气溶胶与颗粒-差异和行为特征

发表时间: 2022-08-30 10:15:59

作者: 爱乐司科技

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近年来,在健康保护方面需要良好空气质量的意识已大大提高。由于各种原因,正在进行研究以调查空气质量对各自研究领域的影响。由于新guan肺炎大流行,除了对室外空气的

  近年来,在健康保护方面需要良好空气质量的意识已大大提高。由于各种原因,正在进行研究以调查空气质量对各自研究领域的影响。由于新guan肺炎大流行,除了对室外空气的调查外,人们越来越关注室内空气质量,尤其是气溶胶过滤。然而,SARS-CoV-2 病毒的大小约为0.06至0.14µm,通常不是单独运输,而是通过较大的固体或液体颗粒(液滴)运输。在这种情况下,术语气溶胶变得更加熟悉,但不幸的是,该术语经常被错误地定义,因此被错误地解释为颗粒的混合物。另一方面,如果我们考虑到成年人平均每天吸入大约1000亿个颗粒,则值得仔细研究气溶胶和颗粒这两个术语,而不是一口气对这些术语进行相同的解释。

  气溶胶与颗粒的定义

  气溶胶一词由古希腊词ἀήρ (aēr)表示空气和拉丁词表示溶液solutio组成。根据 DIN EN ISO 29464:2020 - 空气和其他气体的清洁 - 气溶胶是悬浮在气体中的固体或液体颗粒系统。

  因此,气溶胶是一种物质系统。例如,我们的环境空气是一种气溶胶。反过来,一升空气中可能存在数百万个颗粒。这些颗粒可以在空气中停留数小时甚至数天,并且以固体和液体形式存在。气溶胶中的颗粒分布极其敏捷。新的粒子不断形成,它们的聚集状态、大小和下沉行为会依次不断变化

重力诱导的球形颗粒沉降,水的密度为 [1 g/cm³],在静止的空气中,落差为 2m

  气溶胶中粒子的动力学行为

  分布在气溶胶中的颗粒的尺寸分布可以在微米和纳米范围内指定。然而,这种粒子分布在气溶胶中表现得非常动态。尺寸分布的连续变化反过来会影响颗粒的运动,从而影响它们的分离,这是基于各种过滤效果。但是气溶胶中的环境会受到什么影响以及如何影响?

  例如,人类口腔传播的液体颗粒(如液滴)会因蒸发而收缩。当我们呼气、说话、咳嗽或打喷嚏时,会形成气溶胶,其中包含许多0.5µm至100µm 范围内的飞沫。80- 90%这些颗粒的直径约为1µm,并在几毫秒内蒸发,10 µm 的液滴在不到一秒的时间内蒸发。另一方面,大于100µm的液滴可以持续超过一分钟,然后在蒸发前沉入地面。

  关于下沉行为,可以说在低运动空气中,大小为100µm和水的密度[1g/cm³] 的气溶胶颗粒下沉约100微米。在2m的跌落高度下为25cm/s。假设条件相同,较小颗粒的下沉速度会降低,因此直径为1µm的颗粒需要大约16小时才能下沉到地面。

  然而,由于气流,颗粒可以在空气中停留更长时间。例如,室内颗粒通常具有0.1 m/s的流速,这可能导致颗粒的停留时间比上述示例中的更长。如前所述,气溶胶中液体颗粒的大小会因蒸发而迅速减小。例如,在平静的条件下,尺寸为50µm的固体颗粒从2m的高度到达地面大约需要30秒。相比之下,在50%的相对湿度下,相同直径的水滴会在不到3秒的时间内蒸发。因此,在初始直径相同的固体颗粒到达地面之前,水滴会蒸发。

  结论

  在一些出版物中,术语气溶胶和颗粒被错误地定义为相同。但是,气溶胶是悬浮在气体中的固体或液体颗粒系统。例如,我们的环境空气是一种非均质混合物,颗粒可以以固体和液体形式存在。因此,谈到气溶胶过滤和气溶胶过滤器,我们并不是说“从空气中过滤掉气溶胶”,而是从气溶胶中过滤掉颗粒。

  此外,粒子和液滴经常被误认为具有不同的运动行为。然而,颗粒的液体部分在低湿度下蒸发得非常快,这会改变下沉行为。在高湿度下,颗粒又会吸收水分,从而增大尺寸并更快下沉。在这方面,尺寸分布等对于分析颗粒的运动行为具有决定性意义。这是因为颗粒大小的变化会改变颗粒的运动特性和生效的过滤效果,在选择合适的气溶胶空气消毒机进行颗粒分离时必须考虑这一点。爱乐司科技将很乐意帮助您选择合适的气溶胶空气消毒机适用于您的应用领域和任何一般条件。

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