大气污染与控制技术___之燃料与燃料燃烧.pptVIP

2.1 大气污染物的性质 大气污染物是指由于人类活动或自然转让过程，排放到大气中的对人或环境产生不利影响的物质。 颗粒污染物的性质 在大气污染中，颗粒污染物按照其来源和物理性质，主要可以分为：粉尘、烟尘、扬尘和油烟（三尘一烟） 为了有效的将颗粒物从废气中分离出来，达到良好的净化效果，有必要搞清各种颗粒污染物的性质。 粉尘的主要来源 固体物料的机械粉碎和研磨，例如选矿、耐火材料车间的破碎过程和各种研磨加工过程 粉状物料的混合、筛分、包装及运输，例如水泥、面粉等的生产和运输过程 物质的燃烧，例如煤燃烧时产生的烟尘 物质被加热时产生的蒸气在空气中的氧化和凝结，例如矿石烧结、金属冶炼等过程产生的锌蒸气，在空气中冷却时会凝结，氧化成氧化锌固体颗粒 1.粉尘的性质 粉尘的粒径和粒径分布 粉尘的密度 粉尘的安息角 粉尘的比表面积 粉尘的润湿性 粉尘的黏附性 粉尘的荷电性 粉尘的比电阻 粉尘的自燃性和爆炸性 粉尘的粒径和粒径分布 粉尘的粒径 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 显微镜法观测粒径直径的三种方法 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 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） 立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d) 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个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比 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 粒数频率密度 粒数分布的测定及计算 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 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、质量频率密度等 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） 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 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 正态分布 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 正态分布的累积频率分布曲线 粉尘的密度 单位体积粉尘的质量，kg/m3或g/cm3 粉尘体积不包括颗粒内部和之间的缝隙－真密度 用堆积体积计算——堆积密度 空隙率——粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总体积之比 粉尘的安息角与滑动角 安息角：粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线与地面的夹角 滑动角：自然堆积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的平板倾角 安息角与滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标 安息角和滑动角的影响因素：粉尘粒径、含水率、颗粒形状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性 一般情况，粒径大、表面光滑、接近球形、湿度低、粘性小的粉尘，其安息角减小。 粉尘的比表面积 单位体积粉尘所具有的表面积 以质量表示的比表面积 以堆积体积表示的比表面积 粉尘粒子愈细，比表面积愈大 比表面积大的细小颗粒，常常表现出显著的物理和化学活动性，如氧化、溶解、蒸发、吸附、催化等都能因细小粒子比表面积增大而加速 粉尘的爆炸