大氣污染控制工程教案

1、第一章緒論（1學(xué)時(shí)）教學(xué)重點(diǎn)：大氣的結(jié)構(gòu)和組成，大氣污染物及其來源，環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，空氣 污染指數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：大氣污染物及其來源。教學(xué)要求：掌握大氣的結(jié)構(gòu)和組成，大氣污染發(fā)生和發(fā)展過程，大氣污染物及其 來源，空氣污染指數(shù)；了解環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外大氣污染控制現(xiàn)狀。教學(xué)內(nèi)容：人是完全靠空氣生存的，成年人平均每天約需1kg糧食和2kg水，但對空氣的需求就大得多，每天約13.6kg （合10m3）o若三者都斷絕供應(yīng)，引起死亡的首先是空氣，要是空氣 中混進(jìn)有毒害的物質(zhì)， 則毒物隨空氣不斷地被吸入肺部，通過血液遍布全身， 對人體健康直接產(chǎn)生危害。大氣污染對人的影響不同于土壤和水的污染，它不僅時(shí)間長

2、且范圍廣（較多是地域性的，也有全球性的）。地球上發(fā)生的八大“公害事件”，其中五起是因大氣污染造成 的。當(dāng)然，空氣污染的原因不只是人類的活動，還有像森林、火災(zāi)和火山爆發(fā)一類的天然事件。不過后者通常在空氣污染中起次要作用。 1.1大氣與大氣污染、大氣的結(jié)構(gòu)和組成1、大氣圈隨地球引力而轉(zhuǎn)的大氣層叫大氣圈。大氣圈的最外層的界限是很難確切劃分的，但大氣也不能認(rèn)為是無限的。在地球場內(nèi)受引力而旋轉(zhuǎn)的氣層高度可達(dá)10?000km有的學(xué)者就以10?000km作為大氣圈的最外層。一般情況下認(rèn)為，從地球表面到1?0001?400km的氣層作為大氣圈的厚度，超出1?400km以外氣體非常稀薄，就是宇宙空間了。大氣圈中

3、的空氣分布是不均勻的，海平面上的空氣最稠密。 在近地層的大氣層里，氣體的密度隨高度的上升而迅速的變稀。但是在4001?400km大氣層里空氣是漸漸變稀薄的。大 氣圈的總質(zhì)量約為 6000萬億噸，約為地球質(zhì)量的百萬分之一。 大氣的構(gòu)造：根據(jù)大氣圈中大氣組成狀況及大氣在垂直高度上的溫度變化，劃分大氣圈層的結(jié)構(gòu)如下圖：從地球表面向上，大約到 90km高度，大氣的主要成分氧和氮的組成比例幾乎無什么變 化，具有這樣特性的大氣層叫均質(zhì)大氣層（簡稱均質(zhì)層）。在均質(zhì)層以上和外圍空間的大氣層，其氣體的組成隨高度升高有很大變化，這個(gè)圈層叫非均質(zhì)層。在均質(zhì)層中，根據(jù)氣體的溫度沿地球表面垂直方向的變化分為：對流層、平

4、流層、中間層、電離層、散逸層。各層特點(diǎn)：對流層：1）相對于整個(gè)大氣圈厚度而言很薄，按最厚處計(jì)，占總厚度的6 9%,占總質(zhì)量的75%在這一層中除了有純凈的干空氣以外，還含有一定量的水蒸氣， 適度的溫度對人和動植物的生存起到重要的作用。2） 一般情況下，溫度自地表面向高空遞減，0.65 c/上升100米。在對流層中，由于太陽的輻射以及下墊面特性和大氣環(huán)流的影響，使得在該層中出現(xiàn)極其復(fù)雜的自然現(xiàn)象，有時(shí)形成易于擴(kuò)散的氣象特征，有時(shí)形成對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生有危害的逆溫氣象條件，雨、雪、霜、霧、雷電等自然現(xiàn)象也都出現(xiàn) 在這一層。3）大氣有較強(qiáng)的對流運(yùn)動， 大氣污染也主要發(fā)生在這一層，特別是在靠近地面1-2km

