粉尘防治理论及技术整理

1.矿尘,一般指矿物开采或加工过程中产生的微细固体集合体.2.矿尘的分类：按矿尘产生的过程分类矿尘烟尘按矿尘颗粒的大小分类1)粗尘。

粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降。

2)细尘。

粒径为10～40μm，肉眼可见，在静止空气中作加速沉降。

3)微尘。

粒径为0.25～10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降。

4)超微尘。

粒径小于0.25μm，要用电子显微镜才能观察到，在空气中作扩散运动。

其他分类1)按粉尘的成分可分为煤尘、岩尘、石棉尘、水泥尘以及动植物粉尘等。

2)按有无毒性可分为有毒、无毒、放射性粉尘等。

3)按爆炸可分为易燃、易爆和非燃、非爆炸性粉尘。

3.单一矿尘粒径的定义投影径是指尘粒在显微镜下所观察到的粉尘的尺度。

面积等分径：指将粉尘的投影面积二等分的直线长度定向径：指尘粒投影面上两两平行切线之间的距离长径：不考虑方向的最长径短径：不考虑方向的最短径几何当量径取尘粒的某一几何量相同时的球形粒子的直径。

等投影面面积径：取尘粒的投影面与粉尘的投影面积相同的某一圆的直径等体积径：与粉尘体积相同的某一圆球的直径等表面径：与尘径的外表面积相同的某一圆球的直径体面积径：尘粒的外表面积与体积之比相同的圆球的直径物理当量径取尘粒的某一物理量相同时的球形粒子的直径阻力径自由沉降径空气动力径斯托克斯径4.分散度是指粉尘整体组成中各种粒度的粉尘所占的百分比。

（计数分散度、重量分散度）5.工业粉尘的力度分布函数常用的有正态分布函数、对数分布函数6.粉尘中游离二氧化硅含量是引起并促进尘肺病及病程发展的主要因素，含量越高，其危害越大。

7.每单位质量（体积）粉尘的表面积称为比表面积。

8.不同性质的粉尘对同一性质的液体的亲和程度是不相同的，这种不同的亲和程度称为粉尘的湿润性。

9.切线与尘粒表面的夹角θ称为湿润角或边界角。

①亲水性粉尘θ≤60②湿润性粉尘 60<θ<85③疏水性粉尘θ>9010.尘肺的分类1.按照法定职业病分类我国现行的职业病名单中有12种尘肺，即矽肺，煤工尘肺，石墨尘肺，炭黑尘肺，石棉尘肺，滑石尘肺，水泥尘肺，云母尘肺，陶工尘肺，铝尘肺，电焊工尘肺，铸工尘肺，还有根据《尘肺病诊断标准》和《尘肺病理诊断标准》可以诊断的其他尘肺。

2.按照危害性分类1)良性的尘肺：铁肺、钡肺等。

2)恶性的尘肺：矽肺。

3.按其病因分类1)矽肺：由于吸入含有游离二氧化硅粉尘引起的尘肺。

2)硅酸盐肺：由于吸入含有结合状态二氧化硅粉尘引起的尘肺3)煤和碳素尘肺：吸入煤尘，石墨，炭黑，活性炭等粉尘引起的尘肺4)混合型尘肺，同时吸入含有游离二氧化硅和其他粉尘引起的尘肺其他尘肺4.根据我国《尘肺病诊断标准》，按照X射线胸透片影像改变的程度分类无尘肺一期尘肺二期尘肺三期尘肺5.按照我国《尘肺病理诊断标准》，根据尘肺的病理类型分类结节性尘肺弥漫纤维化型尘肺尘斑型尘肺11.影响尘肺发病的因素粉尘的分散度粉尘的浓度接触粉尘工龄粉尘的物理和化学性质上呼吸道、肺部、心脏和其他疾患个人习惯劳动条件12.预防尘肺的措施革、水、密、风、护、管、教、查八字措施。

