Аэрозоли фильтрация

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]

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]

По нашему мнению, целесообразно различать понятия фильтрование и фильтрация , обозначая первым из них процессы разделения суспензий и других неоднородных систем в промышленных и лабораторных условиях, а вторым — процессы движения жидкостей и газов через пористые грунты в природных условиях. По аналогии термины фильтрование или фильтрация применяют к процессам разделения лучей, переменных токов и звуковых колебаний, т. е. к процессам, для осуществления которых вместо пористой среды используются соответствующие физические приборы. Однако неправильно называть фильтрованием процесс разделения аэрозолей посредством осаждения твердых частиц или капелек жидкости в электростатическом поле электрофильтров. Поскольку для проведения этого процесса пористую перегородку не применяют, его следует называть электростатическим осаждением. [c.9]

Сверхтонкое волокно, идущее на изготовление фильтров для аэрозолей. Фильтрация аэрозолей, например очистка воздуха от частиц ядовитых веществ очень малых размеров, может иметь большое значение для защитных целей. Известно, что волокна весьма малого диаметра, будучи расположены определенным образом, обладают значительно большей эффективностью при фильтрации аэрозолей, чем другие материалы, обычно используемые для этой цели. [c.502]

Существует много методов разрушения аэрозолей, в основе которых лежат такие процессы, как инерционное осаждение, фильтрация, электростатическое осаждение и коагуляция. Выбор метода разрушения зависит от вида аэрозоля (химической природы и размера его частиц). [c.235]

Известны различные способы очистки сжатого воздуха, но сам процесс глубокой очистки состоит из трех стадий. Это очистка от механических примесей, капельной влаги и минеральных масел (механическая очистка) тонкая очистка и осушка от аэрозолей и паров влаги и минеральных масел со снижением температуры точки росы (адсорбция, фильтрация) биологическая очистка (тонкая фильтрация, ультразвуковая обработка). Стабильность и эффективность работы оборудования на первой стадии очистки определяет экономичность и эффективность очистки сжатого воздуха в целом. [c.230]

Весьма существенно учитывать одновременно идущие диффузию и седиментацию при исследовании поведения аэрозоля, заключенного в небольшое пространство. Это особенно важно для понимания процесса фильтрации. [c.344]

На практике частицы дисперсной фазы выделяют из газовой среды путем изменения скорости и направления потока аэрозоля (инерционное осаждение) фильтрацией, действием ультразвука или электрического поля, введением зародышей и коагуляцией. [c.360]

Весьма важна задача разрушения аэрозолей, связанная с практическими целями борьбы с дымами, загрязняющими атмосферу, а также с пылью, возникающей в различных производственных процессах и при строительстве. В СССР ведется в настоящее время борьба с дымом и пылью на всех предприятиях, электростанциях, стройках и других объектах. Эти мероприятия основываются на различных методах фильтрации газов через пористые материалы или ткани, барботаже их через жидкость, адсорбции аэрозолей встречным потоком распыленной жидкости и т. п. [c.302]

Кроме инерции здесь играют роль и другие факторы В случае сравнительно больших частиц приобретает значение эффект зацепления (прямого касания), при котором соприкосновение с препятствием определяется геометрическим размером частицы и вовсе не требуется, чтобы траектория движения центра частицы пересекла поверхность препятствия Для очень крупных частиц замет-ную роль может играть оседание Броуновская диффузия становится важной лишь для мелких частиц при малых числах Рейнольдса, когда инерция играет второстепенную роль, на ней мы остановимся при рассмотрении фильтрации аэрозолей [c.181]

Наиболее яркий пример свойств коллектора, способствующих пылеулавливанию, связан с рассмотрением фильтрации аэрозолей. [c.352]

Снижение кинетической устойчивости аэрозоля за счет специального выбора коллектора наиболее ярко проявляется при фильтрации. Коллектором пыли в этом случае является вся внутренняя поверхность фильтра, причем доставка тонкодисперсных частиц к поверхности коллектора достигается спонтанно, за счет броуновской диффузии. Гидродинамическое течение только снижает поглощение тонкодисперсных частиц, так как с ростом его скорости уменьшается время пребывания частиц в фильтре. [c.354]

Качественно иным является механизм разрушения аэрозолей с более крупным размером частиц, так как при этом фильтрация реализуется за счет инерционных сил, и поэтому степень очистки растет с увеличением скорости потока. [c.354]

Чен Ч. Фильтрация аэрозолей волокнистыми материалами,— Успехи] химии, 1956, т, 25, вып, 3, с, 368—392, [c.332]

В зависимости от принципа действия различают фильтрующие и изолирующие П. В фильтрующем П. наружный зараженный воздух очищается от содержащихся в нем вредных примесей и затем поступает в органы дыхания. Выдыхаемый воздух удаляется наружу. Очистка атм. воздуха основана на сорбции (поглощении паров и газов) и фильтрации (удержании частиц аэрозоля). Как более простые по устройству фильтрующие П. получили наиб, распространение. [c.114]

