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空气净化器检测用环境试验舱研制及应用研究

作　者: 丁萌萌
导　师: 李增和
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 室内空气品质甲醛总挥发性有机物环境试验舱空气净化器净化性能自然衰减率
分类号: X851
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

对45间新装修的住宅和办公室室内空气品质进行测量,证明装修对室内空气品质影响巨大,且主要污染物为甲醛和总挥发性有机物(TVOC)。选取同一写字楼内3个楼层共18个装修程度相同的房间,对使用不同类型空气净化器房间的污染物去除率进行了监测,净化性能参差不齐,个别房间使用空气净化器后,净化效率反而低于污染物自然衰减效率,和预想结果有很大差别。空气净化器测试环境和评价方法不完善,导致劣质空气净化器应用于日常生活的危害显而易见。为了对不同类型空气净化器进行科学公正的评价,专门研制了环境试验舱。环境试验舱主要由内舱、外舱、空气净化系统、污染源发生装置和空气采样系统组成。其中,内舱为测试舱主体部分,体积为30m3。对舱的性能进行评价测试表明：温度和相对湿度的偏差分别为δT≤2.5℃和δRH≤5%；环境舱内外压差在O-5Pa时,舱体泄漏量为0.05-2.0m3／h；清洗后,舱内单项污染物本底浓度小于30μg/m3,TVOC小于100μg/m3；以质量分数为37%的甲醛溶液作代表性污染物,4种投放量下回收率分别为86.6%,83.4%,82.9%,81.5%；舱内温度为21℃,相对湿度为40%时,甲醛、苯、甲苯、氨等4种污染物自然衰减率分别为6.7%,8.9%,4.7%,7.5%。对环境舱内原有污染源发生装置进行了改造,并分三个阶段对改进前后的性能进行对比,大量数据及图表表明新装置性能有很大提高,可以更加快速、均匀地向环境舱内定量释放污染物,浓度稳定可控。在此基础上对多种污染物进行了挥发性试验,总结出各污染物的挥发特征,通过制作浓度-时间曲线,可实现间接定量。利用该试验舱,选择甲醛为代表性污染物,对6台空气净化器的净化性能进行了评价。数据表明不同技术生产出的净化器净化效率有明显差异,同种技术的净化器净化效率也不同。即使是同一台空气净化器,在关键技术处作出调整,测试时得出的净化效率也有很大差别。上述实验证明本课题设计制造的环境试验舱运行良好,可细致测量出净化效率的差别,能够相对准确反映出具体产品的真实净化效率。

