Фильтры для осаждения аэрозолей

Образование аэрозолей в виде пыли, дымов и туманов часто нежелательно и вредно для живых организмов. Борьба с дымами и промышленной пылью ведется с помощью фильтрации газов через тканевые фильтры, осаждения частиц в установках типа циклонов и т. д. [c.448]

Мелкие частицы можно отделить с помощью тканевых или волокнистых фильтров. В качестве фильтров обычно применяют хлопчатобумажные, синтетические или шерстяные ткани. Действие этих фильтров основано на механическом задержании частиц, не проходящих через поры ткани. Тканевые фильтры легко забиваются, поэтому их применяют для осаждения аэрозолей низкой концентрации. Волокнистые фильтры изготавливают из смеси шерсти или хлопка с асбестом, из стеклянной ваты и других материалов. Часто используют и специальную фильтровальную бумагу. Действие волокнистых фильтров сводится к инерционному осаждению на них частиц аэрозоля. [c.235]

По типу структурных элементов пористого слоя различают волокнистые, тканевые и зернистые фильтры. В волокнистых фильтрах осаждение взвешенных частиц происходит на слоях волокон, удерживаемых конструкциями в виде прямоугольных рам, колец и др. Тонковолокнистые фильтры имеют диаметры волокон менее 5 мкм и используются для улавливания тонкодисперсных аэрозолей. Они обеспечивают степень очистки по субмикронным частицам не менее 99%. Характеристики материалов типа ФП (фильтры Петрянова), применяемых в тонковолокнистых фильтрах, приведены в таблице 5.29. (по [9]). [c.246]

Осаждение аэрозолей по глубине фильтра в основном происходит по экспоненциальному закону. Однако в фильтре БФ осаждение происходит в основном на лобовой поверхности фильтра. [c.117]

Требуется определить периодичность регенерации т для рукавного фильтра ФВ-90 с тканью ЧШ, арт. 21 при осаждении аэрозоля с концентрацией 2 г/м и средним размером частиц 0,9 мкм, фильтруемого со скоростью 1 м/мин. Плотность улавливаемой пыли — 2 г/см. , насыпная масса — 0,2 г/см . Максимальное гидравлическое сопротивление фильтра 1000 Па. Температура газов 90 С, чему соответствует динамическая вязкость газом = 22-10 Н-с/м . [c.168]

Стечкина И. Б., Кирш A.A., Фукс Я. А. Исследования в области волокнистых аэрозольных фильтров. Расчет осаждения аэрозолей в модельных фильтрах в области максимального проскока частиц.— Коллоид, журн., 1969, 31, № 1, с. 121—126. [c.234]

Держатель фильтра должен обеспечивать равномерное осаждение аэрозолей на поверхности фильтра. Это требование является не обязательным только при условии, если производится определение активности целиком всего фильтра. Кроме того, держатель должен обеспечивать прохождение всего измеряемого объема прокаченного воздуха через фильтр. Обычно для зажима мембранных фильтров употребляются специальные патроны в виде воронок или колец с нарезкой, изготовленных из материалов, с которых легко удаляется активность (нержавеющая сталь, плексиглас). [c.158]

Для борьбы с вредными (с хозяйственной или санитарно-гигиенической точки зрения) аэрозолями применяют центробежные пылеуловители (для частиц с г>3 мк), различного рода фильтры, осаждение в электрическом поле высокого напряжения (до 50 000 в). Некоторые аэрозоли разрушаются в поле звуковых волн высокой частоты. [c.494]

Как показано Фуксом и Стечкиной теория чисто диффузионного осаждения аэрозолей в фильтрах, базирующаяся на системе параллельных цилиндров, как модели волокнистого фильтра (взамен изолированного цилиндра) дает лучшее согласие с данными Стерна и др. Значительное все же расхождение между этой теорией и опытом обусловлено, очевидно, беспорядочной ориентацией волокон и неоднородностью реальных фильтров. [c.214]