5、的近地層更易造成污染。近地層的大氣污染物的擴(kuò)散能力主要取決于 當(dāng)時(shí)的氣象條件。4）溫度、濕度等各要素水平分布不均勻。平流層：1）在這一層里氣體的溫度差隨高度上升有緩慢的增加，30-35km, t=-55c。然后上升（氣溫）較快，這是因?yàn)樵谠搶又械某粞鯊?qiáng)烈吸收太陽紫外線所致。2）幾乎不存在水蒸汽和塵埃，一般處于平流運(yùn)動。3）大氣很干燥，沒有云、雨等現(xiàn)象，是飛機(jī)理想的飛行區(qū)域。中間層：氣溫隨高度增加迅速降低，有強(qiáng)烈的垂直對流運(yùn)動。電離層：氣溫隨高度增加迅速上升， 空氣處于高度電離狀態(tài)， 發(fā)電報(bào)是靠這層反射回來。散逸層：氣體溫度很低，氣體粒子能克服地球引力而逸向星際空間。星際空間內(nèi)每m3空間有數(shù)十個(gè)

6、離子存在。研究重點(diǎn)：對流層，平流層2、大氣組成大氣（空氣）從自然科學(xué)角度來看，空氣和大氣常常作為同義詞，二者沒有實(shí)質(zhì)性的差別。但在研究近地層的空氣污染規(guī)律及對空氣質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)時(shí)，為便于說明問題，有時(shí)兩個(gè)名詞分別使用。一般對于居住在室內(nèi)或特指某個(gè)地方（如車間、廠區(qū)等）供動植物生存的氣體習(xí)慣上稱為空氣。在大氣物理、大氣氣象、自然地理以及環(huán)境科學(xué)研究中，常常是以大區(qū)域或全球性的氣流作為研究對象，因此，就常用大氣一詞。大氣是一個(gè)多種氣體的混合物，有混合氣體、水氣和懸浮微粒組成，可分為：恒定組分：02（20.95%）、nb（78.09%）、僦（0.93%）、惰性氣體。上述組分的比例在地球 表面上任何地方

7、幾乎是可以看作不變的。可變組分：co、水蒸汽、03這些組分在大氣中的含量是隨季節(jié)、氣象的變化以及人們 的生產(chǎn)、生活活動的影響而發(fā)生變化。不定組分：c第一環(huán)境問題引起的：由自然界的火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、海嘯、地震等暫時(shí)性災(zāi)難所引起的。污染物有塵埃、s hs、sox、nox等。1c: 88.3%, h:9.5%,s:重量（g）摩爾數(shù)（mol）需氧量（mol）c88373. 5873. 58h9547. 523. 75s160. 50. 5h2o0. 50. 027803.空燃比（af）定義：單位質(zhì)量燃料燃燒所需的空氣質(zhì)量，它可由燃燒方程直接求得。 例：某燃燒裝置采用重油作燃料，重油成分分析結(jié)果如下（

8、按質(zhì)量） 1.6%,灰分：0.10%。試確定燃燒1kg重油所需的理論空氣量。解：以1kg重油燃燒為基礎(chǔ)，則：理論需氧量為：73.58+23.75+0.5=97.83 mol/kg 重油假定空氣中n2與q的摩爾比為3.76（體積比）則，理論空氣量為：97.83x（3.76 +1 ）=465.67 mol/kg 重油即 465.67 -22.4 =10.43nnm/kg 重油1000 2.3煙氣體積及污染物排放量計(jì)算（1學(xué)時(shí)）、煙氣體積計(jì)算1.理論煙氣體積在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣體積以vfg表不，煙氣成分主要是co、so、n2和水蒸氣。干煙氣：除水蒸氣以外的成分稱為

9、干煙氣;濕煙氣：包括水蒸氣在內(nèi)的煙氣。vg0=v干煙氣+v水蒸氣v理水蒸氣=v燃料中氫燃燒后的水蒸氣2.實(shí)際煙氣體積vfg0+v燃料中所給+v理論空氣量帶入的vg = vfg0 + （a-1）v a03 .煙氣體積和密度的校正燃燒產(chǎn)生的煙氣其 t、p總高于標(biāo)態(tài)（273k、1atm）故需換算成標(biāo)態(tài)。大多數(shù)煙氣可視為理氣，故可應(yīng)用理氣方程。設(shè)觀測狀態(tài)下：標(biāo)態(tài)下：（tn、（ts、ps下）煙氣的體積為vs,密度為ppn下）標(biāo)態(tài)下體積為:vn =vs煙氣的體積為vn,密度為p nops tnpn ts標(biāo)態(tài)下密度為:應(yīng)指出，美國、日本和國際全球監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是298k、1atm在作數(shù)據(jù)比較時(shí)應(yīng)注意。2

