基于声凝并的PM2.5脱除技术研究进展（Ⅰ）：声凝并预处理技术

总结.在20世纪70年代，随着发达国家环保意识的增强，声凝并相关研究报道增多.1975年，Scott等[20]采用锯齿波对ZnO气溶胶进行了声凝并实验，取得了较好的效果.1976年，Volk等[21]采用声压级为100～120 dB、频率为1～6 kHz的声源，对粒径为0.01～1 μm、质量浓度为0.5～2 g·m-3的炭黑颗粒进行声凝并实验，结果表明：声压级的提高和质量浓度的增加均有利于声凝并；声场频率为3 kHz时声凝并效果最佳；但由于采用的声压级较低，因而需10～50 s才能达到较好的声凝并效果.1979年，Shaw等[22]采用单分散分布的聚苯乙烯（PSL）颗粒（粒径分别为0.17、1、2 μm）和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）颗粒（粒径分别为0.24、0.34 μm）进行声凝并实验，取得了一定的效果；Rajendran等[23]对比了平均粒径为1.3 μm、质量浓度为1.6 g·m-3的NH4Cl颗粒分别在行波和驻波声场中的凝并效果，发现驻波声场对颗粒的凝并更为有效；GallegoJuárez等[24]对平均粒径为0.6 μm的炭黑颗粒进行声凝并实验，在声压级为159.5 dB、频率为20.4 kHz条件下，发现声场作用后颗粒的平均粒径增加到9.6 μm.1983年，Cheng等[25]采用声压级为145～155 dB、频率为0.6～3 kHz的行波声场，对平均粒径为0.16～0.3 μm的NH4Cl颗粒进行声凝并实验，结果显示，声凝并效果随频率的增加而提高.1986年，de Sarabia等[26]利用频率为20.4 kHz的驻波声场对粒径为0.07～3 μm的炭黑颗粒进行声凝并实验研究.1987年，Tiwary等[27]对平均粒径为5 μm的燃煤飞灰开展声凝并实验，发现温度、颗粒质量浓度以及声压级的增加均有利于颗粒的凝并.1989年，Magill等[28]针对橡胶燃烧产生的烟尘开展声凝并实验，在声压级为150 dB、频率为21 kHz的声场条件下，发现颗粒粒径显著增大.1991年，Magill等[29]分别在9.4、21 kHz的声场中对平均粒径为0.8 μm的乙二醇液滴进行声凝并实验，结果显示，9.4 kHz时声凝并效果更好；GallegoJuárez等[30]分别对微米尺度的炭黑颗粒、粒径为0.8 μm的液滴以及炭黑与液滴混合颗粒进行声凝并实验，结果表明，液滴的凝并效果优于炭黑颗粒，炭黑颗粒中混入液滴后凝并效果增强.此后，Capéran等[31-34]采用21 kHz的超声换能器作为声源进行了一系列声凝并实验，发现该声源对乙二醇液滴（0.5～2 μm）、TiO2颗粒（0.5～5 μm）、燃煤飞灰（0.6～6 μm）和油滴（0.6～7 μm）均能产生明显的凝并作用.1999年，GallegoJuárez等[35]将声凝并技术与工业应用相结合，利用4台功率为400 W的压电换能器作为声源，在频率分别为10、20 kHz时对流化床燃煤锅炉排放的含尘烟气（烟温为150 ℃、颗粒数目浓度峰值粒径为1 μm、粒径为0.018～10 μm）进行预处理，结果表明，增设声凝并预处理装置后，静电除尘器出口处颗粒数目浓度降低40%左右，但20 kHz时的预处理效果比10 kHz时的略好.2000年，de Sarabia[36]采用与GallegoJuárez等[35]相同的声源控制柴油机尾气中的亚微米颗粒（0.02～0.7 μm），实验发现，20 kHz时颗粒数目浓度减少56%，10 kHz时颗粒数目浓度仅减少8%.2004年，Komarov等[37]实验研究了900 ℃时不同频率（0～1 kHz）下Zn颗粒（0.1～80 μm）在氩气中的声凝并效果.

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