Диффузия к круговому цилиндру в поступательном потоке. Рассмотрим диффузию к поверхности кругового цилиндра радиуса а, обтекаемого нормальным к его оси поступательным потоком со скоростью [/ . Эта задача является модельной в химической технологии для расчета массопереноса к частицам удлиненной формы, но особенно широко она используется в механике аэрозолей при анализе процесса диффузионного осаждения аэрозолей на волокнистых фильтрах [171, 177]. [c.181]

Характер течения аэрозоля в волокнистом фильтре очень сложен, поскольку поток, огибая отдельные, беспорядочно расположенные волокна, все время изменяет свое направление. Действие волокнистых фильтров сводится к инерционному осаждению, прилипанию движущейся частицы к какому-нибудь выступу на поверхности волокна (эффект зацепления), седиментации и, наконец, к диффузии, частицы к поверхности волокна с последующей фиксацией. Различные факторы действуют неодинаково на разные явления, на которых основано выделение дисперсной фазы при фильтрации аэрозоля. Инерционное осаждение и седиментация увеличиваются при возрастании размера и плотности частиц, а также скорости течения, диффузионному осаждению способствует уменьшение размера частиц, но оно не зависит от плотности частиц. [c.361]

Большинство методов разрушения аэрозолей связано с интенсификацией процессов коагуляции, коалесценции и прилипания частиц аэрозолей к поверхностям (твердым стенкам фильтров, к каплям жидкости при искусственном дождевании), а также процессов седиментации (путем изменения скорости и направления потока аэрозоля при инерционном осаждении). [c.275]

Электрич. осаждение возможно и при взаимод. частиц с каплями (пузырями), причем электрич. заряды м. 6. подведены к частицам, орошающей жидкости или, что наиб, эффективно, одновременно к частицам и жидкости. Электрич. осаждение происходит также при прохождении аэрозоля через фильтрующие перегородки в этом случае заряды могут подводиться как к частицам, так и к фильтровальному материалу. [c.146]

На промышленных предприятиях очень ширено используют метод разрушения аэрозолей путем осаждения в центробежном поле (рис. 69). Под действием центробежных сил и диффузии частицы осаждаются на стенках цилиндра, а очистившийся газ уходит вверх. Другой эффективный промышленный метод — разрушение аэрозолей в сильном электрическом поле (электрофильтры). На рис. 70 схематически изображен электрофильтр. Между электродом 1 и стенкой 2 фильтра создается высокое напряжение в несколько тысяч вольт. Электрический разряд в газе дает большое количество ионов, которые адсорбируются на частицах аэрозоля. Электрически заряженные таким способом частицы движутся под действием сильного электрического поля к электродам, где коагулируют и оседают на дно электрофильтра. [c.151]

Жидкие аэрозоли (туманы) могут быть скоагулированы посредством изменения параметров состояния (охлаждения и повышения давления) с целью осаждения в последующем с использованием как правило мокрых способов улавливания в мокрых скрубберах, пористых и электрических фильтрах, в абсорберах. [c.131]

Рассмотрим плоскую задачу о стационарной диффузии при больших числах Пекле к поверхности кругового цилиндра, обтекаемого нормальным к его оси поступательным потоком при полном поглош ении растворенного в потоке вещества на поверхности цилиндра и постоянной концентрации вдали от него. Эта задача является модельной в химической технологии для расчета массопереноса к реагирующим частицам удлиненной формы, но особенно широко она используется в механике аэрозолей при анализе процесса диффузионного осаждения аэрозолей на волокнах фильтра [105, 108]. Такая модель эффективно применяется также при исследовании ряда биологических процессов, например при оценке собирательной способности антенн самца бабочки тутового шелкопряда при улавливании молекул бомбикола — полового аттрактан- [c.109]