10、.過?？諝廨^正因?yàn)閷?shí)際燃燒過程是有過?？諝獾? 與過剩空氣量之和。用奧氏煙氣分析儀測定煙氣中的 氣成分和空氣過剩系數(shù)。所以燃燒過程中的實(shí)際煙氣體積應(yīng)為理論煙氣體積co2 02和co的含量，可以確定燃燒設(shè)備在運(yùn)行中煙空氣過剩系數(shù)為過剩空氣中實(shí)際空氣量a= = 1 m理論空氣量o的過剩系數(shù)設(shè)燃燒是完全燃燒，過剩空氣中的氧只以c1 m 02，i1 m 3.67n2 一； coq形式存在，燃燒產(chǎn)物用下標(biāo)p表示,2p 02p n 2p假設(shè)空氣只有q、n2分別為21% 79%則空氣中總氧量為21n2p =0.266n2p79理論需氧量:所以a =1 ,0.266n 2pqpo2p0.266n2p若燃燒完全

11、a =1-02p02p0.266 n2p -o2p若燃燒不完全產(chǎn)生co須校正，即從測得的過剩氧中減co氧化為co所需的qa =1o2p -0.5c0 p0.266n 2p - 02p -0.5cop各組分的量均為奧氏分析儀所測得的百分?jǐn)?shù)。二、污染物排放量的計(jì)算 例2對例1給定的重油，若燃料中硫會轉(zhuǎn)化為 sq （其中so占97%,試計(jì)算空氣過剩系數(shù) a=1.20時(shí)煙氣中so及so的濃度，以ppm表示，并計(jì)算此時(shí)煙氣中 co的含量，以體積百 分比表不。解：由例1可知，理論空氣量條件下煙氣組成（mol）為：co: 73.58h2。47.5+0.0278sq: 0.5nx： 97.83 3.76理論煙

12、氣量:即 489.45空氣過剩系數(shù)73.58+0.5+(47.5+0.0278)+(m烏4=10.96m3n/kg 重油 1000a=1.2時(shí)，實(shí)際煙氣量為：97.83 父3.76 )=489.45mol/kg 重油10.96 +10.43 m(1.2 _1 )=13.05m3n / kg重油 其中10.43為理論空氣量，即1kg重油完全燃燒所需理論空氣量。煙氣中 sq的體積為 0.5m0.97m22.%000=q0109m3n/kg煙氣中so的體積為0.5父。03父22.%。=3.36父10/m3n / kg所以，煙氣中so、so的濃度分別為:c 0.0109 “6c so. = 10 =8

13、35.25 ppm13.0543.36 10 一 6cso = 10 =25.75 ppm13.05當(dāng)a =1.2時(shí)，干煙氣量為：489.45- 47.5 0.0278 ! 224 10.43 0.2 =11.985m3n / kg1000co體積為：73.58 224 =1.648m3n/kg重油1000所以干煙氣中co的含量以體積計(jì)為：1.648 100=13.75%11.985例3:已知某電廠煙氣溫度為473k,壓力為96.93kpa,濕煙氣量q=10400rr/min,含水汽6.25%(體積)，奧薩特儀分析結(jié)果是：co占10.7%, q占8.2%,不含cq污染物排放的質(zhì)量流量為 22.

