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如何消除臭氧,由空气净化器产生的?

2013-12-24游戏

如何消除臭氧,由空气净化器产生的? 咱们可以先从空气净化器的净化方式与原理入手。

空气净化器内有几层过滤网,主要由 马达、风扇、空气过滤网 等系统组成,其工作原理为: 机器内的马达和风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物清除或吸附,只有洁净空气 才可以从出风口排出。

它有促进空气对流流动的作用,作用也是类似开窗通风,而且还有净化空气污染的能力。

它的空气过滤网,常分:

㈠初级滤网 ,可以清洗,它的作用是 过滤直径5微米以上颗粒物或较大毛发、棉絮、灰尘
㈡复合滤网 ,不可清洗,也不可沾水,属于耗材滤网,需要定期更换。常包括除气态污染层、除固态/微生物污染层。

空气净化器的工作原理又分3种:

①被动吸附过滤式 滤网净化类
②主动式净化 无滤网型
③双重净化 (主动净化+被动净化)

对于空气净化器而言,双重净化(主动净化+被动净化)空气净化器,已是当前空气净化器的整体技术迭代与设计创新的方向。

①被动净化: 被动的等待室内空气被抽入机器内,以「直接拦截,惯性碰撞,布朗扩散机理 」这3种机制中的一种进行捕获,并通过范德瓦尔斯力、静电引力和毛细管作用, 初效滤网拦截毛发纤维、飘絮等大颗粒物,HEPA滤网净化油烟、二手烟、灰尘、PM2.5等污染,以 活性炭、沸石、多孔树脂、硅藻土、二氧化硅 等吸附载体,对甲醛进行吸附,以贵金属或者催化剂,对甲醛进行催化分解,分解成二氧化碳和水。
②主动净化: 静电除尘、负离子技术 银离子技术、低温等离子技术 、光触媒技术、净离子群 离子技术 等,有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子,通过空气会扩散的特点,对室内的各个角落对空气进行无死角净化。

事实上,不仅仅是 负离子技术 ,还有 银离子技术、低温等离子技术、光触媒技术、净离子群 离子技术 等,这些主动式品类空气净化器,都会存在 臭氧释放 的问题。

一、主动式空气净化器,会产生微量臭氧,不能选购?

最近我整理市面上一些热销款的相关性能参数、净化方式与原理,汇总了以下5类常见空气净化类型,譬如:

  1. 氨基酸净化技术除甲醛,滤网受潮会导致氨基酸大量被微生物分解而产生异味;
  2. 吸附法技术除甲醛,活性炭原料虽好却效果有限,接近吸附饱和或活性炭受潮后,容易产生异味;
  3. 静电净化技术/负离子净化技术除甲醛,容易转化成臭氧,形成沉淀物,放出污染的氧化物,需配合甲醛催化滤网,才更好实现对室内甲醛/臭氧的同步去除;
  4. 催化剂除甲醛除甲醛。 催化剂是当下主流的除醛方式,目前有室温催化(冷触媒)和光催化(光触媒)两大类。其中, 光催化(光触媒)对VOC的一次去除率不高,而且紫外线净化技术对人体皮肤与眼睛会有影响,臭氧在屋内累积会影响人体健康。

咱们可以从这5类常见空气净化类型中看出, 静电净化技术、负离子净化技术、光催化(光触媒)催化剂技术 ,都有可能产生臭氧。

为什么会出现这样的原因呢?咱们接着分析:

