潔淨室空氣過濾器的發展與前景(應用,生產廠家)
潔淨室空氣過濾器的發展與(yu) 前景(應用,生產(chan) 廠家)
1、潔淨室空氣過濾器的發展:
潔淨室所用的空氣過濾器的原型是人們(men) 為(wei) 保護呼吸而使用的呼吸保護器具。據記載, 早在一世紀的羅馬, 人們(men) 在提純水銀的時候就用粗麻製成的麵具進行保護。在此之後的漫長時間裏, 空氣過濾器也取得了進展, 但其主要是作為(wei) 呼吸保護器具用於(yu) 一些危險的行業(ye) , 如有害化學品的生產(chan) 。1827年布朗發現了微小粒子的運動規律,人們(men) 對空氣過濾的機理有了進一步的認識。
潔淨室空氣過濾器的迅速發展是與(yu) **事工業(ye) 和電子工業(ye) 的發展緊密相關(guan) 的。在第一次世界大戰期間, 由於(yu) 各種化學毒劑的使用, 以石棉纖維過濾紙作為(wei) 濾煙層的軍(jun) **用防毒麵具應運而生。玻璃纖維過濾介質用於(yu) 空氣過濾器於(yu) 1940年10月在美國取。50年代, 美國對玻璃纖維過濾紙的生產(chan) 工藝進行了深入的研究, 使空氣過濾器得到了改善和發展。60年代, HEPA過濾器問世; 70年代, 采用微細玻璃纖維過濾紙作為(wei) 過濾介質的HEPA過濾器, 對013微米粒徑的粒子過濾效率高達99.9998%。八十年代以來, 隨著新的測試方法的出現、使用評價(jia) 的提高及對過濾性能要求的提高, 發現HEPA 過濾器存在著嚴(yan) 重的問題, 於(yu) 是又產(chan) 生了性能更高的ULPA過濾器。目前, 各國仍在努力研究, 估計不久就會(hui) 出現更先進的空氣過濾器。
過濾器本身的設計也取得了顯著進展, 其中更重要的是分隔板的去除, 即無隔板過濾器的發展。無隔板過濾器不僅(jin) 消除了分隔板損壞過濾介質的危險, 而且有效地增加了過濾麵積, 提高了過濾效率, 並降低了氣流阻力, 從(cong) 而減少了能量消耗。此外, 空氣過濾器在耐高溫、耐腐蝕以及防水、防菌等方麵也取很大的進展,滿足了一些特殊的需求。
2、潔淨室空氣過濾器的應用:
隨著環境汙染的日益嚴(yan) 重和人們(men) 環境意識的加強, 空氣質量已成為(wei) 全世界關(guan) 注的焦點。現在人們(men) 認識到空氣過濾係統不僅(jin) 要保護機械設備, 還要保護人。因此, 空氣過濾的應用範圍越來越廣泛。
空氣過濾的最大應用是住宅樓, 其次是商業(ye) 和工業(ye) 建築。此外, 過濾設備還常用行下列場合: 潔淨室; 複印設備; 室內(nei) 空氣淨化器; 麻醉氣體(ti) 過濾設備; 激光外科手術應用; HVAC 係統(供暖、通風和空調係統) ; 恒溫室; 計算機打印機; 工作室空氣過濾係統; 空調器等。
2.1住宅市場
由於(yu) 人們(men) 對生活質量的要求不斷提高, 住宅原有的空氣過濾係統已不能滿足人們(men) 的需要, 性能更高的靜電過濾器則成了原有空氣過濾器的首選替代品。但與(yu) 普通玻璃纖過濾器相比, 由於(yu) 過濾介質成本較高, 靜電過濾器的應用也受到一定的限製。
3M公司是靜電過濾器市場的領頭羊, 正積極銷售其產(chan) 品。3M公司的靜電過濾器采用波紋結構, 介質裝填較鬆散, 因而氣流阻力較小。3M公司稱他們(men) 過濾器的裝填密度是最適宜的, 而且具有很長的壽命。波紋結構還會(hui) 提高過濾效率, 且能夠比平板過濾器捕集更多的粒子。
在中國, 住宅絕大多數沒有空氣過濾係統, 但中國的住宅數量巨大, 且每年以數百萬(wan) 套的速度遞增。隨著居室內(nei) 空氣質量的日益惡劣和人們(men) 環境意識的不斷加強, 空氣過濾係統在住宅的應用是有前途的, 存在著潛在的巨大市場。
2.2辦公樓應用
要求改善辦公室空氣質量的推動力是先進的辦公設備的廣泛應用。計算機終端是產(chan) 生臭氧和揮發性有機化合物的來源。噴墨打印機是碳氫化合物和臭氧的來源。幹法照相複製機產(chan) 生碳氫化合物、可吸入懸浮粒子和臭氧; 傳(chuan) 真機產(chan) 生臭氧和揮發性有機化合物; 激光打印機產(chan) 生碳氫化合物、臭氧和可吸入粒子; 等等。這些產(chan) 物已經嚴(yan) 重地汙染了室內(nei) 環境, 並給人身和辦公設備造成了一定的危害。
據估計, 在美國的辦公樓和公共建築中有30% 存在室內(nei) 空氣汙染問題, 尤其公共建築如機場、車站等所麵臨(lin) 的挑戰遠大於(yu) 辦公樓。芝加哥D‘Hare 機場大廳空氣流量為(wei) 每分鍾約5166萬(wan) m3, 為(wei) 改善空氣質量, 該處共裝有1100 個(ge) 預濾器, 1100 個(ge) 終濾器和2200 個(ge) 炭濾器(其中的炭每10—12個(ge) 月需更換一次)。
預計2000 年辦公室、商業(ye) 及公共建築對空氣過濾器的需求在全球將達到五億(yi) 美元。
2.3室內(nei) 空氣淨化器
隨著建築標準的日益嚴(yan) 格, 消費者對室內(nei) 空氣質量越來越重視。尤其是患有過敏症、哮喘病或呼吸道疾病的人, 因為(wei) 空氣汙染影響了他們(men) 的正常生活。人們(men) 在室內(nei) 度過90% 的時間, 而室內(nei) 空氣汙染水平可能是室外的2—5 倍。室內(nei) 幾乎所有空間都含有花粉、黴菌、孢子、動物毛發、煙霧、細菌、病毒和包括石棉在內(nei) 的有害纖維及灰塵。惡劣的空氣質量使得哮喘和過敏症更加嚴(yan) 重。用空氣淨化器除去室內(nei) 空氣汙染物是一種有效的方法。
在便攜式室內(nei) 空氣淨化器市場上有多種產(chan) 品。發展最快的是使用高效過濾介質的靜電空氣過濾器如3M, 和更高效的微細玻璃纖維HEPA過濾器, 它們(men) 占據了市場的大部分。在美國空氣淨化器市場以每年10% 以上的速度遞增。日本是繼美國之後的第二大市場。在我國, 空氣淨化器的需求也在增加,隨著空氣質量的不斷惡化和家庭辦公的出現, 空氣淨化器將有一個(ge) 巨大的潛在市場。
2.4生產(chan) 工廠家
不同工廠對空氣質量的要求差別很大。裝有排煙罩和汙染控製設備的工廠需要補充大量的空氣, 如果這些工廠所在地區環境空氣受到汙染, 那麽(me) 在將補充的空氣分布到工作場所之前必須先進行過濾。在半導體(ti) 生產(chan) 和製藥工業(ye) 中, 對空氣的潔淨度要求較高。典型的工作環境中, 每立方英尺空氣中含有500000個(ge) 粒子, 而半導體(ti) 生產(chan) 的更新要求是每立方英尺空氣中隻有1個(ge) 粒子。因此, 工作間需要用經過HEPA過濾器過濾的潔淨空氣不斷地循環清洗。為(wei) 保持HEPA過濾器的潔淨和壽命, 還需要幾段效率較低的預濾器聯合使用。
工業(ye) 用潔淨室要求連續有效地去除粒徑更小的粒子。HEPA過濾器一度是效率更高的過濾器, 現在ULPA過濾器則是效率更高的過濾器, 以後更高效率的新一代過濾器也將得以開發應用。微細玻璃纖維過濾介質是過濾器介質的主要選擇, 但膜和靜電增強介質已向該領域滲透, 並獲得部分應用。
對於(yu) 工廠排放的廢氣, 要求最嚴(yan) 格的是毒**性。某些重金屬如汞、砷、鉻、鈹等毒性很大, 其排放限製非常嚴(yan) 格。在空氣**毒**性方麵, 美國和德國已經通過了新的更嚴(yan) 格的立法。執行新的立法後, 空氣**毒**性的限製由原來的20mg/m3(標準) 降低到010004mg/m3(標準)。為(wei) 達到這一目標, 工廠需要更先進的過濾器以除去亞(ya) 微粒子。一些德國公司使用傳(chuan) 統的折疊式微細玻璃纖維HEPA 過濾器用於(yu) 過濾係統, 同脈衝(chong) 空氣潔淨機理相互配合, 並使過濾介質的波紋更密。一家美國公司則通過設計管式微細玻璃纖維HEPA過濾器又向前進了一步。