14、7kg/min 。(1)(2)(3)校正至空氣過剩系數(shù)污染物排放的質(zhì)量速率(以t/d表示)污染物在煙氣中濃度煙氣中空氣過剩系數(shù)a =1.8時(shí)污染物在煙氣中的濃度。解：(1)污染物排放的質(zhì)量流量為：kg 60 min h t22.7 24- =32.7t/dmin hd 1000kg(2)測定條件下的干空氣量為:qd =10400 1 -0.0625 )=9750m3/min測定狀態(tài)下干煙氣中污染物的濃度:22.7 uqc= 106 =2328.2mg/m39750標(biāo)態(tài)下的濃度：cn =cpn t101.33 4733 m=2328.2 =4217.0mg/m np tn96.93 273(3)

15、空氣過剩系數(shù)： 0(=1 +q2p=1+82=1.6130.268n2p _o2p0.268 81.1 _8.2(4)校正至a =1.8條件下的濃度：c校山實(shí)巴僅 頭1.81.6133c校 白217.0 m =3778.9mg/m3n乂1.8 2.4 燒過程中污染物的形成與控制（1學(xué)時(shí)）、燃燒中硫氧化物的形成燃料中的硫在燃燒過程中與氧反應(yīng)，主要產(chǎn)物是so和so,但so的濃度相當(dāng)?shù)?，既使在貧燃料狀態(tài)下，生成的 so也只占so生成量的百分之幾。在富燃料狀態(tài)下，除so外，還有一些其它s的氧化物，如so及其二聚物（s。2,還有少量一氧化二硫 so.這些產(chǎn)物化學(xué) 反應(yīng)能力強(qiáng)，所以僅在各種氧化反應(yīng)中以中間

16、體形式出現(xiàn)。s o2 so2燃燒時(shí), 222so2 +。212so3（此時(shí)并非含氧量越高，越完全，溫度越高， so2越穩(wěn)定。）故一般主要生成 so,計(jì)算時(shí)可忽略so。燃燒過程中硫氧化物、顆粒污染物、氮氧化物和其它污染物的形成與控制第三章大氣污染氣象學(xué)基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）教學(xué)重點(diǎn)：主要?dú)庀笠兀髿獾臒崃^程，大氣的運(yùn)動和風(fēng)速廓線模式。教學(xué)難點(diǎn)：大氣穩(wěn)定度，逆溫，風(fēng)速廓線模式。教學(xué)要求：掌握大氣的熱力過程、大氣穩(wěn)定度、逆溫和風(fēng)速廓線模式。 教學(xué)內(nèi)容： 3.1 氣圈結(jié)構(gòu)與氣象要素（0.5學(xué)時(shí)）一、影響大氣污染的主要?dú)庀笠貧庀笠兀ㄒ蜃樱罕硎敬髿鉅顟B(tài)和物理現(xiàn)象的物理量。1、氣溫：2、氣濕：空氣濕度是反

17、映空氣中水汽含量和空氣潮濕程度的一個(gè)物理量，常用的表示方法有：絕對濕度、水蒸氣壓力、體積百分比、含濕量、相對濕度、露點(diǎn)等。3、風(fēng)a）定義：什么是風(fēng)？空氣水平方向的流動叫風(fēng)。b）形成：風(fēng)主要由于氣壓的水平分布不均勻而引起的，而氣壓的水平分布不均是由濕 度分布不均造成。風(fēng)的形成除熱力原因外，還有動力原因，自然界的風(fēng)是由于這兩種原因綜 合作用的結(jié)果，但只要有溫差存在，空氣就不會停止運(yùn)動。c）風(fēng)的度量風(fēng)的特性用風(fēng)向與風(fēng)速表示，它是一向量。風(fēng)的大小有叫風(fēng)速：在單位時(shí)間內(nèi)，空氣水平流動的距離，m/s。風(fēng)向：分為16方位，4、玄云是發(fā)生在高空的水汽凝結(jié)現(xiàn)象。形成的基本條件：水蒸汽和使水蒸汽達(dá)到飽和凝結(jié) 的環(huán)

18、境。云的分類：高云：離地面 5000m以上，冰晶構(gòu)成；中云：離地面25005000m間，過冷的微小水滴及冰晶構(gòu)成；低云：離地面2500m以下，由微小水滴和冰晶構(gòu)成。云量：云量是指云遮蔽天空的成數(shù)。將天空分為十份。這十分中被云所遮蓋的成數(shù)稱為 云量。如在云層中還有少量空隙（空隙總量不到天空的1/20）記為10;當(dāng)天空無云或云量不到1/20時(shí)，云量為0。國外云量與我國云量間的關(guān)系，國際云量父1.25=我國云量總云量：指所有云遮蔽天空的成數(shù)，不論云的層次和高度。低云量：低云的云掩蓋天空的成數(shù)。云量的紀(jì)錄：一般云量/ 低云量的形式記錄，如 10/7 。云高：指云底距地面的垂直距離，以米為單位。5、能見

19、度在當(dāng)時(shí)的天氣情況下，正常人的眼睛所能看到的最大距離叫能見度。能見就是能把目標(biāo)物的輪廓從它的天空背景上分辨出來，為了知道能見距離的遠(yuǎn)近，首先必須選擇若干固定的目標(biāo)物，量出他們距測點(diǎn)的距離。能見度的大小反應(yīng)了大氣的混濁程度，反應(yīng)出大氣中雜質(zhì)的多少。 3.2 大氣的熱力過程（ 1 學(xué)時(shí)）一、太陽輻射太陽的輻射能是地球表面和大氣的唯一能量來源，地面和大氣獲得輻射能增熱的同時(shí)，本身放出熱輻射而冷卻， 所以大氣內(nèi)部始終存在著冷與暖的變化， 冷、 暖在某種意義上講決定著空氣的干濕與降水， 決定著低氣壓的分布， 影響著大氣的運(yùn)動， 也就影響了排放至大氣的污染物質(zhì)的擴(kuò)散稀釋。大氣的熱力過程，大氣穩(wěn)定度，逆溫的

20、形成與類型。 3.3 大氣的運(yùn)動和風(fēng)（ 0.5 學(xué)時(shí)）大氣水平運(yùn)動， 大氣邊界層風(fēng)隨高度變化， 風(fēng)速廓線模式， 大氣的湍流運(yùn)動， 地方性風(fēng)場。第四章 大氣污染物擴(kuò)散模式（ 6 學(xué)時(shí)）教學(xué)重點(diǎn)：湍流統(tǒng)計(jì)理論（正態(tài)分布理論），高斯擴(kuò)散模式，擴(kuò)散參數(shù)，各種氣象條件下的擴(kuò)散模式，煙氣抬升高度。教學(xué)難點(diǎn)：高斯擴(kuò)散模式和擴(kuò)散參數(shù)的確定。教學(xué)要求 ： 掌握高斯擴(kuò)散模式及其常見形式， 能夠根據(jù)地形、 背景濃度以及風(fēng)向、風(fēng)速、 溫度層結(jié)等氣象因素及模式計(jì)算大氣污染物濃度， 可以根據(jù)不同要求估算煙筒高度，并對廠址選擇提出初步方案。教學(xué)內(nèi)容：4.1 湍流擴(kuò)散的基本理論（ 1 學(xué)時(shí)）梯度輸送理論，湍流統(tǒng)計(jì)理論（正態(tài)分

21、布理論） ，相似理論。4.2 高斯擴(kuò)散模式（ 1 學(xué)時(shí)）高斯模式的假設(shè)條件，高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散的高斯模式。4.3 污染物濃度的估算方法（ 2 學(xué)時(shí)）地面濃度，地面軸線濃度，地面軸線最大濃度，擴(kuò)散參數(shù)的確定。4.4 特殊氣象條件下的擴(kuò)散模式（ 0.5 學(xué)時(shí)）小風(fēng)、靜風(fēng)、熏煙條件下的擴(kuò)散模式，擴(kuò)散參數(shù)的確定。4.5 城市及山區(qū)的擴(kuò)散模式（ 0.5 學(xué)時(shí)）4.6 煙囪高度的設(shè)計(jì)和廠址的選擇（ 1 學(xué)時(shí)）煙囪有效源高，煙氣抬升高度，廠址的選擇。第五章除塵技術(shù)基礎(chǔ)與除塵設(shè)備（8學(xué)時(shí)）教學(xué)重點(diǎn)：粉塵的粒徑分布和物理性質(zhì)，凈化裝置性能的表示方法，顆粒捕集的 理論基礎(chǔ)，除塵設(shè)備工作原理。教學(xué)難點(diǎn)：顆粒捕集的理論

