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大气污染控制工程
第3章除尘技术基础
粉尘的物理性质
微粒的流体阻力
微粒的机械运动与扩散
除尘器的性能
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大气污染控制工程
粉尘的物理性质
密度
粉尘的密度是指单位体积粉尘的质量,单位为kg/m3。分为真密度和堆积密度。
真密度:单位体积不包括粉尘颗粒体内部的空隙而定义的密度,以符号ρP表示;
堆积密度:单位体积包括颗粒内部的空隙和颗粒之间的空隙而定义的密度,以符号ρb表示。
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粉尘越细,吸附的空气越多,ε值越大;充填过程加压或振动,则ε值减小。
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比表面积
比表面积是指单位体积(或质量)粉尘具有的表面积。
粉尘比表面积越大,润湿性降低,粘附性增强,凝聚性增大,处理设备输送阻力增大。
粉尘的物理性质
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粉尘的含水率及润湿性
1. 粉尘的含水率
粉尘中的水分包括自由水分和结合水分。
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2. 粉尘的润湿性
尘粒能否与液体相互附着或附着难易的性质称为粉尘的润湿性。
当固体粒子与液体接触时,如果接触面能扩大而相互附着,就是能润湿;如果接触面趋于缩小而不能附着,则是不能润湿。
容易被水润湿的物质称为亲水性物质,难以被水润湿的物质称为疏水性物质。
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尘粒的润湿性不仅与粉尘的粒径、生成条件、温度、压力、含水率、表面粗糙度及荷电性等有关,还与液体的表面张力、对尘粒的粘附力及相对于尘粒的运动速度等有关。
对于5μm以下特别是1μm以下的尘粒,即使是亲水的,也很难被水润湿,这是由于细粉的比表面积大,对气体的吸附作用强,尘粒和水滴表面都有一层气膜,因此只有在尘粒与水滴之间具有较高的相对运动速度时(如文丘里喉管中),才会被润湿。
水硬性粉尘如水泥粉尘、熟石灰及白云石砂等不宜采用湿式洗涤器净化。
粉尘的物理性质
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荷电性和导电性
1. 荷电性
粉尘的荷电量随温度升高、比表面积增大及含水量减小而增大。
2. 比电阻和导电性
容积导电:高于200℃时,粉尘自身电子和离子进行;
表面导电:低于100 ℃时,靠尘粒表面吸附的水分和化学膜进行。
粉尘的物理性质
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最适宜的电除尘器捕集的比电阻为104~5×1010Ω·cm。
在高温(>200℃)条件下,温度升高,粉尘内部会发生电子的热激化作用,使容积比电阻下降。
在低温(<100℃)条件下,温度升高,粉尘表面吸附的水分减少,使表面比电阻升高。
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