环境工程第三章.pptx

第三章 颗粒污染物控制技术基础 ;大气污染控制中涉及到的颗粒物，一般是指所有大于分子的颗粒物，但实际的最小界限为0.01μm左右。;充分认识粉尘颗粒的大小等物理特性，是研究颗粒的分离、沉降和捕集机理以及选择、设计和使用除尘装置的基础。;第一节 颗粒的粒径及粒径分布;（一）单一颗粒粒径 ;;2.几何当量径 取与颗粒的某一几何当量（面积、体积等）相等的球形颗粒的直径为几何当量径。 等投影面积径dH，Heywood径 与颗粒投影面积相等的圆直径。 dH——等投影面积径，m；A??—颗粒的投影面积，m2 Heywood分析，对于同一颗粒：dFdHdM ;等体积径dV 与颗粒体积相等的球形颗粒的直径 。 V——颗粒的体积，m3。 ;3.物理当量径指与颗粒的某一物理量相同的球形颗粒的直径。 ;空气动力径da 颗粒物在静止空气中，沉降速度与颗粒相等，密度为1000kg/m3球形颗粒的直径。 da和ds是除尘技术中最常用的两种粒径表示方法： 分割粒径（或称为临界粒径） 分割粒径指某除尘器的分级除尘效率为50%的颗粒粒径。它表示除尘器性能的很有代表性的粒径。 ;（二）颗粒群的平均粒径 ;2、平均平方根粒径d2 相当于按表面积计算的平均粒径。常用于研究吸附现象和能见度等。 3、平均立方根粒径d3 相当于按体积计算的平均粒径 4、几何平均粒径d4 ;二、粒径分布 ;（一）、个数分布 ;颗粒个数分布的测定数据及其计算结果;颗粒个数分布直方图;2．个数筛下累积频率;个数累积频率分布曲线; 类似的可以将大于第I间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比（或百分比）称为筛上累计频率。 由累积频率曲线可以求出任意粒径间隔的频率f值。例如，F曲线上任取两点a和b，对应的粒径dpa和dpb之间的F值之差（Fa-Fb），即为该间隔的fa-b值。按F曲线的斜率还可列出计算式： ;3．个数频率密度 ;个数频率密度分布曲线;累积频率F=0.5时对应的粒径d50称为个数中位粒径（NMD）。 ;（二）质量分布 ;第i级颗粒发生的质量频率定义为： ;质量频率密度： ;三、平均粒径;算术平均粒径dL ;平均平方根粒径d2，表面积粒径： ;平均立方根粒径d3，体积平均粒径 ;表面积-体积粒径 ;几何平均粒径： ;对于频度分布曲线对称性的分布，如正态分布，其众径dd、中位直径d50和算术平均直径dL相等，即dd= d50=dL；对于频度密度分布曲线是非对称性的分布，dd〈d50〈dL。 对于单分散气溶胶，所有颗粒的粒径相同，dL= dg；否则dL〉dg。 ;例1;计算结果;个数分布和质量分布函数p、q以及F、G之间关系曲线;计算过程;长度平均粒径;表面积平均粒径：;表面积－体积平均粒径：;三、粒径分布函数 ;1、正态分布（高斯分布）函数 ;式中，N为粉尘粒子的总个数。 ?和 为正态分布的两个特征数，?和一定，函数f（dp）即确定。 筛下累积频率F为： ; 正态分布是最简单的函数形式，它的频率密度p分布曲线是关于算术平均粒径 的对称性钟形曲线，因而 值与中位粒径 和众径 皆相等。它的累积频率F曲线在正态概率坐标纸上为一条直线，其斜率决定于标准差?值。从F曲线图中可以查出，对应于F=15.9%的粒径d15.9，F=84.1%的粒径d84.1以及F=50%的中位粒径d50，则可计算出标准差： ;正态分布的累积频率分布曲线;正态分布函数很少用于描述粉尘的粒径分布，因为大多粉尘的频度p曲线不是关于平均粒径的对称性曲线，而是向大颗粒方向偏移。 正态分布函数可以用于描述单分散的实验粉尘、某些花粉和孢子以及专门制备的聚苯乙烯乳胶球等。 ;2. 对数正态分布;对数正态分布的频率密度分布曲线;对数正态分布的累积频率分布曲线;;;如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布，则无论是质量分布、个数分布，还是表面积分布，它们的几何标准差?g 相等，因而它们的频度分布曲线形状相同，累积频率曲线在对数坐标图中为相互平行的直线，只是沿粒径坐标移动了一个常数距离。;各种工业粉尘的R-R分布图;第二节 粉尘的物理性质;二、粉尘的安息角与滑动角 粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的交角称为粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等，一般为350-550。 粉尘的滑动角系指自然堆放在光滑平板上的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般400-550。 三、粉尘的比表面积;四、粉尘的含水率 粉尘中一般均含有一定的水分，其水分含量，一般用含水率W表示，是指粉尘中所含水分质量与粉尘总