Для осаждения аэрозолей примеЕмют картоны, волокнистые фильтры (стекловолокно с диаметром волокон 2-3 мкм), ткани из ультратонких волокон перхлорвинила (ФПП), ацетилцеллюлозы (ФПА), эяекфофильт-ры и инерционные осадители, а также жидкостный метод улавливания. [c.117]

Процесс фильтрации на тонковолокнистых фильтрах происходит несколько по-ийому, чем фильтрация на обычных тканях, на которых частицы пыли задерживаются главным образом потому, что размеры их больше размеров отверстий ткани. Основными же факторами осаждения аэрозолей в волокнистых фильтрах является инерционный эффект и эффект зацепления. [c.264]

Для осаждения аэрозолей с целью определения их весовой концентрации можно просасывать их через фильтр, термопреципита-тор, электропреципитатор или механический осадитель. Разработаны как макро- так и микроаналитические методы взвешивания и определения химического состава осадков. Помимо известных методов микрохимического анализа имеются и более современные физические методы — интерференционная микроскопия, рентгеновская флуоресцентная микроскопия и электронографический метод анализа, с помощью которых можно определить химическую природу отдельных частиц. [c.221]

Рабочую поверхность фильтровального материала можно уподобить многослойной решетке, через которую проходит запыленный газовый поток в условиях ламинарного режима. Действие фильтра осуществляется в несколько стадий. В начальной стадии происходит осаждение частиц на волокнах чистрго фильтровального материала. Затем происходит осаждение аэрозолей на пылевом слое, образующемся на рабочей поверхности вскоре после начала ее запыления. По достижении определенного гидравлического сопротивления фильтровальный материал частично регенерируется, и осуществляется повторная фильтрация аэрозолей. [c.18]

В процессе фильтрации анализируемые газы и пары очищаются от пыли, аэрозолей, легкоконденсирующихся паров. Для газообразных сред наиболее распространены три вида фильтрации механическая через объемные и поверхностные пористые фильтры, гравитационная с охлаждением и конденсацией паров на холодной внутренней стенке теплообменника, инерционное осаждение аэрозолей из потока газа, движущегося со скоростью 80—120 м /с. Реже для осаждения аэрозолей применяют электрофильтры. [c.210]

Для материала из ацетилцеллюлозы, не содержащего на волокнах электростатического заряда, коэффициент фильтрующего действия при скоростях от 1 до 10 см)сек невелик и обусловлен лишь диффузионным захватом аэрозольных частиц. При этих же скоростях заряженные материалы из перхлорвинила улавливают аэрозоли с очень высокой эффективностью. Однако по мере увеличения скорости потока роль электростатических сил начинает убывать, и, начиная со скорости 75—100 см/сек, материалы с диаметром волокон 1,5 мк независимо от того, содержат они заряд или нет, фильтруют примерно одинаково. При скоростях от 100 до 200 см1сек основное осаждение аэрозолей происходит за счет эффекта ка- [c.31]

Рассматривая сопротивление фильтрующих материалов ФП воздушному потоку, мы отмечали, что разреженный воздух легче проходит сквозь фильтрующий материал. Дальнейшие исследования показали, что и захват аэрозолей из разреженного воздуха происходит также эффективнее. Коэффициент диффузии частиц, который является основным параметром в уравнении (И), тем выше, чем более разрежен воздух. Следовательно, за счет диффузионного осаждения могут улавливаться более крупные частицы, а мелкие — успевать продиффундировать к волокну с удаленных линий тока. То же происходит и с инерционным захватом, поскольку в менее плотном воздухе частицам легче сместиться с линий тока при огибании волокна, и они могут пролетать по инарции большие расстояния. В разреженном воздухе наблюдается скольжение самих аэрозольных частиц на поверхности волокон, что приводит к увеличению эффективности их осаждения за сч(вт касания. Увеличение разреженности воздуха положительно сказывается и на электростатическом механизме осаждения аэрозолей. [c.32]

