第05章 颗粒污染物控制技术基础-new-w

第五章颗粒污染物控制技术基础第一节颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。

颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。

实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。

下面介绍几种常用的粒径定义方法。

1.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dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径2.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）3.光散射法等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径4.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（Φs<1）正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)某些颗粒的圆球度二、粒径分布粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，也称粒子的分散度。

有个数分布、表面积分布、质量分布等，除尘技术中多采用质量分布。

粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。

第五章颗粒污染物控制技术基础第一节颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。

颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。

实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。

下面介绍几种常用的粒径定义方法。

1.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dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径2.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）3.光散射法等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径4.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（Φs<1）正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)某些颗粒的圆球度二、粒径分布粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，也称粒子的分散度。

有个数分布、表面积分布、质量分布等，除尘技术中多采用质量分布。

粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。

第五章 颗粒污染物控制技术基础第一节 粉尘的粒径及粒径分布一 单一颗粒的粒径1．显微镜法a 定向直径d F （Feret 直径）：各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度b 定向面积等分直径d M （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c 投影面积直径d A （Heywood 直径）：与颗粒投影面积相等的圆的直径 结论： Heywood 测定分析表明，同一颗粒的d F >d A >d Ma —定向直径b —定向面积等分直径c —投影面积直径2．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 3．光散射法等体积直径d V ：与颗粒体积相等的球体的直径 4．沉降法a 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b 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）的球体的直径结论：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补充；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颗粒的表面积球的表面积=s φ<1例如，正立方体Φs ＝0.806，圆柱体Φs ＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d) P118表5-1给出某些颗粒的圆球度实测值．二 粒径分布（分散度：各种粒径的颗粒所占的比例）个数粒径分布：不同粒径范围内颗粒的个数所占的比例 质量粒径分布：不同粒径范围内颗粒的质量所占的比例 表面积粒径分布：不同粒径范围内颗粒的表面积所占的比例 1．个数粒径分布（粒数分布）的表示方法 粒数分布:每一间隔内的颗粒个数1）个数频率：第i 个间隔中的颗粒个数ni 与颗粒总数Σni 之比∑=iii n n f dp i 0-5 5-10 10-20 20-40 N n i5151020502）个数筛下累积频率：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fi=Fa-Fb=⎰FaFbdF =ddp ddp dF dpadpb ⋅⎰=ddp P dpa dpb ⋅⎰,P=ddp dF个数筛上累积频率：大于第i 个间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比P121图5-3，个数累积频率分布曲线3）个数频率密度：单位粒径间隔（即1μm ）时的频率分布，简称个数频度iii i i ddp dF dp f P =∆=dF=Pddp,积分得，F=⎰dpPddp 0，若积分上限为∞，则F=⎰∞Pddp =1；P121图5-4，个数频度分布曲线 例题：P119表5-2 个数分布的测定数据及其计算结果 2．质量分布的表示方法类似于个数分布，也有质量频率、质量筛下累积频率、质量频率密度等 1）质量频率：第i 个间隔中的颗粒个数ni 与颗粒总数Σni 之比∑=iii m m g 2）质量筛下累积频率：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Gi=∑∑Nimimi质量筛上累积频率：大于第i 个间隔上限粒径的所有颗粒个数与颗粒总个数之比iii Nin F n=∑∑3）质量频率密度：单位粒径间隔（即1μm ）时的频率分布，简称个数频度iii i i ddp dG dp g q =∆=3．个数分布与质量分布的转化 假定：a 所有颗粒具有相同密度b 颗粒质量与粒径立方成正比mi ∝dpi 3，以粒径间隔中点粒径dp i 作为该粒径间隔内的平均粒径，则3i i i dp kn m =∑=iii m m g 3333i i i i i i p i i p dp n dp n dp n k dp n k mi mi ⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=∑∑∑ρρ Gi=∑gi=∑∑Niiiiidpn dpn 33例题：P123表5-3计算三 平均粒径1．长度（或算术）平均直径L dni ——以dpi 为粒径中值的粒径间隔内的颗粒个数2．中位直径d 50：累计频率F=0.5或G=0.5时对应的粒径个数中位径（NMD ）质量中位径（MMD ）或将频度分布曲线下面积两等分对应的粒径也为d50 3．众径d d ：频度p 或q 最大时对应的粒径 4．几何平均直径d g022==ddp F d ddp dp 或022==ddp Gd ddp dq 5．表面积平均直径p L p ∑==∑∑i ii iin d d f d n 3121/g 123p g(...)ln exp()==∑或 n n n N i id d d d n d d N2p 1/221/2S p []()∑==∑∑i i i i in d d f d n6．体积平均直径7．体积－表面积平均直径结论：1）对于频率密度分布曲线呈对称的分布，众径d d 、中位直径d 50和算术平均直径L d 相等； 2）频率密度非对称的分布，d d < d 50<L d 。

第五章颗粒污染物控制技术基础第一节颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。

颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。

实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。

下面介绍几种常用的粒径定义方法。

1.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dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径2.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）3.光散射法等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径4.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（Φs<1）正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)某些颗粒的圆球度二、粒径分布粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，也称粒子的分散度。

有个数分布、表面积分布、质量分布等，除尘技术中多采用质量分布。

粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。

第五章颗粒污染物控制技术基础第一节颗粒的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒子。

颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒物的基本特性之一。

实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。

下面介绍几种常用的粒径定义方法。

1.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dF>dA>dM）显微镜法观测粒径直径的三种方法a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径2.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）3.光散射法等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径4.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（Φs<1）正立方体Φs＝0.806，圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)某些颗粒的圆球度二、粒径分布粒径分布是指某一粒子群中不同粒径的粒子所占的比例，也称粒子的分散度。

有个数分布、表面积分布、质量分布等，除尘技术中多采用质量分布。

粒径分布的表示方法有列表法、图示法和函数法。