Метод фильтрации или аспирационный позволяет прямым путем определить концентрацию БП, находящегося в аэрозольном состоянии. Он заключается I в том, что определенный объем продуктов сгорания (не менее 50 м ) просасывается через специальный фильтр. Зная объем пробы и определив концентрацию БП в фильтре, рассчитывают его количество на единицу объема продуктов сгорания. В качестве фильтра используют ткань ФПП-15 или ФПА. Эта ткань состоит из ультратонких полимерных волокон, нанесенных на марлю. Отличительной особенностью материалов ФП является равномерность распределения волокон в слое и высокая их однородность по размеру. Средний диаметр волокон находится в пределах от 1,5 до 2,5 мк. Это обеспечивает достаточно высокую фильтрующую способность, что позволяет задерживать аэрозоли размером до 0,1—0,2 мк. Термостойкость ткани невысокая, поэтому, чтобы избежать разрушения активного слоя фильтра, продукты сгорания должны охлаждаться до температуры 50—60° С. Для охлаждения продуктов сгорания может быть использован специальный холодильник с водяным охлаждением, через который пропускают пробу. За счет регулирования расхода воды в холодильнике температура продуктов сгорания поддерживается в указанных пределах, что в свою очередь гарантирует отсутствие проскока БП через фильтр с газовой частью пробы. Холодильник устанавливается вертикально. Конденсат, образующийся в холодильнике, собирается в специальную колбу, прикрепленную внизу к холодильнику. По окончании отбора пробы холодильник промывается растворителем. Количество БП в продуктах сгорания определяется по сумме обнаруженного БП в фильтре, в конденсате и в смыве. [c.76]

Тонковолокнистые фильтры применяются для улавливания высокодисперсных аэрозолей с эффективностью не менее 99% по наиболее проникающим частицам (размером 0,05—0,5 мкм) в виде тонких листов или объемных слоев с фильтрующими материалами из тонких или ультра-тонких волокон (диаметром менее 5 мкм). Скорость фильтрации в фильтрах составляет от 0,01 до 0,1 м/с, сопротивление чистых фильтров обычно не превышает 200— 300 Па, забитых пылью — 700—1500 Па. [c.151]

Проблемы механики аэрозолей в целом, включая осаждение и фильтрацию, более подробно рассмотрены Фуксом [c.176]

Таким образом, при любых условиях имеется размер частиц, при котором суммарная эффективность фильтрации минимальна, а проскок максимален Этот размер должен зависеть от природы аэрозоля и волокон, их диаметра и плотности упаковки а также скорости воздуха, что и подтверждается опытом [c.206]

Экспериментальные данные по фильтрации аэрозолей, выраженные через эти кри терии более или менее удовлетвори- [c.208]

Анализ экспериментальных данных о работе различных видов волокнистых фильтров, приведенный в обзоре Грина и Томаса показывает, что теория Ленгмюра завышает, а теория Дейвиса занижает действительную эффективность фильтров С другой стороны, Уонг и цр пришли в результате исследования фильтрации монодисперсных аэрозолей серной кислоты через маты из стеклянных волокон к обратному заключению Эти авторы относили полученные ими данные к эффективности отдельных волокон и указали, что теория Дейвиса переоценивает влияние инерции частиц и взаи модействия между соседними волокнами, видоизменяющего поле [c.210]

Данные, полученные различными исследователями, зачастую трудно сравнить между собой поскольку в их работах применя лись разные фильтрующие материалы и разнообразные ви1,ы аэро золей Поэтому все экспериментальные работы по фильтрации аэрозолей целесообразно разделить на группы, в которых главной целью опытов было изучение влияния одного или двух факторов [c.211]

Большинство мембранных фильтров изготовлено из целлюлозных материалов, и задержанные частицы остаются на поверхности фильтра. Они могут быть подсчитаны с помощью микроскопа в падающем свете. Если фильтр сделан прозрачным (путем пропитки оптическим маслом), можно воспользоваться и проходящим светом. Материал, из которого изготовлен фильтр, растворяется в подходящих органических растворителях (эфиры — апример, в этилацетате . кетоны — в ацетоне, метаиоле, пиридине и др.), поэтому частицы легко и быстро извлекаются. Мембранные фильтры изготавливают также из термостойких материалов, кислотостойких эпоксидных смол или поливинилхлорида, стойкого в среде некоторых ограничеоких растворителей. Фильтры могут применяться также для идентификации специфических материалов методом цветного пятна. Обычио эти тесты проводят на аммиак, кальций, галоиды, свинец, сульфат- и нитрат-ионы. Шлуни и Лодж [795] исследовали фильтрацию аэрозолей с помощью электронной микроскопии Баум и Рисс [63] и Фридрихе [282] описали многоступенчатый фильтр для последовательного отбора проб. [c.88]

