第三章-颗粒污染物控制技术基础课件.ppt
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- 第三 颗粒 污染物 控制 技术 基础 课件
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1、第三章第三章 颗粒污染物控制技术基础颗粒污染物控制技术基础n n 颗粒颗粒的粒径及粒径分布的粒径及粒径分布 n 颗粒物的其它物理性质颗粒物的其它物理性质 n 净化装置的性能净化装置的性能 n 颗粒捕集的理论基础颗粒捕集的理论基础 nn n 掌握颗粒粒径分布特点,学会计算平均粒径掌握颗粒粒径分布特点,学会计算平均粒径 n 掌握颗粒物的其它物理性质掌握颗粒物的其它物理性质 n 掌握除尘系统的关键参数,学会计算总除尘效率和分级除尘效率掌握除尘系统的关键参数,学会计算总除尘效率和分级除尘效率 n 掌握颗粒捕集的理论基础,学会计算主要作用力下颗粒的运动速度掌握颗粒捕集的理论基础,学会计算主要作用力下颗粒
2、的运动速度第一节第一节 颗粒颗粒的粒径及粒径分布的粒径及粒径分布 粒径与颗粒物化学组成粒径与颗粒物化学组成第一节第一节 颗粒颗粒的粒径及粒径分布的粒径及粒径分布n粒径与消光系数粒径与消光系数第一节第一节 颗粒颗粒的粒径及粒径分布的粒径及粒径分布n颗粒物在呼吸系统内的沉积与粒径的关系颗粒物在呼吸系统内的沉积与粒径的关系第一节第一节 颗粒颗粒的粒径及粒径分布的粒径及粒径分布n粒径与除尘效率粒径与除尘效率颗粒的化学组成、消光性质及其对人体健康的危害都与颗粒粒径直颗粒的化学组成、消光性质及其对人体健康的危害都与颗粒粒径直接相关;另外,粒径还影响颗粒物控制技术的效率。接相关;另外,粒径还影响颗粒物控制技
3、术的效率。第一节第一节 颗粒的粒径及粒径分布颗粒的粒径及粒径分布n颗粒的粒径颗粒的粒径显微镜法显微镜法定向直径定向直径dF(Feret 直径):各颗粒在投影图中同一方直径):各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度向上的最大投影长度定向面积等分直径定向面积等分直径dM(Martin直径):各颗粒在投影图直径):各颗粒在投影图中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度中同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度投影面积直径投影面积直径dA(Heywood直径):与颗粒投影面积相直径):与颗粒投影面积相等的圆的直径等的圆的直径 Heywood测定分析表明,同一颗粒测定分析表明,同一颗粒的的dFdAdM颗
4、粒的直径颗粒的直径n显微镜法观测粒径直径的三种方法显微镜法观测粒径直径的三种方法na-定向直径定向直径 b-定向面积等分直径定向面积等分直径 c-投影面积直径投影面积直径颗粒的直径颗粒的直径筛分法筛分法筛分直径:颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度筛分直径:颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度光散射法光散射法等体积直径等体积直径dV:与颗粒体积相等的圆球的直径:与颗粒体积相等的圆球的直径沉降法沉降法斯托克斯(斯托克斯(Stokes)直径)直径ds:同一流体中与颗粒密度相:同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的圆球直径同、沉降速度相等的圆球直径空气动力学当量直径空气动力学当量直径da:在空气中与颗粒沉降速
5、度相等:在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度(的单位密度(1g/m3)的圆球的直径)的圆球的直径 斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密斯托克斯直径和空气动力学当量直径与颗粒的空气动力学行为密切相关,是除尘技术中应用最多的两种直径切相关,是除尘技术中应用最多的两种直径颗粒的直径颗粒的直径n粒径的测定结果与颗粒的形状有关粒径的测定结果与颗粒的形状有关n通常用圆球度通常用圆球度(sphericity)表示颗粒形状与圆球形不一表示颗粒形状与圆球形不一致的程度致的程度n圆球度:与颗粒体积相等的圆球的表面积与颗粒的表圆球度:与颗粒体积相等的圆球的表面积与颗粒的表面积之比面积之比s( s
6、1时,近似于对数正态分布;时,近似于对数正态分布;n3时,更适合于时,更适合于正态分布正态分布1lgln()lglg1pndG第二节第二节 颗粒的其它物理性质颗粒的其它物理性质n颗粒的密度颗粒的密度单位体积颗粒的质量,单位体积颗粒的质量,kg/m3或或g/cm3若颗粒体积不包括颗粒内部和之间的缝隙若颗粒体积不包括颗粒内部和之间的缝隙真密度真密度用堆积体积计算用堆积体积计算堆积密度堆积密度空隙率空隙率粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积之比之比pb(1)bp 颗粒的安息角与滑动角颗粒的安息角与滑动角n安息角:颗粒从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线安息角
