空气中粉尘粒径分布图

第一节颗粒的粒径及粒径分布

以dx表示筛下累积分布G为 x% 时所对应的颗粒粒径根据正态分布规律，在（ d P −σ ）到
（ d P +σ ）范围内，即 2σ 范围内，包含了
68.26% 质量的颗粒。
即：d 50 −σ = d15.87 或：d 50 +σ = d 84.13
p (% / µm)
那么，就可以根据筛下累积分布Ｇ来计算σ
在同一流体中，与颗粒密度相同、沉降速度相等的球的直径。
1 6
π ds
3
ρ
P
g
=
1 π ds 3 ρ g 6
+
3πμ dsVs
1 6
ds
2 g (ρ P
−
ρ)
=
3Vs μ
ds = 18 μ Vs (ρP − ρ)g
F3 阻力 F2 浮力
F1 重力
② 空气动力学当量直径 da
在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度
1. 投影径---尘粒在显微镜下所观察到的粒径
① 定向直径dF（Feret径）：
尘粒投影面上二平行切线之间的距离。
dF
Feret径
② 定向面积等分直径dM （Martin径）：
将颗粒投影面积二等分的定向直线长度。 2. 几何当量径---取颗粒的某一几何量(面积、体积）相同时的球
S1=S2 S1 S2
ln σ g = ⎢ ⎢⎣
1
ni ⋅
ln d Pi − d g
2⎤ ⎥
2
N −1
⎥⎦
对于对数正态分布，根据筛下累积分布G计算σg：
σg
=
d 84 .13 d 50
= d 50 d 15 .87
1
=
⎜⎜⎝⎛

大气颗粒物

技术目录
一、电站锅炉烟气排放控制关键技术
1、燃煤电站锅炉石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术：采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙（或氢氧化钙）以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终脱硫副产物为二水硫酸钙即石膏。该技术的脱硫效率一般大于95%，可达 98%以上； SO2排放浓度一般小于100mg/m3，可达 50mg/m3以下。单位投资大致为150~250元/kW；运行成本一般低于 1.5 分/kWh。适用于燃煤电站锅炉。
研究表明，颗粒物的元素成分与其粒径有关。对Cl、Br、I等卤族元素，来自海盐的Cl主要在粗粒子中，而城市颗粒物的Br主要存在于在细粒子中。来自地壳的Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti和Sc等元素主要在粗粒子中，而Zn、Cd、Ni、Cu、Pb和S等元素大部分在细粒子中。
颗粒物成分与其来源有关，可以根据污染物组分与颗粒物组分对比，来判断颗粒的来源。
化学组成
大气颗粒物的化学成分包括：无机物、有机物和有生命物质。
一、无机物
用X一荧光光谱对PM2.5~10气溶胶样品进行元素分析，目前已发现的化学元素主要有铝(Al)、硅(Si)、钙 (Ca)、磷(P)、钾(K)、钒（V）、钛(Ti)、铁(Fc)、锰(Mn)、钡(Ba)、砷(As)、镉(Cd)、钪(Sc)、铜(Cu)、氟 (F)、钴(Co)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(zn)、锆(Zr)、硫(S)、氯(C1)、溴(Br)、硒(Se)、镓(Ga)、锗(GO、铷 (Rb)、锶(Sr）、钇(Y)、钼(Mo)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锡(Sn)、锑(Sb)、碲(Te)、碘(I)、铯(CS)、镧 (La)、钨(W)、金(Au)、汞(H)、铬(Cr)、铀(U)、铪(H0）、镱(Yb)、钍(Th)、铕(Ta)、铽(Tb)等。细颗粒物中还有各种化合物及离子、硫酸盐、硝酸盐等。

第三章粉尘与尘肺

生产性粉尘的行业来源
◆矿山开采业 ◆机械加工业 ◆冶金业 ◆建筑材料 ◆纺织工业 ◆筑路业：铁路公路修建中的隧道开凿及铺路。 ◆水电业：水利电力行业中的隧道开凿及运输。 ◆食品行业：有机物的加工 ◆其他:石粉加工行业;工艺品制作加工
2020/10/23
8
2020/10/23
9
2020/10/23
◆荷电尘粒易被阻留在肺内，易被巨噬细胞吞噬
2020/10/23
32
粉尘的爆炸性
易发生爆炸的粉尘为氧化速度快、分散度高、比表面积大和带电荷的粉尘，在采样时必须使用防爆采样器。
常见爆炸物浓度
煤
35g/m3
镁
20g/m3
糖
10.3g/m3
聚乙烯
25g/m3
棉屑
50g/m3
铝、硫磺、淀粉 7g/m3
2020/10/23
农作物收获、谷物加工、木材加工、制糖业中的甘蔗粉尘
◆动物性粉尘
动物饲养及粪便处理，皮毛加工。
◆微生物粉尘
发霉干草及其他植物受潮时产生的真菌、内毒素均可携带在粉尘中，空调器及其管道中的微生物也是近年来受
人们注意的有机粉尘的一种。 ◆人工有机粉尘
如炸药、有机燃料等粉尘。
应该注意的是，人们在生产活动中往往不只接触某一种粉尘，如煤矿工人既接触煤尘，同时也接触矽尘；电焊烟尘中的成分
➢ 粒径较大、外形不规则坚硬的尘粒可导致呼吸道黏膜的损伤；
➢ 进入肺泡的尘粒，在湿润的环境中，受肺泡表面活性物质的影响，对肺泡的机械损伤并不明显。
粉尘的溶解度
◆有毒粉尘：溶解度愈高，对人体毒作用愈强； ◆无毒粉尘：溶解度愈高，对人体危害愈小。 ◆石英粉尘很难溶解，可在体内持续产生危害作用。 ◆呼吸道粘膜pH6.8-7.4,吸入的粉尘溶解，引起pH范围改变，

第一节颗粒的粒径及粒径分布

5. 分割粒径dc（临界粒径）
对应于除尘器的分级除尘效率为50%时的粒径（代表除尘器性能的一个重要参数）。
二、粒径分布（粉尘的分散度）
分散度---某种粉尘中，不同粒径范围内的颗粒的个数（质量或表面积）所占的比例。
粒数分布---以颗粒的粒数所占的比例表示质量分布---以颗粒的质量所占的比例表示在除尘技术的研究中常采用质量分布表示粒径分散度测定粉尘分散度的方法：
① 各向同长的粒子---尘粒在三向总长度大致相同。 ② 平板状粒子---二个方向上长度比第三个方向长得多。 ③ 针状粒子---一个方向上长度比另二个方向的长度长得多。
通常测定和定义粒径的方法有二类：根据颗粒的几何性质直接测定和定义；根据颗粒物理性质间接测定和定义。
1. 投影径---尘粒在显微镜下所观察到的粒径
2⎤ ⎥
2
⎢⎣
N −1
⎥⎦
式中： d Pi − −i粒径段的代表粒径；
ni − −i粒径段内粒子个数；
N − −粒子总数。
σ 当 d P 和确定后，正态分布函数就确定了
如何确定 d P 和 σ 呢？
已知在正态分布时，d P = d L = d50 = dd
那么，唯一要确定的就是正态分布标准偏差 σ 了。
① 定向直径dF（Feret径）：
尘粒投影面上二平行切线之间的距离。
dF
Feret径
② 定向面积等分直径dM （Martin径）：
将颗粒投影面积二等分的定向直线长度。 2. 几何当量径---取颗粒的某一几何量(面积、体积）相同时的球
S1=S2 S1 S2
dM
Martin径
形粒子的直径。
① 等投影圆直径dH （Heywood径）：

颗粒物的粒径及粒径分布

AIR POLLUTION CONTROL天津大学第八章8-1粉尘颗粒的粒径粉尘的粒径是指粒子的直径或粒子的大小，是粉尘的基本特征之一。

粉尘颗粒大小不同，不仅其物理、化学性质有很大差异，同时对除尘器的除尘机制和性能也有很大影响。

若颗粒为球形，则可以用其直径作为表示其大小的代表性尺寸。

粉尘颗粒的性状多是不规则的，一般用当量直径或粒子的某一特征长度表征。

a 面积等分径d M （Martin）指将颗粒的投影面积二等分的直线长度，与所取的方向有关，通常用于等分线与底边平行的情况。

b 定向径d F （Feret）尘粒投影面上两平行切线之间的距离，可取任意方向，通常取向与底边平行。

c 投影面积直径dA （Heywood）与颗粒投影面积相等的圆的直径d 长径d L 短径d l长径d L ，不考虑方向的颗粒最长的长度；短径d l ，不考虑方向的最短长度。