За рубежом для улавливания аэрозольных часгиц большое распространение получили многослойные фильтры из стекловолокна фирм Сарториус и Ватман , керамики, фторопласта, полиамида, полисуль-фонов, полиакрилонитрила и других материалов [16]. Они практически полностью задерживают частицы с размерами от 0,1 до 0,2 мкм. В нашей стране для этих целей в основном применяются фильтры Петрянова (ФПП) из ультратонких волокон поливинилхлорида, устойчивые в агрессивных средах и хорошо растворяющиеся в органических растворителях [17]. Они гидрофобны, имеют малое сопротивление и даже при высоких скоростях фильтрации (более 1 м/с) улавливают 90% аэрозолей с размером частиц 0,3 мкм и вьш1е Кроме того, фильтры Петрянова позволяют эффективно извлекать аэрозоли металлов (бериллий, хром, алюминий, свинец и др.) 118]. Для улавливания свинца удобны также трубки с тенак-сом ОС 19 Высокая эффективность улавливания (даже в нанофаммо-вых количествах) характерна для пробоотборных устройств, рабочим элементом которых является стеклоткань, покрытая полиэтиленгликолем [20]. Ниже приведена методика отбора проб воздуха для определения концентраций бенз(а)пирена в атмосфере, в том числе на промышленных площадках и рабочих местах ]21 ] [c.171]

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]

Фильтрация — один из действенных методов разделения твердой и газообразной фаз аэрозоля, но в то же время требующий значительной затраты энергии. Грубые аэрозоли могут быть разрушены с помощью сетчатых фильтров, которые делаются из нескольких слоев какой-либо грубой ткани или металлической сетки. Волокнистые фильтры, которые делаются из бумаги, картона и других волокнистых материалов, разрушают аэрозоль на своей поверхности и задерживают тонкодис-пероные частицы аэрозоля. [c.248]

Механическими фильтрами улавливают в основном аэрозоли и частицы платиноидов (в виде металлов). Наиболее часто применяемые условия работы скорость фильтрации около 2000 м (м -ч), фильтры с отверстиями размером 10 мм. шагом 15 мм, толщиной слоя волокна до 25—35 мм (плотность упаковки — 0,04—0,07) время пробега такого фильтра от 1000 до 2000 ч. Расходный коэффициент по стекловолокну составляет 2—4 г/т НКОз (по времени пробега). Степень улавливания на непрерывном стекловолокне достигает 40—50% в старых агрегатах и от 20 до 307о в агрегатах УКЛ-7 при применении новой системы улавливания. Содержание платиноидов в стекловолокне обычно равно 7—8% массы выгружаемого волокна. Отработанное волокно размалывается и отправляется иа аффинажную переработку. [c.49]

Вторичные капельки обычно значительно крупнее, чем частицы тумана, хотя наряду с ними имеются и более мелкие — так называемые капли-сателлиты. Таким образом, волокнистый фильтр, работающий в режиме генерации вторичного аэрозоля, иногда может рассматриваться как укрупнитель высокодисперсных частиц. Этот эффект используется при создании двухступенчатых фильтров для улавливания мелких частиц при высокой скорости фильтрации на первой ступени с последующим доулавливани-ем крупных капель в более простых сеточных или других брызгоуловителях. [c.162]

Рассмотрим течение аэрозоля через слой волокон, например стеклянных, диаметром в несколько микронов Если исключить очень высокие скорости, то течение воздуха можно считать лами парным, так как обычно Re < 1, что значительно ниже требуемого для турбулизации потока Как и в случае отдельных цилиндров, поле течения зависит от числа Рейнольдса, однако точной теории для случая течения воздуха через ряд близко расположенных ци линдров не имеется Если размер частиц порядка нескольких микронов или десятых долей микрона, то инерционное и гравита ционное осаждение не играют существенной роли и основными факторами в процессе фильтрации становятся эффект зацепления и броуновская диффузия частиц Эффект зацепления, из за кото poro частицы не могут рассматриваться как точечные массы и должны учитываться их геометрические размеры, состоит в том, что частица, двигающаяся вдоль линии тока, приходит в сопри косновение с волокном и может примкнуть к нему, если расстоя ние от центра частицы до поверхности волокна оказывается мень ше ее собственного радиуса [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]

Уравнение (6 50) позволяет вычислить эффективность фильтра, принимая в расчет инерцию, диффузию и зацепление Выяснить вопрос о влиянии инерции частиц на эффективность фильтрации аэрозолей можно, сравнивая результаты, полученные по формупе Дейвиса и согласно теории Ленгмюра Так, размер частиц, соответствующий максимальному проскоку, сдвигается при учете инерции в сторону меньших значений Различие между теориями Ленгмюра и Дейвиса иллюстрирует табл 6 4 [c.209]

Простейший метод состоит в том что непокрытой колподиевои пленкой се точкой машут в аэрозоле при этом частицы осаждаются на проволочках сетки Этот сугубо качественный метод применяется главным образом при исследова ниях аэрозолей с хлопьевидными частицами например сажи и окиси цинка При изучении процесса фильтрации аэрозолей Бартон и Уотсон улавливали ча стицы продувая аэрозоль мимо тонких изолированных волокон Таким путем были получены одни из первых превосходных электронномикроскопических сиим ков аэрозольных частиц [c.230]

Кальмус описал методику электронномикроскопического ис следования осадков пыли, получаемых путем фильтрации аэрозоля через мембранные фильтры Миплипор изготовляемые из эфиров целлюлозы [c.230]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология