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化学气体过滤的有关标准

浏览数量: 0     作者: 本站编辑     发布时间: 2022-08-25      来源: 本站

化学气体过滤的有关标准

空气中,除了悬浮颗粒物之外,还有一类有害物质——化学气体,往往看不见,摸不着,对人的危害却往往更大,甚至是致命的。他们以气体分子的形式存在,普通的过滤器并不能将其去除,而是需要分子级吸附,比如活性炭、分子筛多孔性介质。

这些气体主要有有机化合物(VOC,包括甲苯、丙酮等)、酸性气体(如SO2、H2S等)、碱性气体(如NH3)、其他气体(如CO)。不同性质的气体有毒有害程度不同,因而有不同的允许限值。一般的,常常将活性炭等多孔介质做成滤芯,吸附装置等对进入的空气进行处理后,用于人类呼吸,比如防毒面具,活性炭过滤器等。

这些气体的吸附去除率如何,采用何种方式进行测试评估。一些标准做了相关规定。

1.标准汇总

主要是有汽车空调用、一般通风用、防毒面具用这3类过滤器,会涉及以上化学气体过滤的使用和要求。

世尘科技-标准汇总

2、测试指标

汽车空调滤清器是一种专门用于汽车车厢内空气净化的过滤器,一般通风用HVAC气相空气净化滤材和过滤器,针对的是商业建筑和非生产有毒有害物质的一般工厂所使用的滤材和过滤器。

实践中,一般采用高效吸附材料-活性炭与长丝无纺布复合的活性炭复合滤布,俗称夹碳布,做成各种形状的过滤器。

关于气体污染物的吸附性能,需测试指标有气流阻力(流量-压降曲线)、吸附效率(去除效率)、容污量,脱附特性(保持力)。容污量,指测试时间内过滤器吸附气体污染物的总量。

已经吸附的气体会不会再次释放出来呢?这就是脱附,脱附的定义是“从测试滤清器中释放先前捕获的污染物”;保持力的定义是“吸附剂或过滤器抗脱附能力的一种量度”。所以,好的气体过滤材料不仅仅是气体的去除效率更高,保持力也要够好才行。

关于气体的脱附性能的测试, 车用空调滤规定的测试评价方式是监测化学气体污染物停止注入后下游气体浓度变化情况。一般通风过滤标准称为保持力,规定的方法是用零浓度气体加载评价脱附特性。

而,呼吸类化学气体过滤的防毒面具,针对不同气体,有单独针对单一气体的,也有针对多种气体的组合型。其中与气体过滤性能有关的指标是防护时间,在规定条件下,测试介质从开始通入过滤件至测试介质透过浓度达到限定值时的时间。

滤材的评价对于后续过滤器成品的实际使用效果是十分重要的,只有在合适的条件下,选择好的过滤材料,再辅以良好的制作工艺,才能获得优质的产品。

3、气体种类及浓度

1)车用空调滤清器

车用空调滤清器气体过滤测试,国际标准、德国标准和中国标准所规定的气体种类和浓度设定值基本一致,具体情况见下表。

世尘科技--标准说明

必须使用的致污物有n-丁烷和甲苯,可选择使用的致污物是SO2。区别在于德国标准中可选用的气体多了NOX,浓度是30ppm。

2)一般通风用气相空气净化

一般通风用气相空气净化滤材和过滤器,各国标准规定采用的试验气体种类和浓度都有差异。下表中列出了各标准建议使用的几种气体及浓度,部分标准涉及的气体种类并未完全列出。建议针对自己的产品所要遵循的标准,去查阅对应的标准。

世尘科技-标准说明2

从各标准的规定可以看出,通常效率测试时使用的气体浓度小于容污量测试时使用的气体浓度。在实际使用情况下,气体浓度比标准中规定的还要低得多,测试过滤效率使用低浓度能提高测试结果的准确性。比如,用甲苯测试,在高浓度时,由于孔的容积小,会出现易脱附等在实际使用中并不存在的情况,不同吸附剂的等温线排序也能改变。而且,标准中提出在高浓度试验中表现最好的材料,在低浓度或实际使用中未必也是最好的。而容污量使用高浓度,我们可以类比为过滤器的容尘量,浓度大,可以缩短测试时间,否则低浓度下可能需要几天甚至几个月才能完成测试。

以上两大类标准,无论是滤材测试,还是过滤器测试,无论是效率测试,还是容污量测试,规定的气体浓度大多在50ppb~100ppm之间,只有日本JIS B9901中CO、甲苯等几种物质在容污量测试时浓度为1000ppm。

3)防毒面罩

GB 2890防毒面罩过滤件防护时间测试规定的气体种类和浓度见下表。

世尘科技-过滤件的标色及防护时间

 以苯、SO2、NH3为代表,进行了浓度换算,换算结果为防毒面具过滤件测试时使用的气体浓度在1000 ppm~10000 ppm之间。这个浓度比空调滤清器、HVAC用滤芯的浓度高1~2个数量级。  

4、小结

1)化学气体过滤应用的领域有汽车空调滤、HVAC用过滤器、防毒面具过滤件等。汽车空调滤、HVAC用过滤器测试指标阻力、容污量、去除效率、保持力(脱附特性),防毒面具过滤件的测试指标是防护时间。

2)对气体过滤的滤材、成品滤芯、防毒面具过滤件进行测试时需要使用各种气体,常见的为以SO2为代表的酸性气体,以NH3为代表的碱性气体,以甲苯为代表的VOC气体。此外,还有正丁烷、H2S、NOX、CO等。

3)关于气体浓度的规定:

汽车空调滤(ISO 11155-2等)、HVAC用过滤材料、过滤器(ISO 10121-1undefined10121-2等)推荐使用的气体浓度大多在在50 ppb~100 ppm。只有日本JIS B9901标准,在容污量测试时要求CO、甲苯的浓度用1000ppm。在测试时,采用100 ppm的气体基本可以满足需求,不必为了追求高浓度而增加试验风险。

防毒面具与上述在一般环境中使用的滤材、滤芯不同,属于特殊环境下使用的防护用品,推荐使用的气体浓度在1000 ppm~10000ppm之间。这种高浓度才更符合这种产品的实际使用环境,能更好的评价产品。


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