Suodattimen suodatusperiaate

1. Pysäytä ilmassa olevat pölyhiukkaset, liikuta niitä inertialiikkeellä, satunnaisella Brownin liikkeellä tai jonkin kenttävoiman avulla. Kun hiukkasten liike osuu muihin kappaleisiin, kappaleiden (molekyylien ja molekyyliryhmien) välillä on van der Waalsin voima. Molekyyliryhmien välinen voima saa hiukkaset tarttumaan kuidun pintaan. Suodatinmateriaaliin tulevalla pölyllä on suurempi mahdollisuus osua materiaaliin, ja se tarttuu osuessaan materiaaliin. Pienempi pöly törmää toisiinsa muodostaen suurempia hiukkasia ja laskeutuu, ja pölyhiukkasten pitoisuus ilmassa on suhteellisen vakaa. Tästä syystä sisäosien ja seinämien haalistuminen on haalistunut. Kuitusuodatinta ei pidä käsitellä seulana.

2. Inertia ja diffuusio Hiukkaspölyhiukkaset liikkuvat ilmavirrassa inertian vaikutuksesta. Kohdatessaan epäjärjestäytyneitä kuituja ilmavirta muuttaa suuntaa ja inertia sitoo hiukkaset, jotka osuvat kuituun ja sitoutuvat siihen. Mitä suurempi hiukkanen, sitä helpompi se osuu ja sitä parempi vaikutus. Pienhiukkaspölyä käytetään satunnaiseen Brownin liikkeeseen. Mitä pienempiä hiukkasia, sitä voimakkaampia epäsäännölliset liikkeet, sitä suurempi mahdollisuus osua esteisiin ja sitä parempi suodatusvaikutus. Alle 0,1 mikronin hiukkasia ilmassa käytetään pääasiassa Brownin liikkeeseen, ja hiukkaset ovat pieniä ja suodatusvaikutus on hyvä. Yli 0,3 mikronin hiukkasia käytetään pääasiassa inertialiikkeeseen, ja mitä suurempia hiukkasia, sitä suurempi hyötysuhde. Ei ole ilmeistä, että diffuusio ja inertia ovat vaikeimmin suodatettavia. Korkean hyötysuhteen suodattimien suorituskykyä mitattaessa on usein tarpeen mitata pölyn hyötysuhteen arvoja, joita on vaikeinta mitata.

3. Sähköstaattinen vaikutus Kuituihin ja hiukkasiin voi jostain syystä muodostua sähköstaattinen varaus. Sähköstaattisesti varautuneen suodatinmateriaalin suodatustehoa voidaan parantaa merkittävästi. Syy: Staattinen sähkö saa pölyn muuttamaan suuntaansa ja osumaan esteeseen. Staattinen sähkö saa pölyn tarttumaan tiukemmin materiaaliin. Materiaaleja, jotka voivat kuljettaa staattista sähköä pitkään, kutsutaan myös "elektreettimateriaaleiksi". Materiaalin resistanssi staattisen sähkön jälkeen pysyy muuttumattomana ja suodatusteho paranee selvästi. Staattisella sähköllä ei ole ratkaisevaa roolia suodatustehossa, vaan sillä on vain toissijainen rooli.

4. Kemiallinen suodatus Kemialliset suodattimet adsorboivat pääasiassa valikoivasti haitallisia kaasumolekyylejä. Aktiivihiilimateriaalissa on suuri määrä näkymättömiä mikrohuokosia, joilla on suuri adsorptiopinta-ala. Riisinjyväkokoisessa aktiivihiilessä mikrohuokosten sisäinen pinta-ala on yli kymmenen neliömetriä. Kun vapaat molekyylit ovat kosketuksissa aktiivihiilen kanssa, ne tiivistyvät nesteeksi mikrohuokosissa ja jäävät mikrohuokosiin kapillaariperiaatteen mukaisesti, ja osa integroituu materiaaliin. Adsorptiota ilman merkittävää kemiallista reaktiota kutsutaan fysikaaliseksi adsorptioksi. Osa aktiivihiilestä käsitellään, ja adsorboituneet hiukkaset reagoivat materiaalin kanssa muodostaen kiinteän aineen tai vaarattoman kaasun, tätä kutsutaan Huai-adsorptioksi. Aktiivihiilen adsorptiokyky materiaalin käytön aikana heikkenee jatkuvasti, ja kun se heikkenee tietyssä määrin, suodatin romutetaan. Jos kyseessä on vain fysikaalinen adsorptio, aktiivihiiltä voidaan regeneroida kuumentamalla tai höyryttämällä haitallisten kaasujen poistamiseksi aktiivihiilestä.


Julkaisun aika: 9. toukokuuta 2019