第04章颗粒污染物控制技术基础汇编.ppt

第四章 颗粒污染物控制技术基础 1.气体的性质 2.粉尘的粒径及粒径分布 3.粉尘的物理性质 4.净化装置的性能 5.颗粒捕集理论基础 第一节 气体性质 温度 温度是定量地表示物质冷热程度的物理量。温度的分度方法即温标, 常用的有二种： 一是 SI 制中以开尔文 (K) 表示的热力学温标 T; 另一是以摄氏度 ( ℃ ) 表示的 摄氏温标 t 。在 1 大气压下, 纯水的冰点定义为 273.15K 或 0 ℃ , 纯水的沸点定义为 373.15K 或 100 ℃ , 其间的温度间隔均分为 100 度。因此, 热力学温标的1度温度间隔和摄氏温标的1度温度间隔是相同的。热力学温度 T(K) 和摄氏温度 t( ℃ ) 的转换关 系是 ：t=T-273.15 气体的压力 ?气体的压力是气体作用在容器壁单位面积上的指向器壁的垂直作用力。在 SI 制中 压力单位可采用帕 (Pa) 、大气压 (atm) 、百帕 (hPa) 、千帕 (kPa) 、兆帕 (MPa) 等。 大气压力 大气压力是大气作用在地面或任一高度的水平面的单位面积上的垂直作用力, 用符号 PA 表示。大气压力随各地的海拔高度增高而降低, 也因昼夜、季节、晴雨等气象变化而变化。一般以纬度 450处海平面上的平均大气压力作为一个标准大气压 (1atm= 101325Pa), 也称物理大气压。各地各季的平均大气压力值可从有关手册或气象台站中查到。如要获得当地当时的大气压力值, 则需用气压计进行测定 水蒸气分压力 如果将湿气体看作是由干气体和水蒸气两部分组成的混合气体, 则由分压定律可知 , 湿气体的总压力 P 等于干气体的分压力 Pd 与水蒸气分压力 Pw 之和, 即 P=Pd +Pw 气体中水蒸气含量愈多, 水蒸气的分压力愈大。当在某一温度下气体中的水蒸气含量达到最大值, 即达到饱和状态时, 水蒸气分压力也达到了最大值。通常称这种状态的气体为饱和气体。饱和气体中水蒸气的分压力称为饱和水蒸气分压力, 并用 Pv 表示。 对一定组成的气体,Pv 仅与气体温度有关, 温度愈高,Pv 值愈大。 露点 对于一定温度下的未饱和气体, 若在水蒸气含量不变，即水蒸气分压力不变的条件下降低其温度, 当降到某一温度时, 该气体变成了饱和气体, 这一温度就是对应于饱和水蒸气分压力的饱和温度。通常称此温度为露点, 既是说, 从这时起温度再稍一降低, 气体中的水蒸气就要凝结成露珠 (水滴 ), 并从气相中分离出来 。 气流静压、动压和全压 管道中气流的静压是指平行于管壁的气流作用在管壁单位面积上的垂直作用力, 用Ps 表示。气流的动压则是由气流的动能完全转化为压力能时所具有的压力, 以 PK 表示。若气流速度为 v (m/s), 气体质量为 m (kg), 气体密度为 ρ (kg/m3), 则气流的动能为 mv2/2(J) 。而气流的动压, 即单位体积流体所具有的动能则应表示成 ： Pk=ρv2/2 （Pa） 气流的静压和动压之和称为气流的全压, 也称总压 , 若用 Pt 表示 , 则有 Pt =Ps +PK = Ps+ ρv2/2 上式中的各压力值, 既可以是管道中某一点的值,也可以是某一管道断面的平均值 第二节 颗粒的粒径及粒径分布 颗粒的粒径 显微镜法 定向直径dF（Feret 直径）：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dM（Martin直径）：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（Heywood直径）：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dFdAdM 颗粒的直径 显微镜法观测粒径直径的三种方法 颗粒的直径 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 光散射法 等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径 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 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（ Φs1） 正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d) 颗粒的直径 某些颗粒的圆球度 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