空气过滤技术介绍

为什么装修会引发如此多的疾病呢？
● 因为 — 装潢材料会释放挥发性有机物（VOCS）
◆ 装潢材料如各种人造板材、油漆、地板革等
可释放多种VOCS ，装潢材料对室内空气的 污染主要是 VOCS 的污染。 在进行相关研究时，常选用的检测指标主要 有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总烃、氯乙烯 、苯乙烯、空气耗氧量等。
4. 筛效应
灰尘直径如果大
于纤维之间的间隙， 就会被拦住。 一般来说，灰尘直径 远小于纤维间隙，也 就是说，筛效应很少 发生。
5. 静电效应
-
+
+ + +
灰尘越小，效果越 好
穿过滤料的风速低
滤料面积大 滤料中含有数量多的细纤维 静电
电子密度
滤料 - 效率
使用后的过滤器
小灰尘粒子 1.
炭。
不同吸附方式的应用


物理吸附（非浸渍炭） 挥发性有机化合物

溶剂性气体
异味 化学吸附（浸渍炭）



SO2、NOX、H2S 等酸性腐蚀性气体。
NH3 等碱性气体


甲醛（福尔马林）
核放射性气体

思考？

为什么为什么活性炭吸附有毒气体,而不吸 附氧气?
活性炭吸附东西的原理是根据粒子大小来吸的, 大孔（≥50nm），约占总孔容积的10～30％，
80%的儿童白血病患者家庭中，半年内曾经装修过，而且大多数是豪华装修
让 人 担 忧
80% 全世界每年有10万人因室内环境污染而死于哮喘病，其中35%为儿童 104668人 “我国每年由室内环境污染引起的死亡人数为11.1万人以上，每天大约是304人 111000人 “在近10年的1200多名老年白血病患者调查中，有54.6%的家庭在半年内装修过 54.6%
Tips
HEPA滤网单次滤净率指什么？
HEPA 是高效空气过滤器。按单次滤净率计算，标准 HEPA
滤 网 能 过 滤 空 气 中 小 至 0.3 微 米 的 微 粒 ， 滤 净 率 至 少 达 99.97% ，被广泛应用于空气品质要求严格的医院、实验室
及精密仪器生产车间等场所。
单次滤净率指在滤网吸入空气到排出新鲜空气的单次过程里， 通过对比空气微粒数量的变化来确定滤网的滤净能力。
特点如下：
1.滤网的初阻力低，具有较高的透气性； 2.保养清洁简单，一般可直接用水冲洗 3.材质普通易得，成本便宜。
胶化棉材质， 15-30天清洗一 次，成本低，国 内净化器上使用 较多 塑化材质，15-30 天清洗一次，合 资品牌净化器上 使用较多
HEPA过滤网
HEPA即高效空气过滤器，它对直径为0.3微米（头发直径 的1/200）以上的微粒去除效率可达到99.7%以上，是烟 雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。
使用前的HEPA高效率微粒滤网
被滤除的香烟烟雾
被滤除的螨虫
被滤除的花粉
被滤除的的灰尘
过滤原理
灰尘（颗粒）过滤
气体过滤 (活性炭)
气体 — 吸附材料
活性炭 活性氧化铝 硅胶 沸石 “光触媒”
什么是活性炭？

用有机含碳材料炭化、活化而成。
发达的孔隙结构，绝大部分孔径 < 500 (1 = 10-10 m) 比表面积很大，可达 1000-2000 m²/g 。
实验对比
目录
过滤原理
灰尘（颗粒）过滤
气体过滤 (活性炭)
灰尘过滤器是筛子吗？
灰尘过滤器过滤效应
• 扩散效应
• 拦截效应
• 惯性效应 • 筛效应 • 静电效应
1. 扩散效应
小于 1 um的灰尘粒子 不随气流运动，而是因空气 分子的撞击做无规则运动， 称为“布朗扩散运动”。如
果撞在过滤器纤维上就被捕
甲醛是什么？
甲醛，化学式HCHO， 无色气体，有特殊的刺激气味，
对人眼、鼻等有刺激作用 。
易溶于水和乙醇。 水溶液的浓度最高可达55%，通常是40%，称做甲 醛水，俗称福尔马林（formalin），是有刺激气味的 无色液体。
我们的室内环境怎么样呢？
实验测试：
实验测试：密闭
实验测试：开窗后30min后


分子量大的气体易被吸附 沸点高的气体易被吸附 非极性分子比极性分子易被吸附 有机气体比无机气体易被吸附
化学吸附的强选择性

有时对活性炭进行化学浸渍处理，以增加其 对某种或某几种气体的吸附能力，这时发生 的吸附称为化学吸附。这种活性炭称为浸渍 活性炭。

不经化学浸渍处理的活性炭称为非浸渍活性
第一重：预过滤网
过敏原
尘埃
异味 ……
花粉
矿物质
真菌 孢子
细菌
毛发
病毒
第二重：HEPA高效率微粒滤网
过滤悬浮粒子的直径
0.3微米
滤净率
99.97％
第三重：气体滤网
超大吸附面积 滤净效能更加出色
后续将会为大家介绍我们的 空气净化器——沁宝
谢谢大家！
2.
滤料中含有粗细不 等的纤维
滤料中的细纤维起 主要过滤作用
3. 纤维间隙远比要过 滤的灰尘大
4. 过滤器是深层过滤
滤料 - 使用寿命
蓬松的滤料比密实的滤料能容纳的灰尘多，因 此使用寿命长。 滤料中少量的粗纤维就是为了提高蓬松度和强 度。 密实 蓬松

