颗粒物捕集理论基础5.ppt

1、教学要求 要求理解和掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性质、评价净化装置性能的技术指标以及颗粒物捕集的动力学理论基础。 2、教学重点 要求了解除尘技术的理论基础，掌握颗粒污染物的性质。 3、教学难点 除尘技术的理论基础以及颗粒物捕集的动力学理论基础。 空气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒物）污染物和气态污染物。以后各章将介绍颗粒物的处理方法。 气溶胶（AEROPAL）是非均相污染物，主要污染物是分散于气体介质中的颗粒物（固体、液体），可用除尘技术把粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用物理法。 依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。 第一节 颗粒的粒径及粒径分布 一、颗粒的粒径 定义：在实际中，因颗粒大小、形状各异，故表示方法有所不同。 一般分为两类： 单一粒径：单个粒子的直径； 平均粒径：粒子群的直径。 球形颗粒：d=直径 单一粒径分成 投影直径 非球形颗粒： 几何当量直径 物理当量直径 某些颗粒的圆球度 §1颗粒的粒径及粒径分布 一、颗粒的粒径 1、投影直径 粉尘颗粒在显微镜下所观测到的某一直线尺寸 定向直径dF， 定向面积等分直径dM， 一、颗粒的直径 一、颗粒的直径 3、物理当量直径 与颗粒某一物理特性相同球形颗粒直径 （1）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，条件： ①颗粒的 ，在层流区，自由沉降 ② ，自由沉降 比 层流区大； ③ ，用斯托克斯公式求得直径约小2%； ④ 时，计算公式要进行修正。 （2）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 二、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个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni 之比 二、粒径分布 粒数筛下累积频率：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 二、粒径分布 粒数频率密度 二、粒径分布 粒数分布的测定及计算 二、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 二、粒径分布 2.质量分布 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 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 同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD） 三、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 三、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， 四、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 1.正态分布 频率密度 筛下累积频率 标准差 四、粒径分布函数 1.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 四、粒径分布函数 正态分布的累积频率分布曲线 四、粒径分布函数 2.对数正态分布 以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线 四、粒径分布函数 2.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 四、粒径分布函数 2.对数正态分布（续） 可用 、MMD和NMD计算出各种平均直径 四、粒径分布函数 对数正态分布的累积频率分布曲线 四、粒径分布函数 3.罗辛－拉姆勒分布（Rosin－Rammler） 若设 得到 一般 多选用质量中位径 或 四、粒径分布函数 3.罗辛－拉姆勒分布（