بررسي كارايي جمع آوري فيلتر اولپا در ربايش نانو ذرات آئروسلي

Investigating the collection efficiency of ULPAfilters for the removal of nano-sized aerosols

زمينه و هدف: به دليل پيشرفت تكنولوژي نانو نگراني ناشي از پيامدهاي منفي اين ذرات منتشره در مواجهه انساني و زيست محيطي دو چندان شده است. ازجمله مهم ترين مدياي شناخته شده جهت كنترل نانو ذرات فيلترهاي اليافي با نفوذپذيري خيلي پايين ( ULPA ) مي باشند. در اين مطالعه افت فشار و كارايي بستر اليافي ULPA جهت جمع­آوري و حذف نانو ذرات آئروسلي مورد بررسي قرار گرفت . روش بررسي: كارايي و افت فشار صافي ULPA با استفاده از ذرات آئروسل نانو مقياس ساكاروز در گستره ي سايزي nm 700 -70 و در سرعت جريان­هاي مختلف cm.s-1 5-1.58 اندازه ­ گيري شد. فيلتر مورد استفاده داراي ضخامت mm 0/4 بود. سيستم آزمون به صورت استوانه­اي شكل از جنس فولاد ضد زنگ با سطح فيلتراسيون 13 سانتي­متر ساخته شد. ذرات مورد نظر با استفاده از مولد الكترواسپري ذرات مدل 3480 توليد شد. از شمارشگر ذرات مدل CPC Models 5.410 ساخت شركت Gream براي اندازه­گيري غلظت عددي ذرات قبل و بعد از فيلتر و محاسبه كارائي بستر استفاده شد. يافته ­ها: نتايج تحقيق نشان مي دهد كه، ميزان نفوذپذيري بستر اولپا (مستقل از سرعت عبوري) براي ذرات 100 نانومتردر ميان ساير اندازه ­هاي مورد مطالعه از حداكثر ممكن برخوردار بوده و به عنوان ناحيه MPPS در اين مديا تعيين شد. از طرفي آناليز داده ها بيانگر ارتباط مشخصي بين پارامترهاي قطر و راندمان قبل از MPPS (منفي) و بعد از MPPS (مثبت) مي باشد. در تحقيق حاضر شواهد نشان مي دهد با افزايش سرعت جريان، ميزان نفوذپذيري و افت فشار در گستره اندازه ذرات مورد بررسي افزايش و فاكتور كيفيت كاهش مي يابد. نتيجه گيري: مدياي ULPA مورد بررسي در تحقيق حاضر داراي ناحيه MPPS ذرات 100 نانومتر در ميان ذرات مورد مطالعه بوده و در شرايط آزمايشگاهي تحقيق حاضر به عنوان يك بستر كنترلي ذرات معرفي مي گردد.

Background and aims: With the increasing application of nanotechnology concerns about the negative effects of human exposure and environmental releases of these particles is also doubled. Among the most well-known media, ULPA filters are used to control nanoparticles. In this study, the efficiency and pressure drop of ULPA fiber bed for collection and removal of nanoparticles were investigated. Methods: ULPA filter efficiency and pressure drop was measured by using nano-scale aerosol particle size range 70 -700 nm sucrose at different flow rates 1.58- 5 cm.s -1. The ULPA filter used had a thickness of 0.4 mm. A cylindrical test system was constructed as a form of stainless steel with a filtration surface of 0.013m2. Desired particles were generated using Electrospray 3480 model particle generator. Condensation particle counter CPC Models 5.410 Gream Company was implemented to measure particle number concentration before and after filter bed and to calculate the performance. Results: Results showed that the maximum amount of substrate permeability of ULPA media (independent of the velocity rate) was for the particles of 100 nm and it was determined as the MPPS in this media. However, data analysis revealed a significant relationship between diameter and efficiency parameters of the MPPS (negative), and the MPPS (positive). Conclusion: The ULPA media used in this study with the MPPS particles of 100 nm can be introduced as a particles control substrate for experimental conditions presented in the study.