Filtracja aerozoli nanocząstek za pomocą materiałów włókninowych : mechanizmy zatrzymywania i wyniki doświadczalne

• Autorzy: Jakubiak Sz.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0011.6458

Warianty tytułu

EN

Nanoparticle aerosols filtration using nonwoven filter media : separation mechanisms and experimental results

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono mechanizmy zatrzymywania nanocząstek na materiałach włókninowych podczas filtracji wgłębnej aerozoli oraz wpływ takich parametrów, jak: wielkość cząstek, prędkość liniowa i temperatura gazu, średnica i gęstość upakowania włókien oraz ładunek powierzchniowy cząstek i włókien na skuteczność zatrzymywania cząstek w świetle klasycznej teorii filtracji. Na podstawie analizy piśmiennictwa przedstawiono porównanie wyników skuteczności uzyskanych na podstawie klasycznej teorii z wynikami eksperymentalnymi.

EN

This paper presents the mechanisms of nanoparticles retention on nonwoven filter media during depth aerosol filtration and the influence of parameters such as particle size, linear velocity and gas temperature, fibre diameter and packing density and surface charge of particles and fibres on retention efficiency of particles according to the classic filtration theory. Based on a review of literature sources, a comparison of filtration efficiency results obtained on the basis of classic filtration theory and experimental results is presented.

Słowa kluczowe

PL

nanoaerozole; filtracja nanocząstek; filtry włókninowe; mechanizmy filtracji

EN

nanoaerosols; nanoparticles filtration; nonwoven filters; filtration mechanisms

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 1 (95)
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Jakubiak Sz.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy 00-701 Warszawa ul. Czerniakowska 16

Bibliografia

• 1. Bałazy A., Podgórski A. (2004). The influence of the filtration conditions on the optimization of aerosol filtration in fibrous filters. Abstracts of the European Aerosol Conference 2004, 969–970.
• 2. Bałazy A., Podgórski A., Gradoń L. (2004). Filtration of nanosized aerosol particles in fibrous filters. I – experimental results. Abstracts of the European Aerosol Conference 2004, 967–968.
• 3. Brochocka A., Makowski K., Majchrzycka K., Grzybowski P. (2013). Efficiency of filtering materials used in respiratory protective devices against nanoparticles. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics (JOSE) 19, 285–295.
• 4. Brown R.C. (1993). Air filtration. An integrated approach to the theory and applications of fibrous filters. Oxford, Pergamon Press, wyd. I.
• 5. Givehchi R., Tan Z. (2015). The effect of capillary force on airborne nanoparticle filtration. Journal of Aerosol Science 83, 12–24.
• 6. Hinds W.C. (1999). Aerosol technology. Properties, behavior and measurement of airborne particles. Nowy Jork, John Wiley & Sons, wyd. II.
• 7. ISO 21083 Test method to measure the efficiency of air filtration media against spherical nanomaterials (Part 1: Particle size range from 20 nm to 500 nm, Part 2: Particle size range from 3 nm to 30 nm) [w trakcie opiniowania]. J
• 8. Jakubiak S., Tomaszewska J., Jackiewicz A., Michalski J., Kurzydłowski K.J. (2016). Polypropylene. Zinc oxide nanorod hybrid material for applications in separation processes. Chemical and Process Engineering 37, 393–403.
• 9. Mouret G., Chazelet S., Thomas D., Bemer D. (2011). Discussion about the thermal rebound of nanoparticles. Separation and Purification Technology 78, 125–131.
• 10. Podgórski A. (2010). Protection of the respiratory system against nanoparticles inhalation. [W:] Nanoparticles in medicine and environment. Inhalation and health effect. [Red.] J. Marijnissen, L. Gradoń. Dordrecht, Springer Science+Business Media, 251–277.
• 11. Podgórski A., Bałazy A. (2004). Filtracja nanoaerozoli w filtrach włóknistych. Model termicznego odbicia i resuspensji nanocząsteczek – II. Inżynieria Chemiczna i Procesowa 25, 1515–1520.
• 12. Podgórski A., Gradoń L., Bałazy A. (2004). Filtracja aerozoli w filtrach włókninowych. Poradnik dla użytkowników, producentów i służb BHP. Warszawa [praca niepublikowana, dostępna w CIOP-PIB].
• 13. Podgórski A., Bałazy A., Gradoń L. (2006). Application of nanofibers to improve the filtration efficiency of the most penetrating aerosol particles in fibrous filters. Chemical Engineering Science 61, 6804–6815.
• 14. Shin W.G., Mulholland G.W., Kim S.C., Pui D.Y.H. (2008). Experimental study of filtration efficiency of nanoparticles below 20 nm at elevated temperatures. Aerosol Science 39, 488–499.
• 15. Steffens J., Coury J.R. (2007a). Collection efficiency of fiber filters operating on the removal of nano-sized aerosol particles: I – Homogeneous fibers. Separation and Purification Technology 58, 99–105.
• 16. Steffens J., Coury J.R. (2007b). Collection efficiency of fiber filters operating on the removal of nano-sized aerosol particles: II – Heterogeneous fibers. Separation and Purification Technology 58, 106–112.
• 17. Wang J., Chen D.R., Pui D.Y.H. (2007). Modeling of filtration efficiency of nanoparticles in standard filter media. Journal of Nanoparticles Research 9, 109–115.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).