全文目录

学位论文数据集  3-4
摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
符号说明  8-17
第一章绪论  17-31
  1.1 室内空气品质(IAQ)概述  17-22
    1.1.1 室内空气品质(IAQ)定义  17-18
    1.1.2 室内空气污染主要特点  18
    1.1.3 室内空气中主要化学污染物来源及其危害  18-20
      1.1.3.1 甲醛  18-19
      1.1.3.2 氡气  19
      1.1.3.3 氨  19
      1.1.3.4 苯  19-20
      1.1.3.5 总挥发性有机物(TVOC)  20
    1.1.4 改善室内空气品质(IAQ)的措施  20-22
      1.1.4.1 植物法  20-21
      1.1.4.2 通风法  21
      1.1.4.3 化学药剂法  21
      1.1.4.4 空气净化器法  21
      1.1.4.5 几种净化方法讨论  21-22
  1.2 空气净化器的发展历史及现状  22-24
    1.2.1 空气净化器的发展历史  22
    1.2.2 现有空气净化器的种类  22-24
      1.2.2.1 吸附类空气净化器  23
      1.2.2.2.化学溶剂空气净化器  23
      1.2.2.3 低温催化空气净化器  23
      1.2.2.4 臭氧空气净化器  23-24
      1.2.2.5 光催化空气净化器  24
      1.2.2.6 负氧离子空气净化器  24
  1.3 环境试验舱  24-25
    1.3.1 环境试验舱的分类  25
    1.3.2 空气净化器试验舱  25
  1.4 国内外研究进展  25-30
    1.4.1 美国AHAMAC-1-2000标准  26
    1.4.2 日本(JIC 9615)工业标准  26
    1.4.3 国内《空气净化器》标准  26-27
    1.4.4 各国标准之间的比较  27
    1.4.5 空气净化器净化性能评价指标  27-29
      1.4.5.1 洁净空气量  27-29
      1.4.5.2 去除率  29
      1.4.5.3 有效净化效率  29
    1.4.6 各性能指标的比较  29-30
  1.5 本文研究意义和内容  30-31
    1.5.1 本文研究意义  30
    1.5.2 本文主要研究内容  30-31
第二章室内空气品质调查研究  31-39
  2.1 测量的前期工作  31-34
    2.1.1 测量对象及设备  31
    2.1.2 室内测量点的选取  31-32
    2.1.3 测量步骤  32
    2.1.4 污染物采样及分析方法  32-34
      2.1.4.1 试剂和材料  32
      2.1.4.2 甲醛采样及分析方法  32-33
      2.1.4.3 氨采样及分析方法  33
      2.1.4.4 TVOC的测试方法  33
      2.1.4.5 苯的采样及分析方法  33-34
  2.2 室内空气中各成分测量  34-36
    2.2.1 测试方案  34
    2.2.2 测试结果  34-35
    2.2.3 数据分析  35-36
  2.3 空气净化器使用前后污染物浓度变化  36-37
    2.3.1 测试方案  36
    2.3.2 测试结果  36-37
    2.3.3 数据分析  37
  2.4 本章小结  37-39
第三章大型环境试验舱的研制及性能研究  39-51
  3.1 环境试验舱的研制  39-41
    3.1.1 舱体  40
    3.1.2 空气净化系统  40
    3.1.3 遥控式污染源发生装置  40-41
    3.1.4 空气采样系统  41
  3.2 环境试验舱的性能研究  41-48
    3.2.1 实验所用仪器试剂和采样点布置  41-42
    3.2.2 温湿度稳定性测试  42
    3.2.3 气密性测试  42-43
    3.2.4 本底浓度测试  43-45
    3.2.5 回收率测试  45-46
    3.2.6 投放量实验  46
    3.2.7 不同材质采样管对甲醛浓度的影响  46-47
    3.2.8 自衰减测试  47-48
  3.3 本章小结  48-51
第四章遥控式污染源发生装置关键性技术改进  51-61
  4.1 国内外同类产品现状  51-53
  4.2 污染源发生装置工作原理及改进措施  53-54
    4.2.1 污染源发生装置工作原理  53
    4.2.2 污染源发生装置的改进措施  53-54
  4.3 污染源发生装置改进后性能研究  54-60
    4.3.1 实验所用仪器试剂和采样点布置  54
    4.3.2 第一阶段实验  54-56
      4.3.2.1 实验描述  54
      4.3.2.2 实验数据分析  54-55
      4.3.2.3 实验小结  55-56
    4.3.3 第二阶段实验  56-58
      4.3.3.1 实验描述  56
      4.3.3.2 实验数据分析  56-57
      4.3.3.3 实验小结  57-58
    4.3.4 第三阶段实验  58-60
      4.3.4.1 实验描述  58
      4.3.4.2 实验数据分析  58-60
      4.3.4.3 实验小结  60
  4.4 本章小结  60-61
第五章空气净化器检测用环境试验舱应用研究  61-67
  5.1 空气净化器化学污染物净化性能测定  61-63
    5.1.1 空气净化器化学污染物净化性能检测方案  61-62
    5.1.2 实验仪器及仪器校准  62
    5.1.3 化学试剂  62
    5.1.4 甲醛采样及分析方法  62-63
    5.1.5 具体实验步骤  63
  5.2 空气净化器化学污染物净化性能结果分析  63-66
    5.2.1 所选空气净化器  63
    5.2.2 不同技术净化器的相互比较  63-64
    5.2.3 同一技术净化器的相互比较  64-65
    5.2.4 同一台净化器技术改进前后的比较  65-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章结论  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-75
研究成果及发表的学术论文  75-77
作者和导师简介  77-78
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  78-79

空气净化器检测用环境试验舱研制及应用研究

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