过滤器结构 - 阻力
楔形结构
平直结构
“死区”- 滤料无法 充分利用, 阻力高 。
根据国家标准一张E1级大芯板或胶合板平均每天可释放游
离甲醛17.86mg，如果在一套内面积是25平米的卧室里，使
用了8张板材进行装修（包括衣柜、床、床头柜等木质），则每 天该卧室中将有142.88mg甲醛产生，并使室内甲醛含量达到
1.9mg/m3，超过国家标准20倍之多（当然这是在无空气流通
的情况下），这一数据还没有算入装修时胶水、涂料等使用所 释放的甲醛。
HEPA网按材质不同可分为以下几类：
滤纸名称 玻璃纤维 PP纤维 效率（%） 99.97 99.9 风阻 190Pa 60-80Pa 使用寿命 8-12个月 8-12个月
PP、PET复合
涤纶无纺布 熔喷 长纤维
99.9
99.97 99.7
40-60Pa
40-60Pa 20-30Pa
8-12个月
8-12个月 8-12个月
两种吸附方式


物理吸附
吸附力是分子间的范德华引力 不发生化学反应 可以脱附后再利用


化学吸附
吸附力是化学键 发生化学反应 不能脱附再利用


物理吸附
对流扩散
可能脱附
分子间的引力-范德华力.
化学吸附
化学浸渍/改பைடு நூலகம்层 不能脱附
分子间的化学键.
物理吸附的普遍性
物理吸附几乎可以吸附任何气体。 但对不同种类气体，吸附效果不同。 一般来说：
小结 - 灰尘过滤器

几种不同的过滤效应同时起作用。

过滤器效率随粒径不同而变化，效率最低
点的称为MPPS（最易穿透粒径）， 它随
滤料种类、过滤风速而变化。

好的过滤器 - 纤维细、蓬松、滤料面积大！
预过滤网
预过滤网也叫粗效过滤网，以过滤大气中的≥5μ m颗粒灰尘 和悬浮物为主，可分为胶化棉材质和塑化材质，预过滤网的
公众强烈要求政府公
开空气中细微颗粒物 PM2.5的监测数据
空气质量标准
1 m = 1/1000 mm 头发: 150 m
花粉: 10 m
PM2.5危害

油烟 香烟烟雾 金属尘粒 碳黑 病毒和某些细菌
PM2.5来源
北京
三亚
室外空气如此不堪！ 那么室内呢？
空气污染与疾病
◆ VOCS 种类繁多，国外报道有50余种，国内
◆ 装潢后，室内空气中甲醛、苯、甲苯、二甲
苯、总烃、空气耗氧量明显增高。
装潢后室内污染物质超标情况
指标 甲醛 苯
TVOC 超标率（%）
75 12
49
放射性物质
3
南京市室内环境监测研究中心（n =2000）2014年
装修都选择环保材料， 为啥还有甲醛超标问题！？
吸附效率 - 使用寿命
吸附效率(%)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
最低允许效率
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
时间(天)
使用寿命
目录
一般净化器采用三重滤净系统
第三重：气味滤网
入风口
出风口
第一重：预过滤网
第二重：HEPA高效率微粒滤网


活性炭种类
颗粒活性炭
大孔 过渡孔
纤维活性炭
微孔
微孔
大孔 半径>20 000nm=20um
过渡孔 半径150 ～20 000nm 微孔 半径< 150nm
活性炭由哪些材料制成？


颗粒活性炭 椰壳 煤 木炭 木材 骨头


纤维活性炭 粘胶纤维 聚丙烯腈纤维 酚醛树脂纤维 沥青
目录
01
空气状况
空气质量概况
我国是世界上城市大气 污染最为严重的国家之 一。世界上10大大气污 染最严重的城市有7个 是在我国，其污染程度 已经严重超过了世界卫 生组织所规定的标准！
关注空气质量
2011年美国驻华使馆 公布的PM2.5惊醒了 中国的民众，让不透 明的信息公诸于众，
骆家辉的杰出贡献！
中孔又称过渡孔（2nm≤φ ≤50nm），约占总孔容积的5～7％。
微孔（≤2nm）约占总孔容积的60～90％，孔隙平均直径约为1.5nm 氧气分子直径约为0.3nm,可以顺利通过，相对大量的有毒气体分子直径就 大得多,所以就吸附住了，形象点就是卡住吧。
动态吸附过程
活性炭层 入口浓度
不同时刻气体在
炭层中的浓度分布
t=5 t=4
t=3 t=2
t=0
t=1
吸附性能

吸附容量 - 对某种气体，单位重量的活性炭所能吸附 的最大量。不同材料，吸附不同气体，吸附容量不同。
例如：1Kg活性炭最多可吸附0.5kg CTC，则吸附容
量为50% CTC

吸附效率 = 1-（下游浓度 / 上游浓度） 使用寿命 - 活性炭过滤器的吸附效率在使用过程中不 断衰减，当降到最低允许效率值，即有害气体浓度超 标时，过滤器报废。在这之前的使用时间称为使用寿 命，也称“穿透时间”。
获。粒子越小，扩散运动越 剧烈，撞击纤维的机会越多 ，过滤效果越好。
2. 拦截效应
小而轻的灰 尘粒子随气流而运 动，当绕过纤维时 ，离纤维表面太近 的灰尘就会被拦截
下来。
3. 惯性效应
较大的灰尘粒子在气 流中做惯性运动。当气流 绕过纤维时，惯性大的粒
子来不及绕过而直接撞到
纤维上。灰尘越大，惯性 力越强，撞击纤维的可能 性越大，过滤效果越好。