,絲織業(yè)十分發(fā)達,出現(xiàn)了緞紋、平紋和斜
紋。直到明清,中國紡織技術(shù)仍遠領(lǐng)先于世界。但隨西方工業(yè)的發(fā)展,特別是合成纖維的出
現(xiàn),作為過濾煙塵的纖維濾料,不再靠單純的紡織工藝提高濾料的性能,而是引入了物理和
化學(xué)的加工、處理方法,使濾料的強度、耐熱、耐腐、透氣、阻燃等性能顯著提高,價格更低廉,
品種更多樣化。到了20世紀80年代,歐美研制出一些性能更優(yōu)越的纖維濾料,如美國生產(chǎn)
的聚四氟乙烯(特氟隆,PTFE)覆膜濾料能非常高效地收集亞微米粒子。這一時期開發(fā)出的
陶瓷纖維,是高溫?zé)煔膺^濾的一個重大突破。由BWF公司生產(chǎn)的KE85陶瓷纖維過濾器在
溫度為770一920℃的條件下進行了長期試驗,該油煙凈化器可用壓縮空氣清灰,也可用逆氣流
反吹清灰。由庫斯陶瓷公司和威士汀豪斯(西屋)公司(Coors ceramic Company of Golden
Co甲&Westinghouse)聯(lián)合開發(fā)的錯流式陶瓷過濾器在871r-下運行,效率高達99.99%0
德國迪迪爾公司(Bidier Fiitertechnik]用一種耐火泥、碳化硅制成凸緣過濾管,這種高溫過
濾器可凈化1000℃的煙氣,并對大于0.3科m的粒子收集效率達99-99%,其透過濃度可低
于1 mg/m3。合金纖維(不銹鋼絲纖維)也開始用于鍋爐煙氣凈化,如Bekinox纖維
(5CrNi188或2CrNi Mo 1880)可凈化高達450r-的煙氣。由美國多納生(Donaldson)公司
研發(fā)的褶皺濾料是這一時期過濾材料發(fā)展的一個重要成果,其特點是過濾面積比普通濾料
大許多倍。原先褶皺濾料用于常溫,而今能過濾數(shù)百度的高溫?zé)煔狻,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)摺皺濾料有
越來越多的應(yīng)用,如替代脈沖清灰的紡織濾料和針刺氈濾料。新過濾技術(shù)的出現(xiàn),使摺皺濾
料用途進一步拓展。如W. L. Gore(戈爾)公司生產(chǎn)了覆膜褶皺濾料,大大降低了粒子的附
著。纖維過濾技術(shù)發(fā)展到今天,不僅可以接近100%地過濾超細粒子,而且可以過濾高溫甚
至貓性較高或濕度較大的煙塵。