a b c dA 1=A 2A 1A 2d x d F d 1d L d A 1与颗粒体积相同的某一圆球体直径。

与尘粒的外表面积相同的某一圆球的直径。

与颗粒的外表面积与体积之比相同的圆球的直径。

等体积径d v 等表面积径d S体面积径与颗粒投影面L 的周长与圆的周长相同的圆直径。

周长径斯托克斯（Stokes）直径d s与被测颗粒的密度相同，并且在同一种流体中与颗粒终末沉降速度相同的球形颗粒的直径。

空气动力学当量直径d a在空气中与颗粒沉降速度相同的单位密度（ ρp=1g/cm3）圆球的直径。

粉尘粒径分布频率分布g （%）当质量累积频率R =G ＝50%时,对应的粒径称为质量中位直径（MMD），记作d 50。

频率密度分布 f （%· μm -1）筛上累计分布R （%）筛下累计分布G （%）粉尘粒径分布的表示方法列表法图示法函数法粒径分布测定和计算结果分组号粒径范围d p/μm间隔宽度Δ d p/μm 粉尘质量Δ m/g频率分布g/%频率分度f/(%· μm-1)筛上累计分布R/%筛下累计分布G/%16~1040.0120.30.07100210~1440.0982.30.5799.80.2314~1840.368.42.1097.52.5418~2240.6415.03.7589.110.9522~2640.8620.15.0374.125.9626~3040.8920.85.2054.046.0730~3440.818.74.6833.266.8834~3840.4610.72.6714.585.5938~4240.163.70.923.896.2粒径的频率分布(a)g20.015.010.05.0频率 g /%粒径 d p /μm06101418222630343842粒径的频度分布(b)f4.03.02.01.00频度 f /(%· μm -1)5.0123456789组粒径 d p /μm6101418222630343842粒径的累计频率分布( c )G80604020筛上累计R /%筛下累计G /%100Δ d p粒径 d p /μm06101418222630343842d minRd 50d minΔ R 4Δ G 4频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)020406080筛上累计R /%粒径 d p /μm8162432404856600.020.2151020406080909899.599.98R =15.9%R =G =50%R =84.1%d 50= d 0 = d paba 分布b 分布拐点σaσb正态分布曲线及特征数的估计对数正态分布曲线及特征数的估计频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)4080120160筛下累计G /%粒径 d p /μm12462410399.9599.590G =15.9%G =R =50%G =84.1%d 50abab21g σg21g σg200筛上累计R /%0.050.521040809899.999.989880602020.10.028101681022468频率密度f （ d p ）/(%· μm -1)10203050100150200230abd 50d dd 1d p /μm。

第五章--颗粒污染物控制技术基础

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。

大气污染控制工程-第五章

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
p(dp)
1 2π
exp[
(dp dp
2 2
)2
]
➢ 筛下累积频率
F (dp )
1 2π
dp 0
exp[
(d
p d 2 2
p
)
2
]dd
p
➢ 标准差
[ ni (dpi dp )2 ]1/ 2
N 1
粒径分布函数
正态分布（续）
润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。
粉尘的润湿性随压力增大而增大，随温度升高而下降
润湿速度－
v20
L20 (mm/min) 20
润湿性是选择湿式除尘器的主要依据
粉尘的荷电性和导电性
nidpi ni
fidpi
表面积平均直径
dS
[ nidpi2 ni
]1/ 2
(fidpi2 )1/ 2
体积平均直径
dV
[ nidpi3 ]1/ 3 ni
(fidpi3 )1/ 3
体积－表面积平均直径
dSV
ni d pi 3 ni d pi 2
f i d pi 3 f i d pi 2
平均粒径（续）
CD
18.5 Rep0.6
典型温度－比电阻曲线
粉尘的粘附性
粘附和自粘现象粘附力－克服附着现象所需要的力粘附力：分子力（范德华力）、毛细力、静电力（库仑力）断裂强度－表征粉尘自粘性的指标，等于粉尘断裂所需的力
除以其断裂的接触面积分类：不粘性、微粘性、中等粘性、强粘性粒径、形状、表面粗糙度、润湿性、荷电量均影响粘附性

第五章颗粒污染物控制技术基础

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。

空气中粉尘粒径分布图

第一节 颗粒的粒径及粒径分布

大气颗粒物

第三章 粉尘与尘肺

第一节 颗粒的粒径及粒径分布

颗粒物的粒径及粒径分布

第五章--颗粒污染物控制技术基础

大气污染控制工程-第五章

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

第三章粉尘与尘肺

第一节颗粒的粒径及粒径分布