1.空氣的組成
其它氣體：
- 氦、氖等惰性氣體
- 水蒸氣
- SO2、NOX、NH3、TVOC 等有害氣體雜質
大氣塵（氣溶膠）：
- 火山灰- 海鹽粒子- 灰塵- 沙土- 花粉- 細菌、病毒。
空氣動力學直徑：0.01-100 µm；
包括：纖維、固態粉塵、液滴、花粉等；又稱“總懸浮塵”（Total Suspending Particles），評價室外大氣環境等級的指標之一。
氣體運動方式：氣體以分子（氣體分子< 0.001 µm）狀態存在，它們做無規則的自由擴散運動 - 布朗運動。
哪些灰塵粒徑小於1µm？
油煙、香菸煙霧、金屬塵粒、碳黑、病毒和某些細菌
空氣中包括有害氣體和灰塵
大氣塵粒徑範圍：0.01 - 100 µm
總數99.9%的灰塵小於1µm
大於1µm的灰塵重量佔了總重量的70%
灰塵粒徑不同，運動方式不同
不同的地區和環境，灰塵濃度相差很大。
2.空氣過濾
灰塵過濾器
吸附型過濾器(活性炭)
3.灰塵過濾器
過濾機理效應、過濾效率、阻力、使用壽命、容塵量
過濾機理效應
擴散效應、攔截效應、慣性效應、篩效應、靜電效應
1）擴散效應
小於1µm的灰塵粒子不隨氣流運動，而是因空氣分子的撞擊做無規則運動，稱為“布朗擴散運動”。如果撞在過濾器纖維上就被捕獲。粒子越小，擴散運動越劇烈，撞擊纖維的機會越多，過濾效果越好。
2)攔截效應
小而輕的灰塵粒子隨氣流而運動，當繞過纖維時，離纖維表面太近的灰塵就會被攔截下來。
3)慣性效應
較大的灰塵粒子在氣流中做慣性運動。當氣流繞過纖維時，慣性大的粒子來不及繞過而直接撞到纖維上。
灰塵越大，慣性力越強，撞擊纖維的可能性越大，過濾效果越好。
4）篩效應
灰塵直徑如果大於纖維之間的間隙，就會被攔住。
一般來說，灰塵直徑遠小於纖維間隙，也就是說，篩效應很少發生。
5）靜電效應
靜電的影響
兩種過濾器在城市大氣環境中的實際測試結果
採用帶有靜電的化纖濾料，可以提高初始效率。
一般來說，濾料的靜電是在生產過程中自然產生的；但是，就目前可行的技術而言，還無法使濾料長期保持靜電，當在實際使用時，靜電會很快消失。只要採用纖維數量少、直徑粗的化纖濾料，您就無法得到與玻纖濾料過濾器同樣的長期的高效率。
濾料 - 效率
要使過濾器對小灰塵粒子效率高；
穿過濾料的風速低 = 所用濾料面積大
濾料中含有數量多的細纖維
靜電 (只對新過濾器)
灰塵過濾器
幾種不同的過濾效應同時起作用。
過濾器效率隨粒徑不同而變化，效率最低點的稱為MPPS（最易穿透粒徑），它隨濾料種類、過濾風速而變化。
好的過濾器 - 纖維細、蓬鬆、濾料面積大。
4.吸附型過濾器
多種吸附材料：活性炭、活性氧化鋁、硅膠、沸石、“光觸媒”（納米級TiO2）...
在空氣淨化行業，目前最常用的是活性炭。
為什麼使用活性炭過濾器？去除空氣中 的氣體汙染物！
室內氣體汙染源、體臭（人、動物）、抽菸、建築裝飾材料、室內辦公和生活設備、生產工藝過程
室外空氣（汽車、燃燒、工業排放等）
通風及空調設備
什麼是活性炭？
用有機含碳材料炭化、活化而成。發達的孔隙結構，絕大部分孔徑< 500A。(1A。= 10-10m)；比表面積很大，可達 1000-2000m²/g。
活性炭種類
顆粒活性炭 纖維活性炭
活性炭由哪些材料製成？
顆粒活性炭：椰殼、煤、木炭、木材、骨頭；
纖維活性炭：粘膠纖維、聚丙烯腈纖維、酚醛樹脂纖維、瀝青。
兩種吸附方式：
物理吸附：1.吸附力是分子間範德華引力 2.不發生化學反應 3.可以脫附後再利用
化學吸附：1.吸附力是化學鍵 2.發生化學反應 3.不能在脫附再利用
物理吸附：
化學吸附：
物理吸附的普遍性
物理吸附幾乎可以吸附任何氣體。
但對不同種類氣體，吸附效果不同。
一般來說：
分子量大的氣體易被吸附；
沸點高的氣體易被吸附；
非極性分子比極性分子易被吸附；
有機氣體比無機氣體易被吸附。
化學吸附的強選擇性
有時對活性炭進行化學浸漬處理，以增加其對某種或某幾種氣體的吸附能力，這時發生的吸附稱為化學吸附。這種活性炭稱為浸漬活性炭。
不經化學浸漬處理的活性炭稱為非浸漬活性炭。
不同吸附方式的應用
物理吸附（非浸漬炭）
揮發性有機化合物（TVOC）
溶劑性氣體
異味
化學吸附（浸漬炭）
SO2、NOX、H2S等酸性腐蝕性氣體。
NH3 等鹼性氣體
甲醛（福爾馬林）
核放射性氣體
活性炭怎樣吸附氣體？
吸附效率-使用壽命：
哪些因素影響吸附性能？
活性炭種類
氣體濃度
氣體種類
活性炭量
使用風量
滯留時間 = 活性炭體積 / 使用風量
溫度、壓力、溼度
活性炭過濾器的選用
影響活性炭過濾器吸附效果和使用壽命的主要因素有：汙染物的種類和濃度、氣流在過濾材料中的滯留時間、空氣的溫度和溼度。
實際選用時，要根據汙染物種類、濃度和處理風量等條件，確定過濾器形式和活性炭種類。
活性炭過濾器的上下游均應有好的除塵過濾器，其效率規格應不低於F7。上游過濾器防止灰塵堵塞活性炭材料；下游過濾器攔住活性炭本身的發塵。
主要應用場合
民用建築（辦公樓、家庭、機場等）
藥廠、醫院
半導體、微電子
實驗動物房
工業排風等環保要求
圖書館、博物館等存放珍貴物品的場所
核電站
防毒面具
基本濃度單位和換算
常用基本濃度單位（體積濃度 / 摩爾濃度）
ppm: 百萬分之一 10 -6 cm3/m3
ppb: 十億分之一 10 -9 mm3/m3
ppt: 萬億分之一 10 -12
1 ppm = 1000 ppb = 1000,000 ppt
濃度換算 : ppm mg/m3
1 ppm = 24.04 x(mg/m3) /M - 20°C 和 一 個大氣壓下
1 ppb = 24.04 x (µg/m3) / M - M = 分子量
1 ppt = 24.04 x (ng/m3) / M
例如 NH3: 5 mg/m3 = 5 x 24.04 / 17 = 7.07 ppm
活性炭孔徑一般分為三類：
大孔：1000-1000000A
過渡孔：20-1000A
微孔：20A
選擇設計化學過濾器應考慮的重要參數：
氣流；
汙染物種類及其濃度；
溫度和相對溼度；
允許阻力；
允許的安裝空間；
期望過濾效率；
期望使用壽命。
5.過濾器阻力
過濾器對氣流形成阻力。過濾器積灰，阻力增加，當阻力增大到某一規定值時，過濾器報廢。
新過濾器的阻力稱“初阻力”；對應過濾器報廢時的阻力值稱“終阻力”。
終阻力：終阻力的選擇直接關係到過濾器的使用壽命、系統風量變化範圍、系統能耗。
大多數情況下，終阻力是初阻力的2～4倍。
終阻力建議值
效率規格 建議終阻力Pa
G3(粗效) 100～200
G4（初中效） 150～250
F5～F6（中效） 250～300
F7～F8（高中效） 300～400
F9～H11（亞高效） 400～450
高效與超高效 400～600
過濾器越髒，阻力增長越快。過高的終阻力值並不意味著過濾器的使用壽命會明顯延長，但它會使空調系統風量銳減。因此，沒有必要將終阻力值定得過高。
低效率過濾器常使用直徑≥10mm的粗纖維濾料。由於纖維間空隙大，過大的阻力有可能將過濾器上的積灰吹散，此時，阻力不再增高，但過濾效率降為零。因此，要嚴格限制G4以下過濾器的終阻力值。
每個過濾段都應安裝阻力監測裝置。終阻力要靠儀表來判定，不能僅憑操作者的感覺。
6.容塵量
容塵量是在特定試驗條件下，過濾器容納特定試驗粉塵的重量。這裡的“特定”是指：
a. 標準試驗風洞，以及相關試驗與測量設備；
b. 比實際大氣粉塵顆粒大得多的標準“道路塵”；
c. 委託方與試驗方商定、或標準規定的試驗方法與計算方法；
d. 委託方與試驗方商定的終止試驗的條件。
容塵量與過濾器實際容納粉塵的重量沒有直接對應關係，孤立的容塵量數據對用戶沒有任何意義。
7.可吸入顆粒物
空氣中的大顆粒粉塵被人的鼻腔阻攔，小顆粒粉塵可能隨氣流進入氣管和肺部，這些粉塵被氣管和肺部的“巨噬細胞”吞食並消化，巨噬細胞吃不淨的那些細菌和病毒還會被白血球消滅掉。
人的鼻子的鼻毛、分泌物和黏膜可以將大多數大於10mm的粉塵過濾掉，只有小於10mm的顆粒物才會隨氣流進入氣管和肺部。因此，人們將“可吸入顆粒物”定義為“空氣中≤10mm的顆粒物”。
空氣中的全部粉塵量為“總懸浮顆粒物”，去掉10mm以上的顆粒物，剩下的就是“可吸入顆粒物”，技術上標為TM10。我們經常聽到的“可吸入顆粒物”就是這個TM10。如果將5mm以上的顆粒物去掉，剩下的“可吸入顆粒物”為TM5。
可吸入顆粒物與健康效應
濃度mg/m3
健康效應 總懸浮顆粒物 可吸入顆粒物
>0.29 >0.20 免疫功能改變的閾濃度，居民呼吸道疾病患病率開始增加。
0.21 0.15 居住區空氣日平均最高允許濃度。
<0.16>
