第3章 大气污染控制的基础知识.ppt

§3.大气污染控制基础知识;§3.1.2气体的基本物理性质 ; ;比热比 ;3．粘度 ;若混合物中含有等速运动的球形液滴，其粘度可用泰勒方程式计算： ;对球形固体颗粒，上式可简化为： ;§3.2物料恒算与能量恒算 ;若体系为连续稳定状态，则积累的物料量为零， ? 对无化学反应的过程， 则：输入的物料量=输出的物料量 ? 对有化学反应的过程， 则：输入的物料量±反应生成或消耗的物料量=输出的物料量 ? 2．? 物料恒算的基本步骤 1）? 搜集计算数据：如流量、温度、压力、浓度等； 2）? 画出物料流程图；流向、变量等 3）? 确定恒算体系； 4）? 写出所有化学反应式； 5）? 列出物料恒算式，进行数学求解。? ; 3. 连续性方程 对可压缩流体作稳定管流运动时的连续性方程： ; 一般认为，气体为可压缩性流体，液体是不可压缩性流体。当流速较低时，气体的流动可近似认为是在做不可压缩流动。 判定气体是否作不可压缩流动的标准是马赫数，其定义为流体流速与声速之比，即：;式中的 U+Pv 为流体的焓，故上式可写为： ;3．机械能恒算 在废气输送过程中，往往传热量、内能的变化相对较小，此时总能量恒算式可简化为：;则：上式可写为：;3．机械能恒算 在废气输送过程中，往往传热量、内能的变化相对较小，此时总能量恒算式可简化为：;在流体输送过程中，内能变化应等于过程中交换的热量Q和由于摩擦作用使部分机械能变成热能损失之和，即：;或： ;§3.3颗粒粒径及粒径分布;? 1．平均粒径 ——反映颗粒群特性的粒径平均值。 定义：对一个不同粒径的颗粒群，与一个均匀球形颗粒的颗粒群，若其具有相同的物理性质，则球形颗粒的粒径即为实际颗粒群的平均粒径。 表3-2;? （1）频率分布 — — 指某直径范围的颗粒质量占总颗粒质量的百分比;;若已知分布曲线函数，可计算特定粒径? 1）加权平均径——指f（dP）曲线下形心位置的的直径，为常用平均粒径。 ;筛下累计频率分布 ;;;;§3.3.3粒径分布函数 1．? 对数正态分布 ;§3.4粉体颗粒的物理性质 §3.4.1 密度 1.真密度 ——排除内部空气后测得的粉尘密度 2.堆积密度 ——包含间隙空气的粉体密度 §3.4.2比表面积 ——单位体积或体积物体所具有的表面积;§3.4.3颗粒的湿润性能 ——粉尘粒子与液体附着难易程度的性质 ? 当尘粒与液体一旦接触就能扩大湿润表面而相互附着的粉尘称为湿润性（亲水性）粉尘；如水泥、飞灰、石灰……；适于湿式除尘。 反之，称为非湿润性（疏水性）粉尘；如煤粉、石墨粉….；不适于湿式除尘。;§3.4.3颗粒的荷电性与导电性 ? 1、颗粒的荷电性 ——粉尘颗粒获得电荷的能力 运动颗粒的破碎、碰撞、摩擦等；进入气体电离化电场中；均可获得电子。其性能取决于内部化学组成及结构、及外部荷电条件。;§3.4.5休止角（堆积角、滑动角） ——粉尘自然堆积后，锥体母线与水平面的夹角 表示粉尘的流动性，休止角越小，流动性越好。 ? §3.4.6颗粒的黏附性 ——颗粒之间及与其他物体的团聚和附着性能。 黏附性好，收尘效率高，但又一黏附在器（管）壁 上形成堵塞。 ;§3.5气体中的颗粒动力学 §3.5.1球形颗粒的阻力 颗粒在流体中匀速运动时，受力主要有重力、流体浮力及运动阻力 运动流体阻力可表示为 ? ? ? CD—阻力系数，为颗粒雷诺数Rep的函数，图3-11为球形颗粒CD—Rep关系曲线 可分三个区域 ;? 1）??? 斯托克斯区：Rep1，颗粒处于层流状态?;?（3）?涡流区：500＜Re≤2×105，颗粒处于与湍流状态;式中：Kn——努森数，;§3.6净化装置的性能 §3.6.1净化装置的性能指标 1．处理气体量 ——经由净化器处理的气体流量 由于漏风缘故，用平均处理量表示;? 2、净化效率 ——单位时间内净化装置去除污染物的量与进入装置的污染物的量之比 ? 3、压降（阻力损失） ——净化装置进出口截面流体静压差; §3.6.2净化效率计算 1．总净化效率;根据净化效率的定义 ;?1．分级效率 ——除尘装置对某一特定粒径或该粒径某一范围内粉尘颗粒的除尘效率。 设除尘器进口、出口及捕集口颗粒dpi 的质量流量分别为S1i 、S2i S3i 则粒径 dpi 颗粒的分级效率为：;? 1．? 分级效率与总除尘效率的关系 （1）??由总除尘效率求分级效率;;若以频率密度表示，则：