22、基礎(chǔ)，除塵設(shè)備工作原理。教學(xué)要求：掌握粉塵的粒徑分布、凈化裝置性能的表示方法、顆粒捕集的理論和 各種除塵設(shè)備的工作原理，能夠計(jì)算除塵設(shè)備的凈化效率。教學(xué)內(nèi)容： 5.1 塵粒徑與粒徑分布（1學(xué)時(shí)）一、粉塵粒徑1 .定義：在實(shí)際中，因顆粒大小、形狀各異，故表示方法有所不同。一般分為兩類：單一粒徑：單個(gè)粒子的；球形顆粒：d=直徑平均粒徑：粒子群的。）單一粒徑投影徑單一粒徑分成非球形顆粒幾何當(dāng)量徑j(luò)物理當(dāng)量徑1.投影徑：指顆粒在顯微鏡下觀察到的粒徑。a.面積等分徑（martine ）,指顆粒的投影面積二等分的直線長度，其與所取的方向有關(guān), 常采用與底邊平行的線作為粒徑。b.定向徑（feret ）,指顆

23、粒投影面上兩平行切線間的距離。c.長徑，不考慮方向的最長徑。d.短徑，不考慮方向的最短徑。2.幾何當(dāng)量徑：取顆粒的某一幾何量（面積、體積等）相同時(shí)的球形顆粒的直徑。 a.等投影面積徑da：與顆粒投影面積相同的某一圓面積的直徑。1/2da4apji= 1.128a；2 二 2顆粒投影面積ap = 一da p 416v 33b.等體積徑 dv：dv=lp=1.243 vpvp= dp二 p p 6 p1fs%c.等表面積徑ds： ds = p顆粒的外表面積sp = nd2de6vpld.體積表面積平均徑 de：顆粒體積與外表面積相同的圓球的直徑。3.物理當(dāng)量徑：取顆粒某一物理量相同時(shí)的球形顆粒粒徑

24、。a.自由沉降dt：特定氣體中，在重力作用下，密度相同的顆粒因自由沉降而達(dá)到的末速度與球形顆粒所達(dá)到的末速度相同時(shí)的球形顆粒的直徑。b.空氣動力徑da：在靜止的空氣中顆粒的沉降速度與密度為1g/cm3的圓球的沉降速度相同時(shí)的圓球的直徑。單位 nm（g/cm3）-2 = nma代表。c.斯托克斯徑（stokes）dst 。在層流區(qū)內(nèi)（對顆粒的雷諾數(shù)re2.0）的空氣動力徑。d 18vtvt 顆粒在流體中的終端沉降速度（ m/s）（pp-pg-d.分割粒徑（半分離粒徑）d50：即分級效率為50%勺顆粒直徑。（二）平均粒徑對于一個(gè)由大小和形狀不相同的粒子組成的實(shí)際粒子群與一個(gè)由均一的球形粒子組成 的

25、假想粒子群相比，若兩者的粒徑全長相同，則稱此球形粒子的直徑為實(shí)際粒子群的平均粒徑。表7-1列出了各種方法計(jì)算的平均粒徑，數(shù)值相差很大。p282。一般順序：d1dsdvd2vd3vd4da常用的單一粒徑：投影徑、等體積徑、斯托克斯徑、分割粒徑dc5。、空氣動力學(xué)徑（是除塵技術(shù)中用得最多的）。平均粒徑：中位徑、眾徑。二、粒徑分布1 .定義：粒徑分布是指某一粒子群中不同粒徑的粒子所占的比例，亦稱粒子的分散度。表示方法：個(gè)數(shù)分布：以粒子的個(gè)數(shù)所占的比例來表示；表面積分布：以粒子表面積表示；質(zhì)量分布：以粒子質(zhì)量表示。2.常見的表示方法（1）頻數(shù)分布 ar它是指粒徑dp至（dp+adp）之間的粒子質(zhì)量占粒

