CN110026016A - 从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，所述方法包括以下步骤:提供充满盐雾并包含要过滤的颗粒的空气流，使所述空气流通过过滤介质，其中所述盐雾包括NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡；所述过滤介质相对于所述空气流具有上游侧和下游侧，在疏水性非织造纤维网的下游侧具有与所述疏水性非织造纤维网流体接触或实际接触的纳米纤维网层；其中通过步骤的进行使得所述疏水性非织造纤维网面向所述空气流，并且疏水性非织造纤维网在暴露于空气物流中的NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡的情况下，所述纳米纤维网层的下游侧NaCl颗粒再结晶率不超过0.7%。本发明提供载有盐雾、盐滴并包含要过滤的盐颗粒的空气流，以及使空气流通过过滤介质。

Description

从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法
技术领域
本发明涉及从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，属于含盐空气的过滤技术领域。
背景技术
沿海地区空气中含有大量随海水蒸发的盐分，其溶于小水滴中形成浓度很高的盐雾。盐雾中的主要成分为 NaCl，而其溶液中是以Na+ 和Cl- 形式存在，也包括SOx，都具有较强的腐蚀性。在温度达到一定范围时，盐雾中高浓度的 (NaCl) 会迅速分解为 Na+ 离子和活跃的 Cl-离子，并与分子式比较活跃的金属材料发生化学反应生成强酸性的金属盐。
在海洋环境下，盐污染物以固体颗粒，液滴或固液态形式存在。海水水滴随着水分蒸发变成固态，也就是俗称的海盐颗粒，其粒径分布在2-7微米及0.2-0.3微米两个波段。当环境湿度达到一定程度时，海盐颗粒又会发生潮解，从固态变成液态。随着环境条件不断变化，海盐颗粒会不断从一种状态变成另一种状态，周而复始，但是海盐污染物在40%至70%湿度范围下的相态表现难以预测。
同时盐分迁移的现象主要发生在盐分处于液态的时候。处于液态的盐分可随意流经传统过滤器介质的孔隙。不同状态的液态盐经过过滤器组的方式各有不同。较大的盐液滴通常是毫无疑问地遵循一般水滴的运行轨迹。而盐泡沫由于密度较低，能够进入更为复杂的气流组织中。同样地，气泡破裂产生的细水雾也是相同的运行原理。
因此，一直以来，盐类污染物所具有的相变能力是传统过滤技术未考虑到的问题，尤其是对处于液相状态下盐类污染物的祛除。
因而在保护重要物品及电气设备免受盐污染物腐蚀损坏的问题上，需要专有的盐分过滤介质/器能够不受环境湿度和颗粒大小影响，有效解决这一难题。
本发明的一个目的是提供此类过滤介质及其使用方法。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，方法包括以下步骤:提供载有盐雾、盐滴并包含要过滤的盐颗粒的空气流，以及使空气流通过过滤介质。介质相对于空气流具有上游侧和下游侧，并包括熔喷纤维层、疏水性纳米纤维网层或者涂有拒水材料的PTFE材料。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，所述方法包括以下步骤: 提供充满盐雾并包含要过滤的颗粒的空气流，使所述空气流通过过滤介质，其中所述盐雾包括NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡；所述过滤介质相对于所述空气流具有上游侧和下游侧，在疏水性非织造纤维网的下游侧具有与所述疏水性非织造纤维网流体接触或实际接触的纳米纤维网层；其中通过步骤的进行使得所述疏水性非织造纤维网面向所述空气流，并且疏水性非织造纤维网在暴露于空气物流中的NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡的情况下，所述纳米纤维网层的下游侧NaCl颗粒再结晶率不超过0.7%。
本发明进一步的，所述过滤介质还包括第二层纤维网，所述第二层纤维网被放置在所述纳米纤维网与所述疏水性非织造纤维网之间并且与它们两者流体接触。
本发明进一步的，其中所述疏水性非织造纤维网的表面的至少一部分与所述纳米纤维网粘结。
本发明进一步的，其中所述疏水性非织造纤维网被点粘结到所述纳米纤维网。
本发明进一步的，所述第二层纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的纺粘非织造纤维网。
本发明进一步的，其中所述纺粘纤维网包括单组分纤维或双组分纤维，其中一种组分包含聚烯烃。
本发明进一步的，所述第二层纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的熔喷非织造纤维网。
本发明进一步的，所述疏水性非织造纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的PTFE膜。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点：在传统过滤介质中，盐颗粒物质可以通过H11过滤介质过滤，过滤效率在95%，如果是H12，H13的过滤介质，过滤效率可以达到99.5%和99.97%，可以起到比较好的过滤效果，但是如果空气中的盐颗粒变成液滴、盐气泡，则它们比较容易穿透介质，进入到下游。
