颗粒物捕集理论基础

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1、第五章颗粒污染物控制技术基础1教学内容§1粉尘的粒径及粒径分布§2粉尘的物理性质§3净化装置的性能§4颗粒捕集理论基础第5章颗粒污染物控制技术基础21、教学要求要求理解和掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性质、评价净化装置性能的技术指标以及颗粒物捕集的动力学理论基础。2、教学重点要求了解除尘技术的理论基础，掌握颗粒污染物的性质。3、教学难点除尘技术的理论基础以及颗粒物捕集的动力学理论基础。第5章颗粒污染物控制技术基础3空气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒物）污染物和气态污染物。以后

2、各章将介绍颗粒物的处理方法。气溶胶（AEROPAL）是非均相污染物，主要污染物是分散于气体介质中的颗粒物（固体、液体），可用除尘技术把粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用物理法。依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。第5章颗粒污染物控制技术基础4第5章颗粒污染物控制技术基础机械法：利用重力、惯性力、离心力分离。过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离。湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿，凝并增大而被捕获的特性。电除尘：利用荷电性、静电力分离等等。5颗粒物尺寸：颗粒最重要的几何特征参数之一;表征颗粒物尺寸的主要参

3、数：粒径和粒径分布;粒径：以单个颗粒为对象，表征单颗粒几何尺寸的大小;粒径分布：以颗粒群为对象，表征所有颗粒在总体上几何尺寸的大小。6第一节颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径定义：在实际中，因颗粒大小、形状各异，故表示方法有所不同。一般分为两类：单一粒径：单个粒子的直径；平均粒径：粒子群的直径。球形颗粒：d=直径单一粒径分成投影直径非球形颗粒：几何当量直径物理当量直径71、球形颗粒常用直径d表示其特征长度，则体积表面积比表面积比表面积：单位体积球体具有的表面积，m2/m3。对一定的颗粒，直径越小，比表面积越大。81、非球形颗粒常用当量直径和

4、球形度表示其特性，常用的有：1）体积当量直径dv2）表面当量直径ds3）比表面积当量直径dA94）形状系数（球形度）：球形颗粒与实际颗粒体积相等时，球形表面积与实际颗粒表面积之比，即：由于体积相同时，球体的体积最小，所以形状系数10某些颗粒的圆球度1112§1颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径1、投影直径粉尘颗粒在显微镜下所观测到的某一直线尺寸定向直径dF，定向面积等分直径dM，a-定向直径b-定向面积等分直径c-投影面积直径对于颗粒群观测可以反映其投影面的的尺寸与分布，只有观测足够数量的颗粒才有意义。13一、颗粒的直径2、几何当量直径与颗

5、粒的某一几何量相同的球形颗粒的直径。（1）投影面积直径dA，（2）筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度(筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数)14(3）等体积直径———光散射法15一、颗粒的直径3、物理当量直径与颗粒某一物理特性相同球形颗粒直径（1）斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相同、沉降速度相等的球体直径，条件：①颗粒的，在层流区，自由沉降②，自由沉降比层流区大；③，用斯托克斯公式求得直径约小2%；④时，计算公式要进行修正。（2）空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）

6、的球体的直径16二、粒径分布粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数（或质量或表面积）所占的比例粒数分布:每一间隔内的颗粒个数粒数频率：第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比17二、粒径分布粒数筛下累积频率：小于第i个间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比18二、粒径分布粒数频率密度19二、粒径分布粒数分布的测定及计算20二、粒径分布粒数众径－频度p最大时对应的粒径，此时粒数中位径（NMD）－累计频率F=0.5时对应的粒径21二、粒径分布2.质量分布类似于数量分布，也有质量频率、质量筛下累积频率、质量频率密度在所有颗粒具有相同密度、颗

7、粒质量与粒径立方成正比的假设下，粒数分布与质量分布可以相互换算同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD）22232425262728三、平均粒径前面定义的众径和中位径是常用的平均粒径之一长度平均直径表面积平均直径体积平均直径体积－表面积平均直径29三、平均粒径（续）几何平均直径对于频率密度分布曲线对称的分布，众径、中位径和算术平均直径相等频率密度非对称的分布，单分散气溶胶，；否则，30四、粒径分布函数用一些半经验函数描述一定种类粉尘的粒径分布1.正态分布频率密度筛下累积频率标准差31四、粒径分布函数1.正态分布（续）正态分布是最简单的分布函

8、数（1）（2）累计频率曲线在正态概率坐标纸上为一条直线，其斜率取决于σ（3）正态分布函数很少用于描述粉尘的粒径分布，因为大多数粉尘的频度曲线向大颗粒方向偏移32四、粒径分布函数正