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工艺流程

a)
在新风管路系统基础上按装粒子净化装置，通过传统的或者柔性材料的新风管道送入病理科污染区域，同时建立空气动力学数学模型进行仔细设计优化室内的气流组织，在良好的气流组织中，通过粒子的作用分解甲醛、二甲苯等有害气体，从而有效改善病理室的空气品质。这种方式由于采用分解的方式，比通常的通风稀释措施更有效，降低气相传质速率，可以在达到质量平衡状态时污染物浓度处于更低的数值（达标），不产生二次污染。并且比通常的通风稀释措施通风量少，减少梯度挥发效应，能够以低能耗有效地消除空气污染。因而是一种安全、舒适、节能的改善空气品质的措施。

b)
动态的空气净化系统示意图

c)
粒子反应原理及系统流程
大气中的自由电子在射线、电场等外界能量的作用下，可使氧分子失去或得到一个电子而形一种过渡状态的粒子氧，它具有很强的氧化能力，可在短时间内与空气中的有害气体发生氧化降解反应，最后生成水、二氧化碳等对人体无害的小分子化合物。
甲醛（CH2O）被活性双极氧粒子（3O2-/+）完全分解的方程式如下：CH2O + 3O2-/+ =
CO2 + H2O
苯（C6H6）被活性双极氧粒子（3O2-/+）完全分解的方程式如下：C6H6 + 71/23O2-/+ =
6CO2 + 3H2O




说明：
²
以上反应是分步进行的，反应过程中有中间产物生成；
²
负氧粒子的作用，首先将有机物的分子团冲散，然后再逐步进行氧化反应；
²
主要通过低压产生粒子并进行化学反应，有别于负粒子发生器主要通过高压产生粒子并进行过滤吸附。避免产生过量的臭氧，危害人体健康。
²
二甲苯有邻位、间位和对位三种异构体，以间位比例最大，故本反应机理为间位异构体的反应式；
²
最终生成无害的二氧化碳、二氧化硫、氮气和水，达到消除污染、净化空气的作用。


3．粒子净化技术原理

应用介质壁垒放电装置产生的粒子体在可控制的空气粒子化过程应用方面的发展带来了室内空气环境净化方面的实际应用。它们可以专门用来净化室内空气当中的挥发性有机污染物(VOCS)；粒子化空气同时也能促进去除非常细的颗粒物（PMX）。空气粒子化过程包括：诱导性成效的空气粒子。例如：氧粒子O2– , 它是由两个原子氧自由基的阴粒子组成，与空气中的VOCs和PMx反应很快。

专用的空气粒子化的设备比偶然的‘源’更好控制。粒子发生器的设计和运行的近期发展产生了可控制的符合要求的专有粒子的输出；不希望产生的副产品臭氧被特殊的技术所控制在最低水平。

无论这些用于净化的工作物质是室外天然产生还是人工室内产生，都决定于每一环境的组成，特别决定与痕量种类的类型和浓度。专有的反应性决定于单个分子和原子的物理性质。如：粒子能、电子亲和性、质子亲和性、偶极距、极性和化学反应性。N2+，O2+，N+和O+非常快（微秒级）转为质子化的水合物：Ｈ＋．（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎ＜１０），而自由电子很快附在氧上生成超氧基阴粒子3O2-，它亦能生成水合物。这些中间体种类总称为“粒子簇”。
粒子簇进一步与痕量挥发性的颗粒的组分相反应。单个粒子簇在其短（～１分）寿命期间，在地平面上的空气中可与１０１２之多的分子相碰撞。随后该分子在气体中解离并反应。粒子化学连续变化：分子重新排列，分子粒子簇和粒子化的带电粒子的生长。质子化了的水合物其粒径约１ｎｍ（0.001ｕｍ），电迁移率１－２ｃｍ２／ｖ－ｓ。粒子簇约０.０１－０.1ｕｍ，迁移率０.３－１＊１０－６ｍ２／ｖ－ｓ。在粒子大小方面，后者较大，但电迁移的量级要小。雾滴或尘粒的范围上限是１０ｕｍ。
空气粒子的寿命强烈决定于湿度、温度和痕量挥发性和颗粒种类的相对浓度。它们的浓度越低，粒子的寿命越长，即碰撞某物的机会较少。在清洁空气中天然产生的小空气粒子典型寿命是~100-1000秒。

“从化学观点看，室内环境是一个反应容器，化学试剂可连续进出。化学试剂中的一些能相互反应(或它们自己之间反应)，产生反应产物。不同情况下此种反应产物在室内环境中可能没有。”—C.J. Wescher H.C.Shiels，“室内污染物之间的潜在反应” (Atm.Environ.vol.31(21),pp.3487-3495,1997) 。

氧、超氧化物、过氧化物和羟基种类，它们均是ROS。它们参加固、液、气体中一个混合的氧化-还原反应。ROS对大气中有机物的破环是重要的，但ROS也参加本底水平的“烟”的形成和臭氧对流层的破环。羟基自由基对挥发性有机物对流层的破环是关键.这种破坏是通过一系列复杂的化学反应完成的。它包括从有机化合物中将电子抽取出来的氧化反应，这种反应本身又能与其他有机分子进行链式反应。
ROS 一粒子形式的化学在“内部”和“外部”空间能遇到.SnO2固态传感器通常用于 “敏感”痕量气体，它受氧和水蒸气的化学吸附所影响。在极高的操作温度下，空气中O2吸附到有负电荷的晶体表面。警惕中的电子给予体的电子附后传给吸附着的O2，生成超氧化物的自由基，它能与CO、碳氢化合物和其它痕量气体或蒸汽反应。电子的最终释放减少了表面电荷并使电导率增加，此增加随后被“敏感了”。在光化学反应中固体燃料电池，过程中相似的化学会遇到。

从氧分子O2产生最通常的三种ROS自由基: O-，O2-，O3-[51] [52]。其中，O2-的反应性最小，最稳定。它是地球上定温下最可能遇到的氧自由基的种类。它的化学含有与水生成水化簇粒子的反应。[53] 两个相关的种类：过氧化氢和氢氧化物均能氧化有机分子。超氧化物与水反应(4)生成氧的过羟基和羟基自由基，它们也能氧化有机分子。
2 O2- + 2H2O →O2 + HO2-
+ HO
(4)
超氧化物也可直接与臭氧作用以生成羟基阴粒子和羟基自由基(5).此反应为驱除臭氧的一种途径.
2 O2- + H2O + O3→2O2 + HO-
+ HO
(5)
一个反应路线(6)可被假设.按此路线有空气粒子化产生的超氧化物和其它ROS以O2简述，促进了挥发性有机化合物的氧化,也促进了与空气颗粒物联结的一次挥发性有机化合物的氧化。
CxHy+(x+y/4) O2→XO2 + (Y/2) H2O
(6)
此简单的表达式经废水处理的理论氧需要量(ThOD)的计算和对热燃烧的需氧量的计算后，被定型了.更一般化的挥发性有机物(VOCs)和ROS反应以及颗粒物(PMx)和ROS的反应可能被要求，以便从有机物和较易除去或允许存在的较大量分布的颗粒物中产生未端氧化产物。
VOC+PMx+ROS.RCS→CO2+H2O+PMy
(7)

一个典型的空气处理体系包括一个空气处理单元，使室内空气达到所要求的状态。空气供应到建筑物空间的传输和空气返回AHU的输送以及排出空气的释放。一个典型的设有自动控制的系统被设计用于灵活的安装、运行和获得数据。空气粒子化过程控制用于监测空气质量（VOCS和PMX）的传感器，空气粒子的电学监测和产生符合所要求粒子的粒子化模型。

改善室内空气质量的空气粒子化体系的合理的运行需要8个以上过程参数的最佳化。这些过程包括物理空气处理体系和要求两方面。一个过性控制单元是中央安装的。基于固定状况的设计参数是人工输入的，而基于监测的所要求参数的输入是自动的。

三条人工输入包括：所希望的发射强度水平，源容量和空气流面积。5个电输入包括空气流量、湿度、室外空气质量、返回的空气质量和臭氧的探测。一个是流量传感器测空气流的体积（cfm），一个湿度传感器测量空气中的水蒸气，空气质量传感器确定空气粒子化所要的相应要求。空气质量传感器能放在返回空气的管道中，也能放在室外空气进气的管道中。金属氧化物传感器（MOSs）能用于测量总的挥发性有机化合物（TVOCs）.另一个空气质量传感器能用于监测臭氧，以保证存在室外空气的或以外生成的任何量臭氧水平均比美国供暖与空调调节工程师协会（ASHRAE）所规定的极限要低（50ppb）。第三个类型的空气质量传感器能用于测量颗粒物（pmx）中一定尺寸大小那部分的相对水平。

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