空气过滤器知识：微粒及其分布特性

空气洁净技术的目的，就是要极大程度地将空气介质中的悬浮微粒除掉．含有分散相一悬浮微粒的空气介质是一种分散体系，被称为气溶胶。

具体是说，根据国际标准化组织ISO的定义[1]，气溶胶系指“沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体”。

气溶胶的微粒在空气中如何运动和分布，是空气洁净技术的重要基础。为了叙述方便，先介绍微粒及其分布特性，其他章节再说明微粒在室内的运动。
    1-1 微粒的分类
1-1-1按微粒的形成方式分类
    (1)分散性微粒。固体或液体在分裂、破碎、气流、振荡等作用下变成悬浮状态而形成。其中固态分散性微粒是形状完全不规则的粒子或是由集结不紧、凝并松散的粒子组合而又形成球形的粒子。
(2)凝集性微粒。通过燃烧、升华和蒸气凝结以及气体反应而形成。其中固态凝集性微粒，一般是由数目很多的、有着规则结晶形状或者球状的原生粒子结成的松散集合体组成；液态凝集性微粒是比液态分散性微粒小得多、多分散性也小的粒子。
1-1-2按微粒的来源分类
(1)无机性微粒。例如金属尘粒、矿物尘粒和建材尘粒等。
(2)有机性微粒。例如植物纤维，动物毛、发、角质、皮屑，化学染料和塑料等。
(3)有生命微粒。例如单细胞藻类、菌类、原生动物、细菌和病毒等。
1-1-3按微粒的大小分类
    气溶胶的微粒的范围为10-7～10-1cm，在这么宽的范围内，随着微粒大小的变化，它的物理性质和规律都将发生变化。
    (1)可见微粒。肉眼可见，微粒直径大于10rum。
    (2)显微微粒。在普通显微镜下可以看见，微粒直径为0.25～10um。
    (3)超显微微粒。在超显微镜或电子显微镜下可以看见，微粒直径小于0.25u.m。
    这里要补充说明的是，IS014644-1标准只把0.1～0.5ym的微粒称为微粒，把<lum的称为超微粒子，把>0. 5um的称为大粒子。
1-1-4微粒的通俗分类
    在气溶胶的技术领域中，经常采用如“灰尘”“烟”“雾”等术语，空气洁净技术中的一些名词概念也常涉及这些术语（如空气含“尘”浓度，油“雾”仪等等），这就是对微粒的通俗分类。
    (1)灰尘。包括所有固态分散性微粒。这类微粒在空气中的运动受到重力、扩散等多种因素的作用，是空气洁净技术接触最多的一种微粒，也称为粉尘。
    (2)烟。包括所有固态凝集性微粒以及液态粒子和固态粒子因凝集作用而产生的微粒，还有从液态粒子过渡到结晶态粒子而产生的微粒。
    根据ISO的定义，具体说明烟“通常系指由冶金过程形成的固体粒子的气溶胶。它是由熔融物质挥发后生成的气态物质的气凝物，在生成过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应”。一般情况下，烟的微粒大小远在0.5um以下（如香烟的烟、木材的烟、油烟、煤烟,等），在空气中主要呈布朗运动，有相当强的扩散能力，在静止空气中很难沉降。在空气洁净技术中常用发烟剂的烟流来检查空气过滤器有无渗漏。
    (3)雾。包括所有液态分散性微粒和液态凝集性微粒。
    根据ISO定义，雾概括为“系属于气体中液滴的悬浮体的总称。在气象中指造成的能见度小于ikm的水滴的悬浮体”。微粒大小因生成状态而异，介于0.1～lOum之间。其运动性质主要受斯托克斯(Stokes)定律支配。例如从S02气体产生的硫酸雾，因加热和压缩空气的作用产生的油雾，就都是这种微粒，后者可作为试验空气过滤器的标准尘源。
    (4)烟雾。包括液态和固态，既含有分散性微粒又含有凝集性微粒。微粒大小从十分之几微米到几十微米，例如工业区空气中由煤粉尘、二氧化硫、一氧化碳和水蒸气所形成的结合体（典型的如伦敦雾就是烟与雾的混合物，还有钢铁厂产生的氧化铁烟雾）就是这种烟雾型微粒。但是根据ISO的定义，则烟雾“通常系指由燃烧产生的能见气溶胶”，“不包括水蒸气”，说明和雾略有差异。

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