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Powder Technol.(IF=5.64)磁场促进不溶性亚微米颗粒的非均相冷凝生长

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PM2.5是目前国内大多城市空气污染的主要污染物,其中燃煤产生的PM2.5可占总量的30%~50%。为实现经济与环境协调发展,国家制定了严格的排放政策,并采用了一系列的除尘装置,然而常规除尘装置对粉尘去除率可达99.5%,PM2.5去除率仅为95%~98%,常规除尘装置对亚微米颗粒的收集效率较低,因此需要研发更经济、高效的细颗粒控制技术,在进入除尘装置之前将亚微米颗粒增大之微米尺寸,提高常规设备对亚微米颗粒的去除效率。
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东南大学能源与环境学院研究团队在工程技术领域Top期刊Powder Technology在线发表了题为“ Heterogeneous condensation for high concentration of insoluble submicron particles under magnetic field”的文章,采用61.1 mT磁场(MF)与过饱和水蒸气环境(SWVE)相结合,探究对高浓度亚微米颗粒的非均性冷凝生长性能的影响。

研究发现,在磁场环境下,当流动云室(FCC)顶板温度达303 K时,所有粒径小于0.1 mm的颗粒都生长至0.2 mm以上,并且在0.6、1.5和3 mm形成明显的峰。在相同的颗粒浓度和顶板温度下,粒径2.1-4 mm和4-10 mm的峰面积增加,而与对照相比,磁场环境下,粒径0.1-1 mm和1-2.1 mm的峰面积减少,磁场环境下,生长颗粒的平均粒径增加0.45%~2.32%。当颗粒在FCC中平均停留时间为5.7~45.4s时,磁场环境下,生长颗粒的平均粒径增加0.32%~6.89%。磁场下促进SWVE增加冷凝水蒸气量,磁场下的颗粒与水之间的接触角减小,水蒸气在颗粒表面凝结需要克服的能量势垒减少,颗粒在较低的饱和度下被激活,有效生长时间增加,更有利于产生较大尺寸的颗粒。磁场与过饱和水蒸气环境相结合可改善亚微米颗粒的非均性冷凝生长性能,为粉尘去除提供了一种新思路。

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参考文献

https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117145


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