  1. 负离子技术。 负离子产生量远远达不到除甲醛的浓度,当高压电在2-10KV时,负离子产生量一般是0.5-2千万个/cm³。而0.1mg/m³甲醛的浓度(国标限值)相当于200亿亿个/cm³,是负离子浓度的1000亿倍。当负离子发生器电压继续提高时,负离子浓度会大幅提高,但 会产生有害的臭氧(刺激性腥臭味) 。当然,也并不是说负离子没作用。事实上,负离子的作用是 沉淀颗粒物,让空气感觉呼吸起来更清新 ,还有 杀菌 的作用。 所以,只需要配合甲醛催化滤网,才更好实现对室内甲醛/臭氧的同步去除。
  2. 静电净化技术。 无耗材空气净化器的除尘原理是静电除尘,静电除尘器已经在工业上运用了几十年。 静电除尘顾名思义,是利用静电作用拦截气体中的颗粒物 。静电除尘使用的高压电在10KV以上,必然会产生臭氧。而一般厂家会将臭氧浓度控制在较低水平,以避免影响室内空气质量。低浓度臭氧产生量说明·OH、·O等氧自由基浓度也不高,因此 静电除尘对甲醛的去除率一般较低 。所以, 静电除尘器需要配合甲醛催化滤网,才能实现对室内甲醛和自身臭氧的同步去除。
  3. 光催化(光触媒)催化剂技术。 空气净化器中常见使用的光催化剂一般是 二氧化钛 二氧化钛可以利用紫外灯所发射的紫外光,产生强氧化性的羟基自由基·OH,进而分解甲醛、VOC 。因为光催化产生的羟基自由基具有极强的氧化性,可以高效分解甲醛和VOC。但是,空气净化器风量大,对VOC的一次去除率不高。 部分VOC未完全氧化便离开了催化剂,这些未完全氧化的VOC产物,是空气净化器酸味、异味的来源之一 。空气净化器利用紫外灯作为光源,如果仪器设计不合理,会导致部分泄露的紫外光产生臭氧,臭氧在屋内累积会影响人体健康。

通常,厂家会将臭氧浓度控制在较低水平,以避免影响室内空气质量,让主动式空气净化器所产生的 低浓度的臭氧,不足以危害人们的健康

人的嗅觉对臭氧极为敏感,能感受到的浓度为0.01ppm

在0.01ppm浓度下,按国家卫生部规定可接触10小时不会对人体有任何影响和损害。

此外,一旦离开臭氧环境,所有不适感(口干、呼吸道有刺激等)就会马上消失,也不会产生任何后遗症的。如果人体没有出现咳嗽、咳痰、呼吸困难等症状,一般是影响不大的。

这里可能会有知友疑问: 0.01ppm的臭氧浓度相当于多少毫克每立方米呢?

在空气中
因为,1 PPM O₃ = 2.14 mg O₃ /m³
所以, 0.01 ppm =0.0214 mg/m³

也就是说,在0.0214 mg/m³的臭氧浓度下,按国家卫生部规定,即使接触10小时,也不会对人体有任何影响和损害的

喜欢追述务实较真的知友, 对于采用主动式净化的空气净化器(如静电除尘、负离子技术 银离子技术、低温等离子技术、光触媒技术、净离子群离子技术 ), 也可以 找官方要第三方检测报告,查看机器出风口的臭氧浓度是否小于0.0214 mg/m³。

为了方便知友们更好地理解,就以6款热销款的新颐小白3.0来举例。譬如,新颐小白3.0有第三方检测机构的检测报告显示:

负离子的生成,确实会产生微量臭氧, 根据【国家标准】(GB 21551.3-2010)标准要求,空气净化器的出风口的臭氧浓度,需要在0.1mg/m³以下。

附图,是新颐小白3.0空气净化器所出示的第三方检测报告, 每分钟释放500万/cm³负离子 ,检测结果: 出风口的臭氧浓度<0.003mg/m³,也小于0.0214 mg/m³,更远远小于0.1mg/m³。

二、空气净化器,是怎么去除甲醛的?

市面上,很多空气净化器它们大多采用 以「活性炭」为载体 ,通过 物理改性、化学改性 的催化方式来催化氧化,以「 碰撞、拦截和扩散 」这3种机制中的一种进行捕获,并通过 范德瓦尔斯力、静电引力和毛细管作用,不仅可以吸附甲醛,也可以分解甲醛,从而提高除醛效率,提高滤网的使用寿命。

譬如,市面上很多品牌如小米、飞利浦等这些大品牌,基本都是采用 活性炭吸附法净化技术 ,以 活性炭 为载材原料,以 片层堆叠结构 来实现活性基团位点迅速固定,能快速捕捉与吸附甲醛等气态污染物,并将其通过 物理改性和化学改性 的催化方式来催化氧化。

活性炭有一个特征,就是无选择吸附。

就是说,它可以对固态污染物、气态污染物 、微生物等有一定的吸附能力,为了追求高效除醛,现在的活性炭成分滤网大多都通过 改性或添加其他成分 ,不仅可以吸附甲醛,还可以将吸附的甲醛分解,从而提高除醛效率,提高滤网的使用寿命。

也就是说, 除了吸附甲醛,还会吸附人们活动所产生的气味、食品散发的味道、装饰家具所释放的TVOC

但是,活性炭对甲醛的吸附量较小, 1克优质活性炭 只能去除0.1-10毫克的甲醛。

特别新家装修后的房子,譬如,室内装饰材料( 板材、地板革 、油漆、涂料、石材、水泥、家具、化纤地毯 、壁纸 等),经过自然分解产生 甲醛、苯、氨 等有机污染物质,防火或隔音保温材料中的石棉也会造成污染。 这些材料所使用的胶粘剂中含有大量甲醛,一旦遇热、变潮,甲醛就会从这些材料中散发出来。

基于无选择吸附的特性, 部分TVOC会和甲醛竞争,导致活性炭对甲醛吸附量大幅下降。

所以,在实际室内环境中,活性炭很容易吸附饱和而失去作用。

  • 当滤芯接近吸附饱和时,活性炭会随着温度的上升而将部分甲醛和VOC释放出来,并产生异味;
  • 当活性炭受潮了,空气净化器停止运行后,活性炭上的微生物会在局部厌氧的条件下部分利用VOC并产生臭味。
  • 正如,咱们现实生活中也会发现,潮湿毛巾容易有臭味,就是由于细菌繁殖导致的。细菌最容易繁殖的自然条件是高温高湿,毛巾又多是湿用日用品,一旦温度条件适宜,细菌就会大量孳生繁殖。细菌的排泄物中含有大量氨气、乙醛、硫化氢等异味,会让毛巾产生恶臭。

    所以,空气净化器的整体技术走势,都是在往 催化剂净化技术 走。

    为了方便知友们更好地理解,以6款热销款的新颐小白3.0 来举例。

    譬如,新颐小白3.0空气净化器 ,其滤芯载体采用的是, 上海交通大学吴吉祥 教授在几十年的摸索后所发明的「空气魔硅」 ,就是把 「空气魔硅」取代了「传统活性炭」 来作为载材原料, 在第三方CMA检测机构中科院的检测实验表明,空气魔硅对含甲醛空气的净化量是传统活性炭的300多倍 ,而且是分解甲醛,不是活性炭成分滤网,不是类似活性炭的吸附。

    它采用的是 催化剂净化技术(室温催化) 。其原理,是采用非碳基材料、HEPA滤网、空气魔硅(新型纳米多孔二氧化硅凝胶材料)的三重净化技术催化分解甲醛。 通过「碰撞、拦截和扩散」这3种机制中的一种进行捕获,并通过范德瓦尔斯力 、静电引力和毛细管作用,粘附到过滤纤维上,以「吸附+分解」进行除菌消毒、除甲醛。

  • 实测除甲醛CADR值:618.3m³/h
  • TVOC去除率 93.5%
  • 臭味去除率 97.9%
  • 「疯狂的挑战 」检测实验中,新颐小白3.0在第三方CMA检测机构中挑战安全标准3000倍总量甲醛, 在30立方的试验舱里加入甲醛总重量378.6毫克 ,搅和均匀以后的实验舱 甲醛浓度是12.62毫克/立方米,仅需25分钟就可净化降到0.09毫克/立方米以下

    https://www.zhihu.com/video/1697277138997301248

    滤网具有高效催化分解甲醛的特性,去除甲醛1500毫克,性能仅下降4.3%,可谓:除醛更彻底、寿命更长久。

    最近我整理了市面上一些热销款,不泛也有得过 科技创新 空净产品「南山奖」 的品牌,比如 新颐小白、A.O.史密斯 等。

    很多时候,咱们挑选空气净化器会更偏于品牌、机器的性能参数,譬如: CADR值与CCM值高不高啊、静音效果怎样(放儿童房或卧室会不会影响睡眠)、搬运轻不轻便(能否手提、重量怎样、有没有万向轮 )、额定功率高不高(功率越高、净化能效值不高,就越耗电)、特色功能(能语音控制、APP远程控制、可选装加湿盒子、有负离子功能) ,也有第三方检测报告佐证,就是说净化效率是有第三方检测机构 验证,但是往往忽略了净化方式与原理,忽略品质口碑(是否拿过 南山奖、九星认证 )。

    篇幅有限,最近我汇总了5类常见空气净化类型(如 负离子净化技术、催化剂净化技术、氨基酸净化技术 、活性炭吸附法 技术、静电净化技术 等),更多详细维度分析,感兴趣的知友也可看: