粉塵的主要性質(zhì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上粉塵的主要性質(zhì)粉塵的主要性質(zhì) 塊狀物粉破碎成細(xì)小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學(xué)性質(zhì)外，還出現(xiàn)了許多新的特性，如爆炸性、荷電性等等。在這些特性中，與除塵技術(shù)關(guān)系密切的，有以下幾個(gè)方面: 1(粉塵的密度 粉塵密度?單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵密度, 單位為kg/m3或g/cm3。根據(jù)是否把塵粒間空隙體積包b5E2RGbCAP括在粉塵體積之內(nèi)而分為真密度和容積密度(表觀密度)兩種。 粉塵表觀密度?自然狀態(tài)下堆積起來的粉塵在顆粒之間及顆粒內(nèi)部充滿空隙，我們把松散狀態(tài)下單位體p1EanqFDPw積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的容積密度。它是包括粉塵間空隙體積和粉塵純體積計(jì)量的

2、密度。 粉塵真密度?如果設(shè)法排除顆粒之間及顆粒內(nèi)部的空氣，所測(cè)出的在密實(shí)狀態(tài)下單位體積粉塵的質(zhì)量，DXDiTa9E3d我們把它稱為真密度(或塵粒密度)。它是排除了粉塵間空隙以純粉塵的體積計(jì)量的密度。 兩種密度的應(yīng)用場(chǎng)合不同，例如研究單個(gè)塵粒在空氣中的運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)用真密度，計(jì)算灰斗體積時(shí)則應(yīng)用容積RTCrpUDGiT密度。 粉塵的比重是指粉塵的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比，系無因次量，采用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，4?的水作標(biāo)準(zhǔn)(質(zhì)量為1 g,cm3)，所以，比重在數(shù)值上與其密度(g/cm3)值相等。 2(粘附性 粉塵相互間的凝聚與粉塵在器壁上的附著都與粉塵的粘附性有關(guān)。粉塵的粘附性是粉塵與粉塵之間或粉塵與器壁之間的

3、力的表現(xiàn)。這種力包括分子力、毛細(xì)粘附力及靜電力等。 粘附性與粉塵的形狀、大小以及吸濕等狀況有關(guān)。粒徑細(xì)、吸濕性大的粉塵，其粘附性也強(qiáng)。 塵粒間的粘附使塵粒增大，有利于提高除塵效率，而粉塵與器壁間的粘附則會(huì)使除塵器和管道堵塞和發(fā)生5PCzVD7HxA故障。 3(爆炸性 能發(fā)生爆炸的粉塵稱為可爆粉塵，如煤塵、亞麻粉塵、鎂、鋁粉塵等。粉塵爆炸能產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)生成大量的有毒有害氣體，對(duì)安全生產(chǎn)有極大的危害，應(yīng)注意采取防爆、隔爆措施。 固體物料破碎后，總表面積大大增加，例如每邊長(zhǎng)1cm的立方體粉碎成每邊長(zhǎng)1 m的小粒子后，總表面積由6cm2增加到6m2，由于表面積增加，粉塵的化學(xué)活潑性大為加強(qiáng)。某

4、些在堆積狀態(tài)下不易燃燒的可燃物如jLBHrnAILg糖、面粉、煤粉等，當(dāng)它以粉末狀懸浮于空氣中時(shí)，與空氣中的氧有了充分的接觸機(jī)會(huì)，在一定的溫度和濃度下，可能發(fā)生爆炸。設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)，必須高度注意。 爆炸性粉塵在空氣中，只有在一定濃度范圍內(nèi)才能發(fā)生爆炸。能發(fā)生爆炸的最高濃度叫爆炸上限，最低濃度叫爆炸下限。一般認(rèn)為，含硫大于10,的硫化粉塵即可有爆炸性，發(fā)生爆炸的濃度范圍為250,1500g/m3，xHAQX74J0X引燃溫度為435,450?。 4(荷電性 懸浮于空氣中的塵粒由于天然輻射、外界離子或電子的附著、塵粒間的摩擦等，都能使塵粒荷電。此外，在粉塵生成過程中也可能使其荷電。在這種狀況下粉塵

5、荷電的極性不穩(wěn)定，荷電量也很小。因此，在電除塵器LDAYtRyKfE中，需要采用人工方法，使塵粒充分荷電。 荷電性是指粉塵能被荷電的難易程度。荷電量大小與粉塵的成分、粒徑、質(zhì)量、溫度、濕度等有關(guān)。粉塵荷電對(duì)其凝聚與沉積有影響。 衡量粉塵荷電性的指標(biāo)為比電阻，它反映粉塵的導(dǎo)電性能，是粉塵的重要特性之一，對(duì)電除塵器的運(yùn)行具有重大影響。 粉塵比電阻采用圓板電極法測(cè)定(如圖5-1-1所示)。其計(jì)算式為: (5-1-1) 式中 粉塵的比電阻，?cm; V施加在粉塵層上的電壓，V; I通過粉塵層的電流，A; A粉塵層的面積，cm2; d粉塵層的厚度，cm。 圖5-1-1 圓板電極測(cè)定法 粉塵比電阻受許多因

6、素影響，如粉塵性質(zhì)、粉塵層的孔隙率、粉塵的粒徑、溫度和濕度等，由實(shí)驗(yàn)方法確定。粉塵比電阻對(duì)電除塵有很大影響，是除塵的依據(jù)。比電阻在104,1011?cm范圍內(nèi)，電除塵的效果較好。 Zzz6ZB2Ltk5(濕潤性 粉塵顆粒能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)稱為粉塵的潤濕性。當(dāng)塵粒與液體接觸時(shí)，接觸面能擴(kuò)大而相互附著，就是能潤濕;反之，接觸面趨于縮小而不能附著，則是不能潤濕。一般根據(jù)粉塵被液體潤濕的程dvzfvkwMI1度將粉塵大致分為兩類:容易被水潤濕的親水性粉塵和難以被水潤濕的疏水性粉塵。濕潤現(xiàn)象是分子力作用的一種表現(xiàn)，粉塵的潤濕性與液體的表面張力，塵粒與液體間粘附力有關(guān)。水滴內(nèi)部與水滴表面間

7、的分子引力為水的表面張力，當(dāng)水的表面張力小于水與固體間的分子引力時(shí)，固體容易被濕潤，反之，固體則不易被濕潤。粉塵潤濕性還與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。例如1 m以下塵粒很難被水潤濕，這是因?yàn)榧?xì)塵粒和水滴表面均附有一層氣膜，只有在兩者具有較高的相對(duì)速度的情況下，水滴沖破氣膜才能相互附著凝rqyn14ZNXI并。 衡量濕潤性的指標(biāo)是濕潤接觸角()，如圖5-1-2所示。當(dāng)<60?時(shí)，表示濕潤性好，為親水性;當(dāng)>90?時(shí)，濕潤性差，屬于憎水性。 圖5-1-2 濕潤接觸角() 粉塵的濕潤性是濕式防、除塵的依據(jù)。各種濕式除塵裝置主要依靠粉塵與水的潤濕作用捕集粉塵。 濕潤性與粉塵成分、粒徑、荷電狀況及水的

8、表面張力等因素有關(guān)。濕潤性強(qiáng)的粉塵有利于濕式除塵，其附著性亦強(qiáng)，易粘附于物體表面。但有些粉塵(如水泥、石灰等)與水接觸后，會(huì)發(fā)生粘結(jié)和變硬，這種粉塵稱EmxvxOtOco為水硬性粉塵。水硬性粉塵不宜采用濕法除塵。 6(粉塵的粒度(粒徑) 粉塵粒徑也稱為粒度，它是衡量粉塵顆粒大小的尺度。粉塵的粒徑對(duì)于球形塵粒來說，是指它的直徑。實(shí)際的粉塵顆粒其大小、形狀均是不規(guī)則的。為表征顆粒的大小，需要按一定方法，確定一個(gè)表面顆粒大小的代表性尺寸，作為顆粒的直徑，簡(jiǎn)稱粒徑。例如用顯微鏡法測(cè)定粒徑時(shí)有定向粒徑、長(zhǎng)軸粒徑、短軸粒徑等;用篩分法測(cè)出的稱為篩分直徑;用液體沉降法測(cè)出的稱為斯托克斯粒徑。粒徑的測(cè)定方法不

9、同，其定義的方法也SixE2yXPq5不同，得出的粒徑值差別也很大，很難進(jìn)行比較。 在研究除塵效果時(shí)，常用斯托克斯粒徑作為粉塵的粒徑。其定義為，在同一種流體中，塵粒密度相同并且相有相同沉降速度的球體直徑稱為該塵粒的斯托克斯粒徑。 在分析粉塵對(duì)人體危害的防塵中常采用粉塵的投影定向長(zhǎng)度表示粉塵的粒徑，用d表示，單位為微米(m)。實(shí)際防塵中根據(jù)粒徑大小，可分為:粗塵:粒徑大于40m，相當(dāng)于一般篩分的最小粒徑，在空氣中易于沉降; 細(xì)塵:粒徑10,40m，在明亮光線下肉眼可看見; 微塵:粒徑0.25,10m，用光學(xué)顯微鏡可觀察到; 超微塵:粒徑小于0.25m，用電子顯微鏡才可觀察到。 一般將d?5m的粉

10、塵稱為呼吸性粉塵，可隨呼吸進(jìn)入并沉積在肺部，對(duì)肺部危害最大，是防塵的主要對(duì)象。 二、粉塵粒徑的分布特性 除塵器的除塵性能與粉塵粒徑分布(分散度)有密切的關(guān)系，因此了解粉塵的粒徑分布及其函數(shù)對(duì)掌握除塵器的除塵性能計(jì)算有重要意義。 1(粉塵粒徑相對(duì)頻率概念 設(shè)在粒徑間隔d(dc)內(nèi)的所有粉塵的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(即質(zhì)量分散度)為d，相應(yīng)的粉塵顆粒百分?jǐn)?shù)(即數(shù)量分散度)為dF。則稱: (5-1-4) 為粒徑的質(zhì)量相對(duì)頻率;稱: (5-1-5) 為粒徑的計(jì)數(shù)相對(duì)頻率。 由于除塵效率計(jì)算一般采用粉塵質(zhì)量，因此常用質(zhì)量相對(duì)頻率。 2(粉塵粒徑相對(duì)頻率分布曲線 根據(jù)定義式(5-1-4)，利用積分即可得任何粒徑范圍內(nèi)

11、的所有粉塵質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(即質(zhì)量分散度)d。 在 范圍內(nèi)的塵粒所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，即質(zhì)量分散度d為: (5-1-6)粉徑小于和等于dc的塵粒所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(即累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) (5-1-7) 在整個(gè)粒徑分布范圍內(nèi)，塵粒的累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為100%，所以 (5-1-8) 現(xiàn)以某廠的生產(chǎn)粉塵為例，其粒徑分布(頻率分布)如表5-1-1所示。 表5-1-1 粒徑的頻率分布表 粒徑 該粒徑間隔的范圍 該粒徑間隔從 開算術(shù)平均粒徑 粒徑間的粒子所占的質(zhì)始的累計(jì)質(zhì)量百隔 量百分?jǐn)?shù) ,分?jǐn)?shù) 6ewMyirQFLd ( m) (%) ( ( m) (%) m) 0,5 5 2.5 19.5 19.5 5,10 5 7

12、.5 20.5 40.0 10,5 12.5 15.0 55.0 15 5 17.5 10.0 65.0 15,20 10 25 12.0 77.0 20,10 35 7.5 84.5 30 10 45 4.5 89.0 30,40 10 55 2.5 91.5 40, 8.5 100 50 50,60 ,60 根據(jù)表5-1-1中數(shù)據(jù)繪制成直方圖如圖5-1-3所示。對(duì)直方圖用平滑的曲線描繪即得曲線如圖5-1-4所示，圖kavU42VRUs中縱坐標(biāo)為 ，該曲線即稱為粉塵粒徑相對(duì)頻率分布曲線。為了消除因粒徑間隔 的取法不同所造成的曲線形狀的差異。由于粒徑分布是連續(xù)的，粒徑頻率分布曲線可用函數(shù) 表示

13、。 圖5-1-3 粉塵粒徑頻率分布直方圖 圖5-1-4 粉塵粒徑相對(duì)頻率分布曲線 3(粉塵粒徑分布函數(shù) 圖形表示粉塵的粒徑分布雖然直觀，但不便于計(jì)算，為了計(jì)算方便，用數(shù)學(xué)函數(shù)表示。粉塵粒徑分布函數(shù)通過采用概率論或近似函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)方法來尋找 的數(shù)學(xué)表達(dá)式，常用的分布函數(shù)有正態(tài)分布函數(shù)和對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)。(1)正態(tài)分布函數(shù) 常用的正態(tài)分布函數(shù)表達(dá)式為: (5-1-9) 其中: 式中 粉塵的粒徑; 粉塵的算術(shù)平均粒徑; 粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差; 在某一粒徑間隔內(nèi)，塵粒所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù); 在該粒徑間隔內(nèi)塵粒的平均粒徑。 凡符合正態(tài)分布的函數(shù)具有左右對(duì)稱的特征， 圖5-1-5 標(biāo)準(zhǔn)偏差 值的分布特征 在這種情況下算術(shù)平均粒徑即為累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%時(shí)的粒徑，我們把這個(gè)粒徑稱為中位徑，以 表示。 標(biāo)準(zhǔn)偏差是正態(tài)分布的另一個(gè)特征值。 值的大小反映塵