文档介绍：第四章大气污染物控制的基础知识
在这一章里主要介绍大气中污染物——颗粒物和气态污染物的特性和控制的基础理论知识。
重点:颗粒的粒径和颗径分布、净化装置的性能
难点:物料衡算与能量衡算、气体中的颗粒动力学
4、1 气体的物理性质
4、1、1气体的状态方程
PV=mR0T/M(一般形式)
R=R0/M
PV=mRT(工程上应用的形式)
式中:
m——气体的总质量,kg;
M——气体的摩尔质量,kg /mol;
P——压力,Pa;
R0=/();
应用条件:理想气体。实际中,只要压力不太大,温度不接近气体液化点时,也可应用上述方程。
注意:
当压力单位取大气压时, R0=/() ;
当压力单位取kg/m2时, R0=/()
4、1、2气体的基本物理性质
1、密度
理想气体混合物的平均密度:
ρ=m/V
PV=mR0T/M
(1)理想气体混合物的平均密度公式
式中:
n——气体污染物的组分数;
Ca, Ma ——空气的体积分数和摩尔质量;
Ci, Mi——某气态污染物的体积分数和摩尔质量; ρa, ρi——混合物总压下空气的密度和颗粒污染物的密度,kg/m3
(2)颗粒污染物和空气混合物的平均密度公式
2、比热:一摩尔物质温度升高1K 所需要的热量,分恒压比热(Cp)和恒容比热(Cυ),二者的关系如下:
Cp= Cυ+R(R=R0/M)
比热比:K= Cp/ C υ
比热与温度的关系:纯空气的比热随温度的升高而升高,而比热比随温度的升高而降低。
平均比热:空气、气态污染物和颗粒混合物的平均比热是混合物各组分比热的加权平均值。
(1)平均恒压比热
(2)平均恒容比热
式中:
Cp, Cυ——混合气体恒压比热和恒容比热,J/() Cpi, Cυi——某气体污染物的恒压和恒容比热, J/() ;
Cma, Cmi——空气和气体污染物的质量分数。
ˉ
3、粘度
定义式: μ=( F/A )/(dυ/dy)
式中:
F——内摩擦力,N
A——层间的接触面积, m2
dυ——层间的相对速度, m/s
dy——层间的垂直距离,m
μ——动力粘度,简称粘度,
粘度产生的原因:一是气体分子间的引力,二是分子不规则的热运动而交换动量的结果。
动力粘度(μ)与运动粘度( ν)的关系
ν= μ/ρ
式中:ρ—气体密度,kg/m3
注意:在大气污染控制工程中,一般以空气的粘度来代替混合气体的粘度,可从有关的手册中查到。