2.5醫院
衛生行業(ye) 是一個(ge) 很龐大而特殊的行業(ye) , 它對空氣的潔淨度要求也很高。通常, 對醫院空氣的最低要求用效率為(wei) 30% 的預濾器和效率為(wei) 90% 的終濾器結合使用進行過濾。一般情況下不需要HEPA過濾器過濾, 但在特殊情況下如隔離室、特定的測試和護理區域則需要HEPA過濾器過濾。
醫院的許多HVAC係統使用100%的室外空氣,這對於(yu) 防止病人通過HVAC係統中的懸浮微生物進行交*感染是很好的策略。但100% 使用室外空氣並不能消除微生物在空氣過濾介質中的生長及其對護理環境產(chan) 生的不良影響。因此, 現在許多醫院仍極需先進的HVAC 係統。
衛生係統的潔淨室最先用於(yu) 手術室。開始它隻是在矯形手術中獲得廣泛應用, 因為(wei) 矯形手術時間較長,易於(yu) 引起感染。控製水平較理想的是使用手術台附近的空氣潔淨度達到100級。一般建議使用頂部HEPA過濾係統, 它能覆蓋至少3m×3m的麵積, 從(cong) 而將手術台和人包括在內(nei) 。
潔淨室獲得應用的其它領域有分娩室、保育室、燒傷(shang) 室、心髒病人護理單元等。更新進展之一是牙外科手術潔淨室的應用, 它降低了在長期手術過程中醫務人員被感染的危險。
2.6食品加工
食品工業(ye) 對於(yu) 空氣過濾設備來說, 正在成為(wei) 一個(ge) 不斷擴大的市場。為(wei) 保持食品的新鮮口味, 用消毒來消除汙染的方法已逐漸不被使用。這使得消除與(yu) 產(chan) 品相關(guan) 的空氣汙染更加重要。我國規定、保險意識和公眾(zhong) 關(guan) 注正促使肉加工者、奶製品生產(chan) 者及其它食品生產(chan) 者更新他們(men) 的空氣過濾係統。
在歐洲, 酸奶的罐裝是在潔淨室條件下進行的, 其結果是在不用添加價(jia) 格昂貴的化學保鮮劑, 產(chan) 品可以保存較長的時間。
啤酒廠發現為(wei) 保護它們(men) 的生啤酒, 必須控製灌裝車間周圍環境的空氣汙染。在潔淨室進行灌裝是最佳選擇。這類工廠需要100000 級的潔淨室, 可以采用頂部通風係統, 用HEPA過濾器過濾。
在法國北部的亞(ya) 眠市,廚房設計了潔淨室。廚房潔淨室級別為(wei) 100級, 並配有必要的加熱和冷凍設施。按照美國聯邦標準209D規定, 食品應在潔淨度100級、室溫12℃的條件下進行分裝。這樣可以保證無菌操作, 其好處是提高質量、增加營養(yang) 、改善口味、延長貯存期。
3、空氣過濾器市場趨勢:
展望未來的空氣過濾器市場, 我們(men) 可以發現:
(1) 在當前的空氣過濾器市場中, 以微細玻璃纖維作為(wei) 過濾介質的過濾器仍占主導地位, 但膜生產(chan) 商也正向空氣過濾領域發展, 提供高效的膜濾器, 並改善膜在低氣流阻力下過濾的性能。它們(men) 認為(wei) , 在高效空氣過濾和集塵應用中, 膜濾器不久將取代微細玻璃纖維過濾器。
(2) 耐高溫過濾器的發展將會(hui) 加快。金屬纖維和陶瓷纖維過濾器已獲得應用。玻璃纖維複合無機膜可以增強纖維的機械性能, 賦予濾袋較強的耐高溫性能, 使之在高達480℃的溫度下使用。熱電工程、煤氣化係統和垃圾焚燒係統將為(wei) 耐高溫過濾器提供了一個(ge) 巨大的市場。
(3) 空氣過濾器市場發展的趨勢是全球化。發展我國購買(mai) 增長率將比發達我國快。刺激今後幾年過濾器市場快速發展的因素包括:
①發展我國大量新工廠的建設;
②歐洲和日本等發達我國的經濟複蘇;
③世界範圍內(nei) 對環境保護的更嚴(yan) 格要求。這種需要、繁榮和環境意識的結合必然會(hui) 激起過濾器市場的迅速發展。