大气污染控制工程第五章剖析.ppt

第五章 颗粒污染物控制技术基础 主要内容： 1.颗粒的粒径及粒径分布 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 学习要求： 掌握颗粒粒径分布特点，学会计算平均粒径；掌握粉尘物理性质；掌握除尘系统的关键参数，学会计算除尘效率；掌握颗粒捕集的理论基础，学会计算几种主要作用力及分级除尘效率。 第一节 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 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) d-直径, l-高 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 个数分布、质量分布（或表面积分布） 个数分布：按粒径间隔给出的个数分布测定数据列于下表 粒径分布 粒数分布的测定及计算 粒径分布 颗粒个数:每一间隔内的颗粒个数 个数频率：第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比 粒径分布 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 各级筛下累积频率值对各 级上限粒径画出筛下累积频率 分布曲线 粒径分布 个数频率密度 按平均频度值pi 对间隔中值di作出频 度分布曲线 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 粒径分布 质量分布 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 类似于数量分布，也有质量频率、质量筛下累积频率、质量频率密度等 同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD） 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 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， 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 正态分布 频率密度 筛下累积频率 标准差 粒径分布函数 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移 粒径分布函数 正态分布的累积频率分布曲线 粒径分布函数 对数正态分布 以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线 粒径分布函数 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 粒径分布函数 对数正态分布（续） 可用 、MMD和NMD计算出各种平均直径 粒径分布函数 对数正态分布的累积频率分布曲线 粒径分布函数 罗辛－拉姆勒分布（Rosin－Rammler） 若设 得到 一般 多选用质量中位径 或 粒径分布函数 罗辛－拉姆勒分布（Rosin－Rammler） 判断是否符合R－R分布 应为一条直线 R－R的适用范围较广，特别对破碎、研磨、筛分过程产生的较细粉尘更为适用 分布指数n1时，近似于对数正态分布；n3时，更适合于正态分布 第二节 粉尘的物理性质 粉尘的密度