Следует отметить, что ультразвуки обладают сгюсобно-стью не только диспергировать вещество, но и вызывать прямо противоположное действие, именно коагуляцию различных дисперсных систем. Способностью вызывать коагуляцию аэрозолей обладают не только ультразвуки, но и обычные слышимые звуки. Для осаждения аэрозолей с частицами различного размера рационально пользоваться колебаниями разной частоты. В литературе отмечено, что особенно эффективны в отношении коагуляции аэрозолей звуковые колебания с частотой около 10 гц [268]. Густой дым MgO осаждается в этом случае мгновенно. Поскольку с помощью ультразвука возможно осаждать пыль и высокодисперсную сажу, проходящую через обычные фильтры, этот способ коагуляции аэрозолей может иметь технические применения. [c.266]

Сетчатые фильтры служат для задержания сравнительно грубых частиц аэрозолей. Их изготовляют из одного или нескольких слоев ткани или металлической сетки. Действие этих фильтров основано на мёханическом задерживании больших частиц, не проходящих через ячейки сетки, а также на инерционном осаждени частиц. Эффективность сетчатых фильтров заметно увеличивается по мере забивания их отфильтрованной дисперсной фазой, поскольку в результате образования на поверхности фильтра слоя пыли уменьшается диаметр отверстий, через которые протекает аэрозоль. Поэтому иногда на тканевые фильтры перед их использованием наносят асбестовую пыль, особенно эффективную при фильтрации, или при очистке тканевых фильтров на их поверхности целесообразно оставлять часть пылевого слоя. [c.361]

Несколько случаев инерционного осаждения поддаются теоретическому анализу К ним относятся обтекание аэрозолем препятствия определенной геометрической формы, осажденне частнц из струи на плоской поверхности и отделение взвешенных частнц Под действием центробежных сил Характер осаждения на обтекаемом препятствии меняется, когда частицы очень малы и движутся с малой скоростью, — тогда вместо инерции более важной становится диффузия Несколько иные условия получаются, когда поток аэрозоля проходит через ряд препятствий, например волокнистую массу так как характер течения в атом случае видоизменяется вследствие взаимного влияния волокон Изучение этих основных случаев дает ключ к пониманию механизма осаждения частиц в циклонах, ударноструйных (щелевых) пробоотборных устройствах, инерционных отделителях и волокнистых фильтрах [c.175]

Благодаря броуновскому движению частицы отклоняются от линии тока, а это увеличивает вероятность их соприкосновения с волокном, резко возрастающую с уменьшением размера частиц Дтя часгиц диаметром менее 0,2 мк диффузионный эффект пре-обтадает и более чем компенсирует уменьшение эффекта зацепле ния Увеличение скорости течения уменьшает время прохождения аэрозоля через фильтр, а тем самым и диффузионный эффект, однако при этом возрастает инерционное осаждение частиц [c.206]

Во всех теориях фильтрации аэрозолей предполагается, что каждое соударение между частицей и волокном эффективно и что частица прилипает к волокну под действием молекупярных сил В справедливости этого предположения были высказаны сомнения, а экспериментально было доказано, что частицы, осажденные в фильтре при одной скорости течении, могут быть сдуты с него воздушным потоком, обладающим большей скоростью Кроме того, для согласования всех экспериментальных данных об эффективности фильтров с волокнами различного диаметра дтя частиц различной величины, необходимо ввести коэффициент поилипа-ния частиц, т е принимать во внимание возможность неэффективных соударений и последующего отрыва частиц от волокон В своей теории, учитывающей лишь диффузию и зацепление частиц, Ленгмюр вначале рассмотрел осаждение частиц на изо лированном цилиндре, а затем на модельном фильтре, состоящем из слоя цилиндрических волокон с осями, параллельными поверх ности фильтра При этом он пользовался вычисленным Лембом полем течения вязкой жидкости при поперечном обтекании ци линдра При вычислении эффекта зацеплении рассчитывался объем аэрозоля (на единицу длины цилиндра), протекающего в единицу времени между крайними линиями тока, двигаясь по которым частица еще может соприкоснуться с цилиндром, зная этот объем можно рассчитать число столкнувшихся с цилиндром частнц Полученное выражение для коэффициента захвата частиц цилин дром содержит постоянную, величина которой изменяется при наличии других цилиндров, она может быть вычислена из перепада давления в слое волокон [c.207]

