论文部分内容阅读
由于全国PM2.5气溶胶监测设备的监测结果参差不齐,因此,急需一种标准的PM2.5气溶胶对该部分设备进行检测校准。为此,本文就标准PM2.5气溶胶的制备开展相关研究工作,该研究工作的开展对于PM2.5气溶胶监测设备的检定、校准具有重要意义。本文基于本课题组研制的PM2.5气溶胶发生装置,分别利用PGSS法与SAS法对标准PM2.5气溶胶的制备开展了研究。确定以PGSS法制备聚乙二醇气溶胶颗粒过程的影响因素,并设计了L9(34)正交实验方案,在不同实验条件下收集到的气溶胶颗粒的平均粒径分别在1μm、1.9μm、2.3μm、17μm、20μm左右,且同一条件下的颗粒粒径分布不均匀,团聚情况严重。并根据实验结果对实验因素的影响程度及趋势进行了分析,分析结果表明:二氧化碳流量>喷嘴尺寸>高压釜温度>高压釜压力;高压釜温度过高或过低、二氧化碳流量和喷嘴尺寸越大,所制备颗粒尺寸越大;高压釜压力越高、喷嘴尺寸的适当减小,所制备颗粒尺寸越小。确定以SAS制备聚苯乙烯气溶胶颗粒过程的影响因素,并进行响应曲面法实验方案的设计,实验收集到的颗粒粒径在1~10μm左右,且同一条件下的颗粒粒径分布均匀性较好,粒径分布较窄。并根据实验结果对实验因素的影响程度及趋势进行了分析,分析结果表明:结晶釜温度>气液比>溶液浓度>结晶釜压力;溶液浓度越大、结晶釜温度越高,所制备颗粒尺寸越大;结晶釜压力越高、气液比越大,所制备颗粒尺寸越小。通过对实验结果的分析,SAS法相比于PGSS法制备的气溶胶颗粒效果更好一些,同时也验证了本课题组所研制的PM2.5气溶胶发生器对于PM2.5气溶胶的制备具有可行性。本文标准PM2.5气溶胶制备的实验研究中,制备的气溶胶颗粒物的粒径大小、均匀性等还存有一些问题。因此,还需对实验设备及参数做进一步的优化改进,以达到预期的实验结果。