通风排气中粉尘的净化

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1、第4章通风排气中粉尘的净化1本章内容提要§1粉尘的特性§2除尘器效率和除尘机理§3重力沉降室和惯性除尘器§4旋风除尘器§5过滤式除尘器§6湿式除尘器§7电除尘器§8除尘器的选择2本章重点粉尘的粒径分布除尘器的效率计算各种除尘器的机理除尘器的选择3第一节粉尘的特性重点及难点：粉尘的粒径分布4一.粉尘密度粉尘的真密度（ρp）：每单位体积（不包括尘粒间内闭孔体积）粉尘颗粒材料所具有的质量，即密实状态下的单位体积粉尘的质量。粉尘的容积密度或称堆积密度（ρb）：自然状态下堆积起来的粉尘在颗粒之间及颗粒内部充满空隙，我们把松散状态下单位体积

2、粉尘的质量称为粉尘的容积密度。二者之间满足以下关系：5表几种工业粉尘的密度粉尘名称真密度（g/cm3）容积密度（g/cm3）锅炉煤粉2.151.2电炉粉尘4.50.6~1.5水泥生料粉2.790.29硅酸盐水泥3.121.5炭黑1.850.04烟灰2.151.2炼钢平炉灰51.366二.粉尘的粘附性尘粒附着在固体表面上，或尘粒互相附着的现象。是粉尘与粉尘之间、粉尘与器壁之间的力的表现，包括分子力、毛细力和静电力。影响因素有尘粒形状、大小、湿度、荷电性及外界的温湿度、尘粒运动分子力、电磁场等。试验表明，粉尘的粘附力与颗粒粒径成反比

3、，当粉尘中含有60%~70%小于10μm的粉尘时，其粘性将会大大增加。7粉尘爆炸下限（g/m3）铝粉10镁粉20酚醛树脂25玉米粉40硫磺33咖啡83表部分粉尘的爆炸下限三.爆炸性当某些粉尘在空气达到一定浓度时，在有火源的情况下会引起爆炸。如煤尘、麻尘。（爆炸最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限），许多工业粉尘的爆炸极限在20-60g/m3。8四.比表面积单位质量(或体积)粉尘具有的总表面积。cm2/g比表面积与粒径成反比，粒径越小，比表面积越大。比表面积增大，强化了表面活性。粉尘的比表面积对粉尘的湿润、凝聚、附着以及燃烧和爆

4、炸等性质都有明显的影响。9五.荷电性与比电阻荷电性：粉尘在产生和运动的过程中，由于相互碰撞、摩擦、放射线照射及接触带电体等原因而带上一定电荷的性质。随温度升高、粉尘表面积加大及含水率减小而增大。比电阻（Rb）：表示粉尘的导电性，电流通过边长为１cm的粉尘立方体时的电阻值。比电阻对电除尘器运行有很大影响，最适宜范围104～5×1010Ω·cm。圆板电极法测定粉尘比电阻10六.湿润性和水硬性湿润性：尘粒与液体相互附着或附着难易程度的性质。取决于粉尘的成分、粒径、生成条件、温度、压力、表面粗糙度及荷电性等因素有关。根据被水湿润性程度分

5、：亲水性粉尘：易被水湿润。如锅炉灰、金属矿石粉尘。疏水性粉尘：不易被水湿润。如焦油烟气粉尘、石墨。衡量湿润性指标:湿润接触角(θ)。11水硬性：粉尘与水接触后，发生粘结变硬的现象。注：小于１μm的尘粒很难被水湿润，因为微小尘粒和水滴在空气中均存在环绕气膜现象，必须冲破气膜才能接触凝结，通常采用大水滴捕集微小尘粒。θ液滴θθ<60°,为亲水性；θ>90°,为疏水性。12七.含水率W是指粉尘中所含水分的质量与粉尘总质量的比值，即水分包括：颗粒表面的、细孔中的自由水分以及内部的结合水。粉尘的含水率的大小，会影响到粉尘的其他物理性质，如

6、导电性、粘附性、流动性等，在设计除尘装置时必须加以考虑。13八.堆积角与滑动角（自然）堆积角：粉尘通过小孔连续落到水平面上，堆积成圆锥体的锥底角，一般35~40°，也叫休止角、安息角、安置角等。滑动角：将粉尘放在光滑的平板上，使该板倾斜到粉尘开始滑动时的角度，一般为40~55°。粉尘名称安息角/(°)滑动角/(°)水泥3540~45焦炭3550无烟煤粉3037~45石灰石30~3540~45粘土4050表几种粉尘的安息角和滑动角14九.粉尘的粒径及粒径分布通风除尘中常用的斯托克斯粒径：在同一种流体中，与尘粒密度相同且具有相同沉降

7、速度的球体直径。粒径分布或粒径频率分布：指某种颗粒物中，各种粒径的颗粒物个数（或质量或表面积）所占的比例，也称分散度。其中质量分布更能反映不同粒径粉尘对人体和除尘器性能的影响。粉尘的分散度高，表示小粒径粉尘占的比例大；其高低与尘源情况和附近气流的流动情况有关。粒径分布的表示方法：列表法、图示法和函数法。函数法：运用概率论或近似函数的方法找出f(dc)数学表达式，有正态分布函数、对数正态分布函数等。15粉尘粒径的相对频率分布曲线消除因粒径间隔△dc的取法不同所造成的曲线形状的差异粉尘的粒径频率分布直方图颗粒物的分布函数：对应区间的

8、质量百分数：16粒径小于和等于dci的尘粒所占的质量百分数（即累计质量百分数）：在整个粒径分布范围内的累计质量百分数：17粒径范围粒径间隔该粒径间隔的算术平均粒径该粒径间隔的粒子所占的质量百分数（%）从开始的累计质量百分数（%）0～55～1010～1515～20