大气污染控制工程 第十一课

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1、第5章颗粒污染物控制技术基础讲授人：彭艳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2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。第5章颗粒污染物控制技术基础3依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。机械法：利用重力、惯性力

2、、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，凝拼增大而被捕获的特性。电除尘：利用荷电性、静电力分离。等等。第5章颗粒污染物控制技术基础4§1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径非球形颗粒：几何当量径物理当量径5§1颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径（1）显微镜法定向直径dF，也称菲雷特（Feret直径）：为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度定向面积等分直径

3、dM，也称马丁（Martin直径）：为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投影面积直径dA，也称黑乌德（Heywood直径）：为与颗粒投影面积相等的圆的直径Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dMa-定向直径b-定向面积等分直径c-投影面积直径6一、颗粒的直径（2）筛分法筛分直径：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（3）光散射法等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径7一、颗粒的直径（4）沉降法斯托克斯（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空气动力学当量直径da：在

4、空气中与颗粒沉降速度相等的单位密度（1g/cm3）的球体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切相关，是除尘技术中应用最多的两种直径。8一、颗粒的直径粒径的测定结果与颗粒的形状有关通常用圆球度表示颗粒形状与球形不一致的程度圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表面积之比Φs（Φs<1）正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)9一、颗粒的直径某些颗粒的圆球度10二、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1.个数分布:每一间隔内的颗粒个数（1）个数频率：第i个间隔中的颗粒个数

5、ni与颗粒总数Σni之比∑ƒi﹦111由计算结果可绘出频度分布f的直方图，用粒径间隔中值可绘出频度分布曲线，见图b。最大频度的粒径dom称为众径。中位粒径12二、粒径分布（2）个数筛下累积频率：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Fi=∑ƒiFN=Σƒi=113二、粒径分布（3）个数频率密度单位粒径间隔（1µm）时的频率。14二、粒径分布粒数分布的测定及计算15二、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

6、中位径16三、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17三、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，18四、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19四、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

7、移20四、粒径分布函数正态分布的累积频率分布曲线21四、粒径分布函数2.对数正态分布以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线22四、粒径分布函数2.对数正态分布（续）对数正态分布在对数概率坐标纸上为一直线，斜率决定于23四、粒径分布函数2.对数正态分布（续）可用、MMD和NMD计算出各种平均直径24四、粒径分布函数对数正态分布的累积频率分布曲线25四、粒径分布函数3.罗辛-拉姆勒分布（Rosin-Rammler）质量筛下累积频率若设得到一般多选用质量中位径或26四、粒径分布函数3.罗辛-拉姆勒分布（Rosin-Rammler