Механизм процесса фильтрации аэрозопей уже описан в главе 6 В фильтрации крупных частиц участвуют зацепление и инер ционное осаждение а для очень мелких частиц основную роль играют броуновская диффузия, зацепление и электрические эффек ты Если известна скорость течения аэрозоля, то с помощью приведенных в главе 6 формул можно рассчитать диаметр изолированного волокна, обладающего требуемым коэффициентом захвата частиц заданного размера Однако ввиду различия между обтека нием изолированного волокна и системы волокон в реальных фильтрах, их эффективность можно определить лишь эксперимен тально [c.307]

Выбор устройства для осаждения частиц из отбираемой пробы аэрозоля зависит от дисперсности и природы частиц, их концен трации и температуры газа Применяемые при этом методы осаж дения частиц в принципе те же, что и в научных исследованиях аэродисперсных систем, для разнообразных условий, встречающихся в промышленном пылеулавливании, используются циклончики, фильтры из стеклянной и шлаковой ваты, из смеси различных во локон и из растворимых и летучих материалов, патроны Сокслета, электропреципитаторы и ударноструйные (щелевые) приборы Описан усовершенствованный прибор для отбора твердых частиц из топочных газов состоящий из циклончика для улавливания частиц крупнее 5—10 мк и расположенного за ним стекловолокнн стого фильтра для более мелких частиц Ниже рассматриваются некоторые вопросы, касающиеся применения перечисленных устройств при отборе проб аэрозолей [c.318]

Основной трудностью прн изучении бактериальных аэрозолей является отсутствие идеального пробоотборника, с помощью которого можно было бы точно измерить число бактерий в 1 см воздуха и распределение частчц-бацилло-носнтелей по размерам. Для определения концентрации живых бактерий в воздухе необходимо осадить их иа питательную среду, дать вырасти колониям и сосчитать их. Хотя многие микроорганизмы могут быть отобраны теми же методами что и частицы обычных аэрозолей (см. главу 7), в некоторых случаях следует серьезно позаботиться о том, чтобы процесс отбора проб не оказал вредного влияния на жизнеспособность микроорганизмов. Для спор вполне пригодна фильтрация, ио большая часть вегетативных форм при фильтрации через сухой фильтр погибает. Для не очень чувствительных к внешним условиям микроорганизмов хорошие результаты папучаются прн использовании миллипоровых фильтров Следует также указать на прямое осаждение бактерий иа слой агара или в жидкость, откуда затем отбирается определенная [c.353]

Для осаждения частиц грубых аэрозолей с г За и выше применяют центробежные пылеотделители — циклоны, в которых газ движется по спирали внутри узких неподвижных цилиндров (диаметром 5—15 см) и частицы осаждаются на стенках приборов. Широко используются тканевые и волокнистые фильтры, основанные на принципе прилипания в процессе броуновского движения, инерционного осаждения, соответственно на нитях или волокнах фильтровальной бумаги или фильтровального картона (асбестоцеллюлозных фильтров) и др. Фильтры являются необходимой составной частью противогазов различного рода фильтры применяют также в промышленности для получения стерильного воздуха. Наконец, большое значение имеют различные электрофильтры (аппарат Котреля и др.). В этих приборах аэрозоль пропускают через коренный электрический разряд, вызывающий усиленную отрицательную зарядку частиц, которые осаждаются на положительном электроде в постоянном поле высокого напряжения (70 —ШО тыс. в). [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология