空氣污染控制工程第5章課件

第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第二節(jié)粉塵的物理性質第三節(jié)凈化裝置的性能第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1、教學要求要求理解和掌握顆粒物的粒徑分布及其他物理性質、評價凈化裝置性能的技術指標以及顆粒物捕集的動力學理論基礎。2、教學重點要求了解除塵技術的理論基礎，掌握顆粒污染物的性質。3、教學難點除塵技術的理論基礎以及顆粒物捕集的動力學理論基礎。1、教學要求第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.1顆粒的粒徑●概念：實際顆粒的形狀多是不規(guī)則的，需按一定的方法確定一個表示顆粒大小的代表性尺寸，作為顆粒的直徑，簡稱為粒徑?！駧追N粒徑定義方法：顯微法：定向直徑dF（菲雷特直徑） 定向面積等分直徑dM（馬丁直徑） 投影面積直徑dA（黑烏德直徑）篩分直徑等體積直徑（光散射法）dV

沉降法：斯托克斯直徑dS、空氣動力學當量直徑da。第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布41.1顆粒的粒徑(1)顯微鏡法觀測粒徑直徑的三種方法a-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影面積直徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布41.1顆粒的粒徑a-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影5（2）篩分法篩分直徑：顆粒能夠通過的最小方篩孔的寬度篩孔的大小用目表示－每英寸長度上篩孔的個數（3）光散射法等體積直徑dV：與顆粒體積相等的球體的直徑（4）沉降法斯托克斯（Stokes）直徑ds：同一流體中與顆粒密度相同、沉降速度相等的球體直徑空氣動力學當量直徑da：在空氣中與顆粒沉降速度相等的單位密度（1g/cm3）的球體的直徑

第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.1顆粒的粒徑5（2）篩分法第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的第五章顆粒污染物控制技術基礎1.2粒徑分布●概念：指不同粒徑范圍內德顆粒的個數（或質量、表面積）所占的比例?！駛€數分布：個數頻率 個數篩下累積頻率 個數頻率密度 眾徑dD

中位粒徑（NMD)●質量分布：以顆粒個數給出的粒徑分布數據，可以轉換為以顆粒質量表示的粒徑分布數據，或進行相反的換算。第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第五章顆粒污染物控制技術基礎1.2粒徑分布第一節(jié)顆7個數分布:每一粒徑間隔內的顆粒個數（1）個數頻率：第i個間隔中的顆粒個數ni與顆?？倲郸瞡i之比（2）個數篩下累積頻率：小于第i個間隔上限粒徑的所有顆粒個數與顆?？倐€數之比∑?i﹦1Fi=∑?iFN=Σ?i=1第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.2粒徑分布7個數分布:每一粒徑間隔內的顆粒個數∑?i﹦1Fi=∑?iF8（3）個數頻率密度（4）粒數眾徑－頻度p最大時對應的粒徑，此時（5）粒數中位徑（NMD）－累計頻率F=0.5時對應的粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.2粒徑分布8（3）個數頻率密度第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.3平均粒徑●概念：表示顆粒群的某一物理特性和平均尺寸的大小?！駧追N常用的平均粒徑眾徑 中位直徑 長度平均粒徑（算術平均） 表面積平均粒徑 體積平均粒徑 表面積-體積平均粒徑 幾何平均粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數●正態(tài)分布（高斯分布）●對數正態(tài)分布●羅辛-拉姆勒分布第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布111.4粒徑分布函數用一些半經驗函數描述一定種類粉塵的粒徑分布1.正態(tài)分布頻率密度篩下累積頻率標準差第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布111.4粒徑分布函數用一些半經驗函數描述一定種類粉塵121.正態(tài)分布（續(xù)）正態(tài)分布是最簡單的分布函數（1）（2）累計頻率曲線在正態(tài)概率坐標紙上為一條直線，其斜率取決于σ（3）正態(tài)分布函數很少用于描述粉塵的粒徑分布，因為大多數粉塵的頻度曲線向大顆粒方向偏移第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數121.正態(tài)分布（續(xù)）第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)13正態(tài)分布的累積頻率分布曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數13正態(tài)分布的累積頻率分布曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎141.4粒徑分布函數2.對數正態(tài)分布以lndp代替dp得到的正態(tài)分布的頻度曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布141.4粒徑分布函數2.對數正態(tài)分布第五章顆粒污染152.對數正態(tài)分布（續(xù)）對數正態(tài)分布在對數概率坐標紙上為一直線，斜率決定于第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數152.對數正態(tài)分布（續(xù)）第五章顆粒污染物控制技術基礎第一第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.1粉塵的密度●概念：單位體積粉塵的質量（kg/m3、g/cm3）●真密度ρP

：根據粉塵的真實體積（不包括顆粒之間和內部的空隙）求得的密度?！穸逊e密度ρb

：根據粉塵堆積體積（包括顆粒之間和內部的空隙）求得的密度?！瘭裝

＝（1-ε）ρP

●空隙率：ε＝1-ρb/ρP

＝1-VP/Vb第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.1第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.2粉塵的安息角與滑動角●安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角稱為粉塵的安息角●滑動角：指自然對方在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運動時，粉塵開始發(fā)生滑動時平板的傾斜角。也稱為靜安息角?！裼绊懸蛩兀悍蹓m粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度及粉塵粘性。第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.2第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.3粉塵的比表面積●概念：單位體積（或質量）粉塵所具有的表面積?！穹蹱钗锪系脑S多理化性質，往往與其表面積大小有關，細顆粒表現出顯著的物理、化學活性。

顆粒層的流體阻力因細顆粒的表面積增大而增大；氧化、溶解、蒸發(fā)、吸附、催化及生理效應等都因表面積增大而加速；粉塵的爆炸性、毒性隨粒徑的減小而增加●體積比表面積 Sv、質量比表面積Sm、堆積體積比表面積Sb第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.3第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.4粉塵的含水率●粉塵中所含水分質量與粉塵總質量的比值●粉塵中含的水分包括：附著水、自由水、內部結合水?！穹蹓m的含水率與粉塵的吸濕性、平衡含水率2.5粉塵的潤濕性●粉塵顆粒與液體接觸后能否互相附著或附著難易程度的性質稱為粉塵的潤濕性。是選用濕式除塵器的依據●與粉塵的種類、形狀和粒徑、生成條件、組分、溫度、含水率、表面粗糙度、荷電性等有關。第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.4第五章顆粒污染物控制技術基礎2.6荷電性和導電性（電除塵器：比電阻104-1010Ω·m）●導致顆粒荷電的因素：電離輻射、高壓放電、高溫產生離子或電子被捕獲、固體顆粒碰撞或表面摩擦產生靜電。●粉塵荷電后會改變其某些物理特性。荷電量隨溫度增高、表面積增大、含水率減小而增加●粉塵的荷電對電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器有關●粉塵導電機制：本體導電：高溫，粉塵內部電子或離子進行，體積比電阻表面導電：表面吸附的水分或其它化學物質中的離子，表面比電阻第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.6荷電性和導電性（電除塵第五章顆粒污染物控制技術基礎2.7粉塵的粘附性●粉塵顆粒附著在固體表面上，或者顆粒彼此互相附著的現象稱為附著，附著強度，及克服附著現象所需的力稱為附著力?！駨牟都慕嵌瓤?，粘附性越大越好，從管道輸送的角度看，粘附性越小越好?！裾掣搅Γ悍种Γǚ兜氯A力）、毛細力和靜電力（庫侖力）●自粘性表征指標：斷裂強度（粉塵斷裂所需的力除以斷裂的接觸面積）：不粘性、微粘性、中等粘性、強粘性第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.7粉塵的粘附性第二節(jié)第五章顆粒污染物控制技術基礎2.8粉塵的自燃性和爆炸性●自燃：粉塵在常溫下存放過程中自然發(fā)熱，此熱量經長時間積累，達到該粉塵的燃點而引起燃燒的現象?！裾T發(fā)原因：氧化熱、分解熱、聚合熱?！癖ǎ嚎扇嘉锏膭×已趸饔?，在瞬間產生大量的熱量和燃燒產物，在空間造成很高的溫度和壓力，稱為化學爆炸●爆炸條件：可燃物與空氣或氧混合達到一定比例；存在能量足夠的火源。爆炸上限、下限。第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.8粉塵的自燃性和爆炸性第233.1凈化裝置技術性能的表示方法1.處理氣體流量漏風率2.凈化效率3.壓力損失第三節(jié)凈化裝置的性能第五章顆粒污染物控制技術基礎233.1凈化裝置技術性能的表示方法1.處理氣體流量第第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法●總效率●通過率●分級除塵效率●分級效率與總除塵效率之間的關系總→分；分→總●多級串連運行時的總凈化效率第三節(jié)凈化裝置的性能第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法第三253.2凈化效率的表示方法1.總凈化效率2.通過率3.分級除塵效率分割粒徑－除塵效率為50％的粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第三節(jié)凈化裝置的性能253.2凈化效率的表示方法1.總凈化效率第五章顆粒污264.分級效率與總效率的關系（1）由總效率求分級效率（2）由分級效率求總效率第五章顆粒污染物控制技術基礎第三節(jié)凈化裝置的性能3.2凈化效率的表示方法264.分級效率與總效率的關系（1）由總效率求分級效率27總分級通過率總分級效率總除塵效率第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法5.多級串聯的總凈化效率第三節(jié)凈化裝置的性能27總分級通過率第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎

除塵過程的機理：將含塵氣體引入具有一種或幾種力作用的除塵器，使顆粒相對其運載氣流產生一定的位移，并從氣流中分離出來，最后沉降到捕集表面上。捕集所考慮的作用力有：

外力：重力、離心力、慣性力、靜電力、磁力、熱力、

泳力等。流體阻力顆粒間相互作用力第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.1流體阻力●流體阻力＝形狀阻力＋摩擦阻力●阻力的大小取決于顆粒的形狀、粒徑、表面特性、運動速度及流體的種類和性質●阻力系數：

ReP≤1：斯托克斯區(qū)域

1＜ReP

＜500：湍流過度區(qū)

500＜ReP

＜2×105：牛頓區(qū)域●坎寧漢修正系數C：與氣體的溫度、壓力和顆粒大小有關，溫度越高，壓力越低、粒徑越小，C值越大。第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4304.2阻力導致的減速運動根據牛頓第二定律若僅考慮Stokes區(qū)域積分得速度由u0減速到u所遷移的距離若引入坎寧漢修正系數C停止距離－馳豫時間或松弛時間第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎第五章顆粒污染物控制技術基礎304.2阻力導致的減速運動根據牛頓第二定律－馳豫時間或314.3重力沉降力平衡關系Stokes顆粒的重力沉降末端速度（忽略浮力影響）湍流過渡區(qū)牛頓區(qū)Stokes直徑空氣動力學直徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎314.3重力沉降力平衡關系第五章顆粒污染物控制技術基第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.4離心沉降●離心沉降的末端速度：4.5靜電沉降●離心沉降的末端速度(顆粒的驅進速度)：第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.6慣性沉降

顆粒接近靶時的運動情況第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4慣性碰撞的捕集效率取決于三個因素氣流速度在靶周圍的分布，用ReD衡量顆粒運動軌跡，用Stokes數描述顆粒對捕集體的附著，通常假定為100％341.慣性碰撞第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.6慣性沉降

慣性碰撞的捕集效率取決于三個因素341.慣性碰撞第五章顆粒352.攔截直接攔截發(fā)生在顆粒距捕集體dp/2的距離內攔截效率用直接攔截比R表示對于慣性大的顆粒對于慣性小的顆粒第五章顆粒污染物控制技術基礎4.6慣性沉降

