【正文】 無機(jī)性微粒； ② 有機(jī)性微粒； ③ 有生命微粒 （ 3） 按微粒大小分類：氣溶膠 103μm~103μm范圍很寬分三檔： 1） 可見微粒 10μm； 2） 顯微微粒 （ 普通顯微鏡可見 ~10μm） ； 3） 超顯微微粒 超顯微鏡或電子顯微鏡下可見 。 我們通常就生活在氣溶膠中，組成氣溶膠的微粒稱為分散相，氣態(tài)介質(zhì)稱為分散介質(zhì)。 ? 第五，即 90年代，世界范圍的沾海室技術(shù)將依探什么動力再發(fā)展 ? ? 生物潔凈室與工業(yè)潔凈室 ? (1)超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)取得了新發(fā)展 ? (2)海灣戰(zhàn)爭使人們認(rèn)識到電子技術(shù)的極端重要性，可以說，潔凈室技術(shù)是電子尖端技術(shù)的一大支柱。 ? 而且為了從月球帶回巖石，對容器、工具的潔 凈度有嚴(yán)格要求，其加工環(huán)境必須超凈，因而動潔凈室技術(shù)和設(shè)備的大發(fā)展，出現(xiàn)了層流技術(shù)和百級潔凈室，出現(xiàn)了第一個潔凈室標(biāo)準(zhǔn)。 本課程教學(xué)目標(biāo)：掌握、了解空氣潔凈技術(shù)的基本原理、理論及其應(yīng)用，為工程實踐應(yīng)用打下基礎(chǔ)。空 氣 潔 凈 技 術(shù) 空氣潔凈技術(shù) 課程性質(zhì)：選修 2學(xué)分 空氣潔凈技術(shù)：指除去空氣中的污染物質(zhì)，控制房間或空間內(nèi)空氣達(dá)到潔凈要求的技術(shù)。 選用教材：許鐘麟著，《空氣潔凈技術(shù)原理》，原書共 16章，選編其中 11章（課時、成本），專著與教材有區(qū)別。 ? 第三， 1970年 1K位的集成電路進(jìn)入大生產(chǎn)時期，中國不久也開始集成電路會戰(zhàn)，使?jié)崈羰壹夹g(shù)得以騰飛 ? 日本從 60年代初到 70年代空氣潔凈技術(shù)產(chǎn)品迅猛發(fā)展， 1971年突然急劇降到低谷，但次年又突然飛速發(fā)展起來。 潔凈室建設(shè)在我國的發(fā)展 ? 從軍工走向民用 — 制藥．醫(yī)療、食品 ? 從高精走向普及 ? 從國內(nèi)走向國外 1 微粒及其分布特性 空氣潔凈技術(shù)所要對付的主要對象是空氣中懸浮的微粒，而微粒分散于氣態(tài)介質(zhì)則形成氣溶膠。 本門課中的微粒系指組成氣溶膠的微粒。 （ 4）微粒的通俗分類 1） 灰塵：固態(tài)分散性微粒 ， 也稱粉塵； 2） 煙：比通俗的煙范圍廣 （ 物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的混有未完全燃燒微粒的混合氣體 ） ， 是指熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的氣凝物 ， 生成過程伴有氧化之類的化學(xué)反應(yīng)； 3） 霧：比通俗的霧范圍廣 （ 水蒸汽遇冷時凝結(jié)成的小液滴 ） ， 這里包括所有液態(tài)微粒 ， 如 SO2水蒸汽產(chǎn)生的H2SO4霧 。 粒徑測定分為兩類： 1） 按微粒的幾何性質(zhì)直接測定 ， 定義用顯微鏡測出的定向 、 長軸 、 短軸等粒徑 。 教材表 11給出 9種平均直徑的名稱及意義和求法 ， 用的最多的是算術(shù)平均粒徑 ， 求法最簡單 ， 其次是中值 （ 中位 ） 直徑和模型直徑 。 （ 1） 粒徑分布曲線 粒徑分布表示各種粒徑的顆粒所占的比例 ， 也叫微粒的分散度 ， 可以按數(shù)量或質(zhì)量計 ， 以微粒的個數(shù)所占的百分比來表示時 ， 稱為 粒數(shù)頻率分布 ， 簡稱 頻率分布 。 粒徑分布曲線是指微粒中某種尺寸的微粒在檢測中出現(xiàn)的次數(shù)與各種微粒尺寸總的次數(shù)的比率或叫頻率 ，以關(guān)系曲線的形式表達(dá)出來 ， 因微粒都是離散的 ， 分布曲線都是由直方圖加以光滑而形成 。 隨差粒徑增大 ， R(D)越來越小 ， 圖 113形象給出大于某一粒徑的微粒量在總量中的比例 。 DOP全稱為鄰笨二甲酸二辛脂，常用來作檢測高效過率器過濾效率的塵粒源。 那么正態(tài)概率密度曲線即正態(tài)分布曲線就是服從某正態(tài)分布的一群微粒的頻率分布曲線 ， 其頻率分布值可由概率密度函數(shù)來表示 。 （ 3） 在雙對數(shù)紙上的粒徑分布 潔凈環(huán)境空氣中所涉及到的各種粒徑的灰塵粒子在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上按粒徑的粒數(shù)分布接近平行的直線（ 斜率基本相同 ） ， 分布規(guī)律一樣 ， 這是很重要的一個性質(zhì) 。 ? 當(dāng)掌握了微粒的一般分布持性以后，就便于進(jìn)一步研究室外空氣中的懸浮微粒即大氣塵的若干性狀。P， T 和工業(yè)污染有關(guān)的大氣塵來源 大氣塵的發(fā)生源 （ 1）自然發(fā)生源和人為發(fā)生源 自然發(fā)生源中最容易想到的風(fēng)所吹起攜帶的塵粒 ，然后是植物花粉 ， 實際量較大的還有海水噴沫帶入空氣中的海鹽微粒也會被海風(fēng)攜帶很遠(yuǎn) ， 還有火山噴發(fā) ，森林大火等都產(chǎn)生大量的微粒 ， 當(dāng)然這里面也有的與人為因素分不開 ， 如現(xiàn)在的沙塵暴就與植物被破壞分不開 。 23 大氣塵的組成 無機(jī)性非金屬微粒 、 金屬微粒 、 有機(jī)性微粒 、 有生命微粒 （ 生物粒子 ） 。 3） 沉降濃度：單位時間 、 單位面積上自然沉降下來的塵粒的粒數(shù)或質(zhì)量 ， 單位 粒 /cm2 （ 2） 計重濃度 計重濃度多用于環(huán)境衛(wèi)生 、 工業(yè)衛(wèi)生的一些標(biāo)準(zhǔn)中 ，主要考慮人體健康因素 ， 對標(biāo)準(zhǔn)的制定主要考慮三個方面： 1） 對健康的客觀危害 ， 表 214， 圖 2 221， 表 215均為濃度與健康的關(guān)系或粒徑與呼吸系統(tǒng)的關(guān)系 。 表 218是各國制定的大氣塵標(biāo)準(zhǔn) ， 我國分為三組 。 大氣塵的粒徑分布 1） 全粒徑分布：試圖把大氣塵全部粒徑范圍內(nèi)的分布情況展示出來 ， 實踐證明是不現(xiàn)實的 ， 大氣塵的粒徑分布 （ 提到的三種分布 ， 數(shù)量 、 質(zhì)量 、 表面積分布 ，常用前面種 ） 受到地點及當(dāng)?shù)刂髁魑廴疚锏挠绊?， 難以部結(jié)出統(tǒng)一的或具有一般意義的分布曲線 。 基本平行意味著各地大氣塵的分布規(guī)律相同 ， 即不同粒徑粒子之間的相對數(shù)量比較一樣 ， 各直線不重合表明各地測試時大氣塵濃度不同 。 nddddNN??????????2121 這時就是 ≥d1的微?？倲?shù)占全部粒子總數(shù)的百 分比 ， 實際就是篩上計數(shù)累積分布 ， 這時 可寫成 以 d0為基準(zhǔn)的篩上分布 ， %； d為任一粒徑； d0所討論的最小粒徑 ， ≥d0的粒子總數(shù)為 100%， 一般取 。 表233是國外 60年代初一本書 《 城市氣候 》 的測試結(jié)果 。 有潔凈要求的廠房 ， 不宜選在多風(fēng)沙地區(qū)和有嚴(yán)重灰塵 、 煙氣腐蝕性氣體污染的工業(yè)區(qū) ， 國外建設(shè) “ 硅谷 ”或 “ 硅島 ” 的做法 ， 把需要潔凈環(huán)境的半導(dǎo)體 、 集成電路的工廠集中設(shè)置于某一環(huán)境清靜的地區(qū) ， 是值得借鑒的 ， 若必須建于上述地區(qū) （ 工業(yè)區(qū) 、 風(fēng)沙區(qū) ） ， 應(yīng)設(shè)在全年污染風(fēng)頻最大的盛行風(fēng)的上風(fēng)側(cè) 。 （ 4） 綠化的影響 綠化能凈化空氣是人人皆知的常識 ， 一般有凈化廠房的廠區(qū)綠化都好 ， 表 235表明 ， 高大的闊葉樹木對灰塵的捕集滯留效果更好 ， 但花草一類太多未必有利 ，花粉本身就是塵源之一 。 過濾分離 空氣中的微粒在經(jīng)過過濾器時 ， 按微粒被捕集時所處的位置可分為兩類 ， 一類為表面過濾器 ， 二為深層過濾器 。 圖 34， 圖 35， 圖 36為不同的低填充率纖維過濾器濾料的結(jié)構(gòu)照片 ， 可看出 ， 其空隙率很大 ， 內(nèi)部纖維排列雜亂 ， 其纖維的粗細(xì)比空隙要小得多 ， 因而在研究其過濾機(jī)理時可以將纖維對微粒過濾看成單根作用的綜合結(jié)果 ， 已形成理論 ， 即后面要介紹的 孤立圓柱法 。 纖維過濾器的過濾機(jī)理 若將過濾器的過濾機(jī)理分解開來 ， 在第一階段的過濾過程中 ， 其捕集微粒的機(jī)理有 5種 ， 按其作用的主次排列介紹： 1． 攔截 （ 或稱截留 、 接觸 、 鉤住 ） 效應(yīng) 2． 慣性效率 3． 擴(kuò)散效應(yīng) 以上三種效應(yīng)是過濾器捕集微粒的主要機(jī)理 ， 一般不是單獨起作用 ， 而是同時起作用 ， 后面將講到其總效率的計算 。 ③ 微粒是球形的 ， 在氣體中分布均勻 。 fpp CSt????? 291? （ 4）擴(kuò)散捕集效率 有三個不同的表達(dá)公式 1） 微粒因擴(kuò)散效應(yīng)在纖維表面沉積 ， 其范圍不僅限于纖維迎風(fēng)一側(cè) ， 在其背風(fēng)面的一定范圍內(nèi)仍產(chǎn)生效應(yīng) ， 一般認(rèn)為其作用范圍在 30℃ ~150℃ 之內(nèi) 。 3） ， 傳質(zhì)因素考慮了進(jìn)去 ， K為傳質(zhì)系數(shù) 。 單根纖維的過濾效率在實際中沒有用處，但給計算過濾器總的效率打下基礎(chǔ)。 ? （ 2）對數(shù)穿透定律的適用性 ? 對數(shù)穿透定律在推導(dǎo)過程中實際上還沿用了孤立單根纖維過濾效率的一些假定，但實際過濾器并不符合這些條件，需要明確其適用范圍。 ? 影響纖維過濾效率的因素 ? 過濾器對數(shù)穿透定律 ? 或過濾效率 ? 可以看出其影響因素主要為纖維的粗細(xì) df， 填充率 ? α ， 還有含在 中的攔截參數(shù) ， 慣性參 ? 數(shù) ， 影響因素即微粒粒徑 dp和過濾速 ? 度 v， 還有一些次要因素： ? ? fdHK?????? ?1 ? ????????????? ?fdH?????14exp1?? fpR???fpp vCSt???? 291? （ 1） 微粒粒徑的影響 最主要的影響因素 ， 對 擴(kuò)散效應(yīng)而言 ， 粒徑越小 ， 效率越高 ， 隨著粒徑增加 ， 擴(kuò)散效率逐漸減小 ， 對于 攔截效應(yīng)和慣性效應(yīng)而言 ， 粒徑由小到大變化 ， 慣性 — —攔截效率逐漸增加 ， 那么總的過濾效率隨著粒徑從小到大變化必然有一個轉(zhuǎn)折點 ， 即最低效率點 ， 在該點穿透率最大 ，稱最大穿透率計為 Kmax， 所對應(yīng)的粒徑計為 dmax， 稱最大穿透粒徑 。 （ 2）微粒種類的影響 主要指相態(tài)的影響 ， 實驗表明 ， 過濾器對固態(tài)微粒要比相同粒徑的液態(tài)微粒的效率高 ， 隨著過濾速度的增加 ， 這種相態(tài)差別對效率的影響逐漸減小 。 4） 液態(tài)微粒被捕集到纖維上時發(fā)生破損 ， 有的形成更小的液態(tài)微粒穿過過濾器 。 （ 3）微粒形狀的影響 球形微粒與纖維的接觸面最小 ， 而不規(guī)則形狀的微粒接觸面大 ， 因而球形微粒的穿透率最大 ， 所以進(jìn)行過濾器效率測試的塵源大多用球形微粒 ， 其測出的效率偏于安全 。 注意： 是最大穿透率的濾速 。而實驗表明，濕度增加卻使得效率要降低。 4. 空氣過濾器的特性 在空氣凈化系統(tǒng)中，空氣過濾器是核心設(shè)備，因而有必要對其特性全面地了解。 高中效 ：過濾 ≥1μm， 基本除掉 ≥5μm， 可以用作一般凈化程度