26、子群總質(zhì)量的m百分?jǐn)?shù)。見圖a。ar= x100% r ar = 100% a r與選取的粒徑間隔的大小有 m。關(guān)。（2）頻度分布f:是a dp=1 m時(shí)粒子質(zhì)量占粒子群的或單位粒徑間隔寬度時(shí)的頻率分布百分?jǐn)?shù)。即：f =% 其微分定義式：f（dp- drdp,mp ddp有計(jì)算結(jié)果可繪出頻度分布 f的直方圖，用粒徑間隔中值可繪出頻度分布曲線，見圖bo最大頻度的粒徑dom稱為眾徑。(3)篩下累積頻率分布 d/%:指小于某一粒徑 dp的塵樣質(zhì)量占塵樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。無rri did-d反之為篩上累積分布 r: d=1-r當(dāng)d=r=50%odp位中位徑d50o由圖可見，篩上分布r對dp之比為負(fù)梯度，篩

27、下分布d對dp之比為正值。因此若已知r d,則若粒徑間隔寬度adp t 0即取極限，則：dr dd%)=或也可這樣說 d dp d dpfd(dp卯p廠產(chǎn)=一詈d dp d dpoo oo0clr - % g 一 fdp 二dp dpdp即：篩上分布為減函數(shù)；篩下分布為增函數(shù)。在除塵技術(shù)中，篩上累積分布r比使用頻度分布更為方便，所以，在一些國家粉塵標(biāo)準(zhǔn)中多用r表示粒徑分布。3.粒徑分布函數(shù)正態(tài)分布函數(shù)：對稱常見的分布函數(shù) 對數(shù)正態(tài)分布：dp取對數(shù)后服從對稱，實(shí)際大氣中氣溶膠、工業(yè)粉塵多服從此分布羅率一拉姆勒分布：破碎篩分過程多服從此分布后兩者分布為非對稱性的。采用某種數(shù)學(xué)函數(shù)來描述粒徑分布曲線

28、，更為應(yīng)用方便。據(jù)大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明對數(shù)正態(tài)分布，正態(tài)分布以及羅率一拉姆勒( rosinrammler )分布較常用。我們見面介紹下世 界上用的較多的 r r分布。r-r分布是：r(p)=exp(pdp )(a),p)=103dr(b)式中：n分布指數(shù)；3、3 分布系數(shù)，并有 p = ln10mp=2.303p。,11又(b)兩胡兩次求對數(shù)得：lg lgi rdp) 凸. 1=lg b+nlgdp,以 igdp 為橫坐標(biāo)，以 lg lgi rdp 卜為縱坐標(biāo)，可的一條直線，其斜率為no將中位徑d50代入(a)式可求得p =n- = n那麼r r函數(shù)表達(dá)式為： d50d50rdp、= exp

29、1 0.693 曲 1即)ld50 j j在r-r坐標(biāo)紙上繪制的篩上累積分布曲線(r)為直線，并能方便地求出 n、3 、d50等。例4-1 ,自學(xué)，粉塵的堆積密度，真密度。粉塵的粒徑，粒徑分布與粒徑分布函數(shù)，平均粒徑。 5.2 塵的物理性質(zhì)(1學(xué)時(shí))一、密度單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的密度，單位為kg/m3或g/m3。若所指的粉塵體積不包括粉塵顆粒內(nèi)部的空隙體積， 而是粉塵自身所占的真實(shí)體積，則以此真 實(shí)體積求得的密度稱為粉塵的真密度。固體粉碎所形成的粉塵，在表面未氧化時(shí)， 其真密度與母料密度相同。呈堆積狀態(tài)存在的粉塵，它的堆積體積包括顆粒之間 和顆粒內(nèi)部的空隙體積，以此體積求得的密度稱為粉塵

30、的堆積密度。粉體顆粒間和內(nèi)部空隙的體積與堆積粉體的總體積之比稱為空隙率。粉塵的真密度用在研究粉塵在氣體中的運(yùn)動、分離和去除等方面，堆積密度用在貯倉或灰斗的容積確定等方面。二、粉塵的安息角和滑動角粉塵從漏斗連續(xù)滑落到水平面上，自然堆積成一個(gè)圓錐體，圓錐體母線與水 平面的夾角稱為粉塵的安息角。粉塵的滑動角系指自然堆放在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運(yùn)動時(shí)，粉塵開始發(fā)生滑動時(shí)的平板傾斜角。粉塵的安息角與滑動角是評價(jià)粉塵流動特性的一個(gè)重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)除塵器灰斗的錐度及除塵管路或輸灰管路傾斜度的主要依據(jù)。三、粉塵的比表面積粉塵的比表面積定義為單位體積粉塵所具有的表面積。四、粉塵的含水率粉塵中一半均含有一

31、定的水分， 它包括附著在顆粒表面上的和包含在傲坑處與細(xì)孔中的自由水分，以及緊密結(jié)合在顆粒內(nèi)部的結(jié)合水分。粉塵中的水分含量，一般用含水率w表示，是指粉塵中所含水分質(zhì)量與粉塵總質(zhì)量之比。含水率大小，會影響到粉塵的其他物理性質(zhì)，如導(dǎo)電性、粘附性、流動性等，所有這些在設(shè)計(jì)除塵裝置時(shí)都必須加以考慮。粉塵的含水率與粉塵的吸濕性，即粉塵從周圍空氣中吸收水分的能力有關(guān)。五、粉塵的潤濕性粉塵顆粒與液體接觸后能否相互附著或附著難易程度的性質(zhì)稱為粉塵的潤濕性。 當(dāng)粉塵與液體接觸時(shí)， 如果接觸面能擴(kuò)大而相互附著， 則稱為潤濕性粉塵；相反，為非潤濕性粉塵粉塵的潤濕性是選用濕式除塵器的主要依據(jù)。六、粉塵的荷電性和導(dǎo)電性1

32、、荷電性天然粉塵和工業(yè)粉塵幾乎都帶有一定的電荷， 也有中性的。 粉塵荷電后， 將改變其某些物理性質(zhì)， 如凝聚性、 附著性及其在氣體中的穩(wěn)定性等， 同時(shí)對人體的危害也將增強(qiáng)。粉塵的荷電量隨溫度增高、表面積增大及含水率減小而增加，還與其化學(xué)組成等有關(guān)。2、導(dǎo)電性粉塵的導(dǎo)電性通常用比電阻表示。 導(dǎo)電機(jī)制有兩種， 取決于粉塵、 氣體的溫度和組成成分。 本體導(dǎo)電占優(yōu)勢的粉塵稱為體積比電阻， 表面導(dǎo)電占優(yōu)勢的粉塵比電阻稱為表面比電阻。粉塵比電阻對電除塵器的運(yùn)行有很大影響。七、粉塵的粘附性粉塵顆粒附著在固體表面上， 或者顆粒彼此相互附著的現(xiàn)象稱為粘附。 附著的強(qiáng)度，即克服附著現(xiàn)象所需要的力稱為粘附力。粉塵顆

33、粒之間的粘附力分為分子力、 毛細(xì)力和靜電力。 通常采用粉塵層的斷裂強(qiáng)度作為表征粉塵自粘性的基本指標(biāo)。 在數(shù)值上， 斷裂強(qiáng)度等于粉塵層斷裂所需的力除以斷裂的接觸面積。八、粉塵的自燃性和爆炸性粉塵的自燃是指粉塵在常溫下存放過程中自然發(fā)熱， 此熱量經(jīng)長時(shí)間的積累達(dá)到該粉塵的燃點(diǎn)而引起燃燒的現(xiàn)象。 引起粉塵自然發(fā)熱的原因有： 氧化熱、 分解熱、聚合熱、發(fā)酵熱。爆炸是指可燃物的劇烈氧化作用， 在瞬間產(chǎn)生大量的熱量和燃燒產(chǎn)物， 在空間造成很高的溫度和壓力。 可燃物包括可燃粉塵、 可燃?xì)怏w和蒸汽等， 引起可燃物爆炸必須具備的條件有兩個(gè)： 一是由可燃物與空氣或氧構(gòu)成的可燃混合物達(dá)到一定的濃度；二是存在足夠的火源。 5.3 凈化裝置的性能（ 1 學(xué)時(shí)）評價(jià)凈化裝置性能的指標(biāo)， 包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面。 技術(shù)指標(biāo)主要有處理氣體流量、 凈化效率和壓力損失等； 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有設(shè)備費(fèi)、 運(yùn)行費(fèi)和占地面積等。1、處理氣體流量處理氣體流量是代表裝置處理氣體能力大小的指標(biāo)，一般以體積流量表