352.攔截直接攔截發(fā)生在顆粒距捕集體dp/2的距離內第五章第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.7擴散沉降●擴散系數和均方根位移●擴散沉降效率第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4371.擴散系數和均方根位移顆粒的擴散類似于氣體分子的擴散對于粒徑約等于或大于氣體分子平均自由程的顆粒對于粒徑大于分子但小于氣體平均自由程的顆粒布朗擴散作用對于小粒子的捕集影響較大顆粒的均方根位移（時間t秒鐘）第五章顆粒污染物控制技術基礎4.7擴散沉降第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎371.擴散系數和均方根位移第五章顆粒污染物控制技術基礎4382.擴散沉降效率擴散沉降效率取決于皮克萊數Pe和雷諾數ReD粘性流單個圓柱體的效率勢流單個圓柱體效率孤立球形捕集體從理論上講，是可能的第五章顆粒污染物控制技術基礎4.7擴散沉降第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎382.擴散沉降效率擴散沉降效率取決于皮克萊數Pe和雷諾數R演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第二節(jié)粉塵的物理性質第三節(jié)凈化裝置的性能第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1、教學要求要求理解和掌握顆粒物的粒徑分布及其他物理性質、評價凈化裝置性能的技術指標以及顆粒物捕集的動力學理論基礎。2、教學重點要求了解除塵技術的理論基礎，掌握顆粒污染物的性質。3、教學難點除塵技術的理論基礎以及顆粒物捕集的動力學理論基礎。1、教學要求第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.1顆粒的粒徑●概念：實際顆粒的形狀多是不規(guī)則的，需按一定的方法確定一個表示顆粒大小的代表性尺寸，作為顆粒的直徑，簡稱為粒徑?！駧追N粒徑定義方法：顯微法：定向直徑dF（菲雷特直徑） 定向面積等分直徑dM（馬丁直徑） 投影面積直徑dA（黑烏德直徑）篩分直徑等體積直徑（光散射法）dV

沉降法：斯托克斯直徑dS、空氣動力學當量直徑da。第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布431.1顆粒的粒徑(1)顯微鏡法觀測粒徑直徑的三種方法a-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影面積直徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布41.1顆粒的粒徑a-定向直徑b-定向面積等分直徑c-投影44（2）篩分法篩分直徑：顆粒能夠通過的最小方篩孔的寬度篩孔的大小用目表示－每英寸長度上篩孔的個數（3）光散射法等體積直徑dV：與顆粒體積相等的球體的直徑（4）沉降法斯托克斯（Stokes）直徑ds：同一流體中與顆粒密度相同、沉降速度相等的球體直徑空氣動力學當量直徑da：在空氣中與顆粒沉降速度相等的單位密度（1g/cm3）的球體的直徑

第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.1顆粒的粒徑5（2）篩分法第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的第五章顆粒污染物控制技術基礎1.2粒徑分布●概念：指不同粒徑范圍內德顆粒的個數（或質量、表面積）所占的比例?！駛€數分布：個數頻率 個數篩下累積頻率 個數頻率密度 眾徑dD

中位粒徑（NMD)●質量分布：以顆粒個數給出的粒徑分布數據，可以轉換為以顆粒質量表示的粒徑分布數據，或進行相反的換算。第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第五章顆粒污染物控制技術基礎1.2粒徑分布第一節(jié)顆46個數分布:每一粒徑間隔內的顆粒個數（1）個數頻率：第i個間隔中的顆粒個數ni與顆粒總數Σni之比（2）個數篩下累積頻率：小于第i個間隔上限粒徑的所有顆粒個數與顆?？倐€數之比∑?i﹦1Fi=∑?iFN=Σ?i=1第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.2粒徑分布7個數分布:每一粒徑間隔內的顆粒個數∑?i﹦1Fi=∑?iF47（3）個數頻率密度（4）粒數眾徑－頻度p最大時對應的粒徑，此時（5）粒數中位徑（NMD）－累計頻率F=0.5時對應的粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.2粒徑分布8（3）個數頻率密度第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.3平均粒徑●概念：表示顆粒群的某一物理特性和平均尺寸的大小?！駧追N常用的平均粒徑眾徑 中位直徑 長度平均粒徑（算術平均） 表面積平均粒徑 體積平均粒徑 表面積-體積平均粒徑 幾何平均粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數●正態(tài)分布（高斯分布）●對數正態(tài)分布●羅辛-拉姆勒分布第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布501.4粒徑分布函數用一些半經驗函數描述一定種類粉塵的粒徑分布1.正態(tài)分布頻率密度篩下累積頻率標準差第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布111.4粒徑分布函數用一些半經驗函數描述一定種類粉塵511.正態(tài)分布（續(xù)）正態(tài)分布是最簡單的分布函數（1）（2）累計頻率曲線在正態(tài)概率坐標紙上為一條直線，其斜率取決于σ（3）正態(tài)分布函數很少用于描述粉塵的粒徑分布，因為大多數粉塵的頻度曲線向大顆粒方向偏移第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數121.正態(tài)分布（續(xù)）第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)52正態(tài)分布的累積頻率分布曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數13正態(tài)分布的累積頻率分布曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎531.4粒徑分布函數2.對數正態(tài)分布以lndp代替dp得到的正態(tài)分布的頻度曲線第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布141.4粒徑分布函數2.對數正態(tài)分布第五章顆粒污染542.對數正態(tài)分布（續(xù)）對數正態(tài)分布在對數概率坐標紙上為一直線，斜率決定于第五章顆粒污染物控制技術基礎第一節(jié)顆粒的粒徑及粒徑分布1.4粒徑分布函數152.對數正態(tài)分布（續(xù)）第五章顆粒污染物控制技術基礎第一第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.1粉塵的密度●概念：單位體積粉塵的質量（kg/m3、g/cm3）●真密度ρP

：根據粉塵的真實體積（不包括顆粒之間和內部的空隙）求得的密度?！穸逊e密度ρb

：根據粉塵堆積體積（包括顆粒之間和內部的空隙）求得的密度?！瘭裝

＝（1-ε）ρP

●空隙率：ε＝1-ρb/ρP

＝1-VP/Vb第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.1第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.2粉塵的安息角與滑動角●安息角：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角稱為粉塵的安息角●滑動角：指自然對方在光滑平板上的粉塵，隨平板做傾斜運動時，粉塵開始發(fā)生滑動時平板的傾斜角。也稱為靜安息角?！裼绊懸蛩兀悍蹓m粒徑、含水率、顆粒形狀、顆粒表面光滑程度及粉塵粘性。第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.2第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.3粉塵的比表面積●概念：單位體積（或質量）粉塵所具有的表面積?！穹蹱钗锪系脑S多理化性質，往往與其表面積大小有關，細顆粒表現出顯著的物理、化學活性。

顆粒層的流體阻力因細顆粒的表面積增大而增大；氧化、溶解、蒸發(fā)、吸附、催化及生理效應等都因表面積增大而加速；粉塵的爆炸性、毒性隨粒徑的減小而增加●體積比表面積 Sv、質量比表面積Sm、堆積體積比表面積Sb第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.3第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.4粉塵的含水率●粉塵中所含水分質量與粉塵總質量的比值●粉塵中含的水分包括：附著水、自由水、內部結合水?！穹蹓m的含水率與粉塵的吸濕性、平衡含水率2.5粉塵的潤濕性●粉塵顆粒與液體接觸后能否互相附著或附著難易程度的性質稱為粉塵的潤濕性。是選用濕式除塵器的依據●與粉塵的種類、形狀和粒徑、生成條件、組分、溫度、含水率、表面粗糙度、荷電性等有關。第五章顆粒污染物控制技術基礎第二節(jié)粉塵的物理性質2.4第五章顆粒污染物控制技術基礎2.6荷電性和導電性（電除塵器：比電阻104-1010Ω·m）●導致顆粒荷電的因素：電離輻射、高壓放電、高溫產生離子或電子被捕獲、固體顆粒碰撞或表面摩擦產生靜電?！穹蹓m荷電后會改變其某些物理特性。荷電量隨溫度增高、表面積增大、含水率減小而增加●粉塵的荷電對電除塵器、袋式除塵器、濕式除塵器有關●粉塵導電機制：本體導電：高溫，粉塵內部電子或離子進行，體積比電阻表面導電：表面吸附的水分或其它化學物質中的離子，表面比電阻第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.6荷電性和導電性（電除塵第五章顆粒污染物控制技術基礎2.7粉塵的粘附性●粉塵顆粒附著在固體表面上，或者顆粒彼此互相附著的現象稱為附著，附著強度，及克服附著現象所需的力稱為附著力?！駨牟都慕嵌瓤矗掣叫栽酱笤胶?，從管道輸送的角度看，粘附性越小越好。●粘附力：分之力（范德華力）、毛細力和靜電力（庫侖力）●自粘性表征指標：斷裂強度（粉塵斷裂所需的力除以斷裂的接觸面積）：不粘性、微粘性、中等粘性、強粘性第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.7粉塵的粘附性第二節(jié)第五章顆粒污染物控制技術基礎2.8粉塵的自燃性和爆炸性●自燃：粉塵在常溫下存放過程中自然發(fā)熱，此熱量經長時間積累，達到該粉塵的燃點而引起燃燒的現象?！裾T發(fā)原因：氧化熱、分解熱、聚合熱。●爆炸：可燃物的劇烈氧化作用，在瞬間產生大量的熱量和燃燒產物，在空間造成很高的溫度和壓力，稱為化學爆炸●爆炸條件：可燃物與空氣或氧混合達到一定比例；存在能量足夠的火源。爆炸上限、下限。第二節(jié)粉塵的物理性質第五章顆粒污染物控制技術基礎2.8粉塵的自燃性和爆炸性第623.1凈化裝置技術性能的表示方法1.處理氣體流量漏風率2.凈化效率3.壓力損失第三節(jié)凈化裝置的性能第五章顆粒污染物控制技術基礎233.1凈化裝置技術性能的表示方法1.處理氣體流量第第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法●總效率●通過率●分級除塵效率●分級效率與總除塵效率之間的關系總→分；分→總●多級串連運行時的總凈化效率第三節(jié)凈化裝置的性能第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法第三643.2凈化效率的表示方法1.總凈化效率2.通過率3.分級除塵效率分割粒徑－除塵效率為50％的粒徑第五章顆粒污染物控制技術基礎第三節(jié)凈化裝置的性能253.2凈化效率的表示方法1.總凈化效率第五章顆粒污654.分級效率與總效率的關系（1）由總效率求分級效率（2）由分級效率求總效率第五章顆粒污染物控制技術基礎第三節(jié)凈化裝置的性能3.2凈化效率的表示方法264.分級效率與總效率的關系（1）由總效率求分級效率66總分級通過率總分級效率總除塵效率第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化效率的表示方法5.多級串聯的總凈化效率第三節(jié)凈化裝置的性能27總分級通過率第五章顆粒污染物控制技術基礎3.2凈化第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎

除塵過程的機理：將含塵氣體引入具有一種或幾種力作用的除塵器，使顆粒相對其運載氣流產生一定的位移，并從氣流中分離出來，最后沉降到捕集表面上。捕集所考慮的作用力有：

外力：重力、離心力、慣性力、靜電力、磁力、熱力、

泳力等。流體阻力顆粒間相互作用力第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎第五章顆粒污染物控制技術基礎第四節(jié)顆粒捕集的理論基礎4.1流體阻力●流體阻力＝形狀阻力＋摩擦阻力●阻力的大小取決于顆粒的形狀、粒徑、表面特性、運動速度及流體的種類和性質●阻力系數：

ReP≤1：斯托克斯區(qū)域

1＜ReP

＜500：湍流過度區(qū)

500＜ReP