本发明的方法是在过滤介质中，有三层结构，第一层为熔喷纤维层，用于过滤空气中的大颗粒物，如直径大于3微米,第二层则是拒水层,该层的作用是可以让空气透过,但是水(含NaCl溶液)则被拦截在该层外侧,拦截的方式为:由于为拒水层,水顺着纤维表面流走,导致含NaCl溶液浓度升高，NaCl结晶，从而在第2层或者第3层被拦截；在第二层处于潮解状态的NaCl，随着空气流动，水蒸气蒸发，加速NaCl结晶，从而在第二层或者第三层被拦截,第三层为高效率过滤材料,对0.3微米颗粒物过滤效率可以达到99.5%和99.97%。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一、一种从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，包括如下步骤：提供充满盐雾并包含要过滤的颗粒的空气流，使空气流通过过滤介质，其中盐雾包括NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡；过滤介质相对于空气流具有上游侧和下游侧，在疏水性非织造纤维网的下游侧具有与疏水性非织造纤维网流体接触或实际接触的纳米纤维网层；其中通过步骤的进行使得疏水性非织造纤维网面向空气流，并且疏水性非织造纤维网、纳米纤维网层在暴露于空气物流中的NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡的情况下，纳米纤维网层的下游侧NaCl颗粒再结晶率不超过0.7%。再结晶率的测试方法为，设定空气流中NaCl的初始重量为W1，经过过滤介质后附着在过滤介质上的NaCl的重量为W2，测定过滤介质下游侧结晶后的NaCl颗粒为W3，再结晶率计算公式为W3/（W1-W2）；例如W1为100单位，W2为10单位，则（W1-W2）等于90单位，测得W3为2单位，则再结晶率约为2.2％。
疏水性非织造纤维网的表面的至少一部分与纳米纤维网粘结，具体的粘结形式为超声波技术点粘结到所述纳米纤维网；第二种粘结形式为热压熔融技术将固体胶以S形式布置于疏水性非织造纤维网和纳米纤维网之间，由此达到粘结固定。
其中疏水性非织造纤维网作为上游层，可以采用PT或者PET材料层，优选采用聚四氟乙烯纤维层，用于过滤空气中的大颗粒物，如直径大于3微米。
其中纳米纤维网作为下游层，可以采用PET材料层或者采用聚四氟乙烯纤维层，该层的作用是对0.3微米颗粒物过滤效率可以达到99.5%和99.97%
实施例二、一种从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，与实施例一的不同之处在于，过滤介质还包括第二层纤维网，第二层纤维网被放置在纳米纤维网与疏水性非织造纤维网之间并且与它们两者流体接触。第二层纤维网可以是为设置于纳米纤维网的上游并与纳米纤维网流体接触的纺粘非织造纤维网。纺粘纤维网包括单组分纤维或双组分纤维，其中一种组分包含聚烯烃。即，纺粘非织造纤维网与所述纳米纤维网实际接触；纺粘非织造纤维网被粘结到所述纳米纤维网；纺粘非织造纤维网被点粘结到所述纳米纤维网。
或者，第二层纤维网包括在纳米纤维网的上游并与纳米纤维网流体接触的熔喷非织造纤维网；即，熔喷非织造纤维网与所述纳米纤维网实际接触；所述熔喷非织造纤维网被粘结到所述纳米纤维网；所述熔喷非织造纤维网被点粘结到所述纳米纤维网。该层的作用是可以让空气透过,但是水(含NaCl溶液)则被拦截在该层外侧,拦截的方式为:由于为拒水层,水顺着纤维表面流走,导致含NaCl溶液浓度升高，NaCl结晶，从而在第2层或者第3层被拦截；在第二层处于潮解状态的NaCl，随着空气流动，水蒸气蒸发，加速NaCl结晶，从而在下流层被拦截。
在传统过滤介质中，盐颗粒物质可以通过H11过滤介质过滤，过滤效率在95%，如果是H12，H13的过滤介质，过滤效率可以达到99.5%和99.97%，可以起到比较好的过滤效果，但是如果空气中的盐颗粒变成液滴、盐气泡，则它们比较容易穿透介质，进入到下游，而本实施例通过设置的疏水性非织造纤维网、第二层纤维网和纳米纤维网实现了不仅过滤效率可以达到99.5%和99.97%，同时当盐颗粒变成液滴、盐气泡，则它们也不容易穿透过滤介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 提供充满盐雾并包含要过滤的颗粒的空气流，使所述空气流通过过滤介质，其中所述盐雾包括NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡；所述过滤介质相对于所述空气流具有上游侧和下游侧，在疏水性非织造纤维网的下游侧具有与所述疏水性非织造纤维网流体接触或实际接触的纳米纤维网层；其中通过步骤的进行使得所述疏水性非织造纤维网面向所述空气流，并且疏水性非织造纤维网在暴露于空气物流中的NaCl颗粒、NaCl液滴、NaCl气泡的情况下，所述纳米纤维网层的下游侧NaCl颗粒再结晶率不超过0.7%。
2.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，所述过滤介质还包括第二层纤维网，所述第二层纤维网被放置在所述纳米纤维网与所述疏水性非织造纤维网之间并且与它们两者流体接触。
3.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，其中所述疏水性非织造纤维网的表面的至少一部分与所述纳米纤维网粘结。
4.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，其中所述疏水性非织造纤维网被点粘结到所述纳米纤维网。
5.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，所述第二层纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的纺粘非织造纤维网。
6.根据权利要求5所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，其中所述纺粘纤维网包括单组分纤维或双组分纤维，其中一种组分包含聚烯烃。
7.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，所述第二层纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的熔喷非织造纤维网。
8.根据权利要求1所述的从充满盐雾并包含颗粒的空气中过滤颗粒及NaCl的方法，其特征在于，所述疏水性非织造纤维网包括在所述纳米纤维网的上游并与所述纳米纤维网流体接触的PTFE膜。
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