7、:颗粒从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角与地面的夹角n滑动角:自然堆积在光滑平板上的颗粒随平板做倾斜运动滑动角:自然堆积在光滑平板上的颗粒随平板做倾斜运动时颗粒开始发生滑动的平板倾角时颗粒开始发生滑动的平板倾角n安息角与滑动角是评价颗粒物流动特性的重要指标安息角与滑动角是评价颗粒物流动特性的重要指标n安息角和滑动角的影响因素:颗粒粒径、含水率、颗粒形安息角和滑动角的影响因素:颗粒粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、颗粒粘性状、颗粒表面光滑程度、颗粒粘性颗粒的比表面积颗粒的比表面积n单位体积颗粒所具有的表面积单位体积颗粒所具有的表面积n以质量表示的比表面积以质量表示的比表面
8、积n以堆积体积表示的比表面积以堆积体积表示的比表面积236 (/)VSVSScmcmVd26 (/)mppSVSScmgVd23(1)6(1)(1) (/)bVSVSSScmcmVd颗粒的含水率颗粒的含水率n颗粒中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细孔中的颗粒中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和细孔中的自由水分自由水分以及颗粒内部的以及颗粒内部的结合水分结合水分n含水率水分质量与粉尘总质量之比含水率水分质量与粉尘总质量之比n含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理特性含水率影响粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理特性n吸湿现象吸湿现象n平衡含水率平衡含水率颗粒的润湿性颗粒的润湿性n润湿性
9、润湿性颗粒物的颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难颗粒物的颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易程度的性质易程度的性质n润湿性与颗粒的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、润湿性与颗粒的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关,还与液体的液体的表面张含水率、表面粗糙度及荷电性有关,还与液体的液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。n颗粒的润湿性随压力增大而增大,随温度升高而下降颗粒的润湿性随压力增大而增大,随温度升高而下降n润湿速度润湿速度n润湿性是选择湿式除尘器的主要依据润湿性是选择湿式除尘器的主要依
10、据2020(/min)20Lvmm颗粒的荷电性和导电性颗粒的荷电性和导电性n颗粒的荷电性颗粒的荷电性天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷天然粉尘和工业粉尘几乎都带有一定的电荷荷电因素电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电荷电因素电离辐射、高压放电、高温产生的离子或电子被捕获、颗粒间或颗粒与壁面间摩擦、产生过程中荷子被捕获、颗粒间或颗粒与壁面间摩擦、产生过程中荷电电天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的天然粉尘和人工粉尘的荷电量一般为最大荷电量的1/10荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加,荷电量随温度增高、表面积增大及含水率减小而增加,且与化学组成有关且与化学组成有关颗粒的荷
11、电性和导电性颗粒的荷电性和导电性n颗粒的导电性颗粒的导电性比电阻比电阻导电机制:导电机制:高温(高温(200oC以上),颗粒本体内部的电子和离子以上),颗粒本体内部的电子和离子体积比电阻体积比电阻低温(低温(100oC以下),颗粒表面吸附的水分或其他化学物质表面以下),颗粒表面吸附的水分或其他化学物质表面积比电阻积比电阻中间温度,同时起作用中间温度,同时起作用比电阻对电除尘器运行有很大影响,最适宜范围比电阻对电除尘器运行有很大影响,最适宜范围1041010 ()dVcmjcm颗粒的导电性和荷电性颗粒的导电性和荷电性n典型温度比电阻曲线典型温度比电阻曲线颗粒的导电性和荷电性颗粒的导电性和荷电性n
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