13.粉尘浓度表示方法有两种：一种以单位体积空气中粉尘的颗粒数，即计数表示法；另一种以单位体积空气中粉尘的质量，即计重表示法。

14.采样器种类：全尘浓度采样器，呼吸性粉尘采样器，两级计重粉尘采样器15.呼吸性粉尘采样器前置装置亦称淘析器。

按淘析器分离原理，分为以下三种类型：平板淘析器（按重力沉降原理设计）；离心淘析器（按离心分离原理设计）；冲击分离器（按惯性冲击原理设计）。

16.测尘仪器的种类——按检测原理分类：光电法（按光线通过含尘气流使光强变化。

检测原理包括白炽灯投射、红外光投射、光散射、激光散射等）；滤膜增重法；β射线吸收法。

17.全尘计重的滤膜测尘法滤膜测尘法原理滤膜测尘装置由滤膜采样头、流量计、调节装置和抽气泵组成。

当抽气泵开动时，工作区的含尘空气通过采样头被吸入，粉尘被阻留在采样头内的滤膜表面，根据滤膜的增重和采样的空气量，就可以计算出空气中的粉尘浓度：S=(W2-W1)/Q N主要采样工具：滤膜、采样头（受尘器）、流量计、抽气装置。

18.快速直读测尘仪：光散射式测尘仪、压电晶体测尘仪和β射线测尘仪。

19.测定粉尘粒径的方法（计算）显微镜法、液相沉降法、气相离心沉降法等。

20.焦磷酸的重量法测定粉尘中游离二氧化硅含量原理（和计算方法）：在245℃~250℃的温度下，焦磷酸能溶解硅酸盐及金属氧化物，而对游离二氧化硅几乎不溶。

因此，用焦磷酸处理样品后，所得残渣质量即为游离二氧化硅的量，以百分数表示。

21.粉尘按状态可分成粉尘层和粉尘云两类。

在粉尘爆炸研究中，把粉尘分为可燃粉尘和不可燃粉尘（或惰性粉尘）两类。

22.可燃粉尘爆炸的条件：归结起来有以下5个方面的因素：其一，要有一定的粉尘浓度。

其二，要有一定的含氧量。

其三，要有足够的点火源。

其四，粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。

其五，粉尘云要处在相对封闭的空间，压力和温度才能急剧升高，继而发生爆炸。

上述条件中，前三个条件是必要条件，即所谓的粉尘爆炸“三要素”，后两个条件是充分条件。

23.粉尘爆炸过程如下：1)供给粒子表面以热能，使其温度上升。

2)粒子表面的分子由于热分解或干馏作用，变为气体分布在粒子周围。

3)气体与空气混合生成爆炸性混合气体，进而发火产生火焰。

4)火焰产生热能，加速粉尘分解，循环往复放出气相的可燃性物质与空气混合，进一步发火传播。

24.粉尘爆炸基本参数：点火温度、点火能量、最低爆炸浓度（粉尘爆炸下限）、爆炸压力和压力上升速度。

25.粉尘爆炸和气体爆炸的比较：1)混合物的均匀性2)颗粒度D p3)燃料对大气的稀释4)初始湍流和初始压力5)爆炸浓度6)爆炸后大气组分7)点火温度34．抑爆技术研究主要涉及3个方面的问题，即爆炸探测方式、抑爆剂及数量、抑爆器喷洒技术参数。

35．根据抑爆器的工作原理可分为储压式、爆破抛散式和实时产气式。

36．水槽棚水槽的受力状态分析（P85图）37．通常根据雷诺数的大小分成4个区段来研究阻力系数：层流区、过渡区、紊流区、高速区。

38．尘粒沉降速度的运动方程（P95）和受力分析：39．粉尘在风流中运动（属于层流区）方程（P98 5-16）40．重力沉降室的工作原理和计算：重力除尘技术是利用粉尘颗粒的重力沉降作用而使粉尘与气体分离的除尘技术。

含尘气体在风机的作用下被吸入沉降室，由于沉降室内气流通过的横截面积突然增大，含尘气体在沉降室内的流速将比输送管道内的流速小得多。

一般认为在沉降室内的气流呈层流状态，尘粒和气流具有相同的水平速度，但气流中质量和粒径较大的尘粒在重力作用下获得较大的沉降速度，经过一段时间之后，尘粒降落到沉降室底部，从气流中分离出来，从而实现除尘的目的。

41．惯性除尘器的形式：气流折转式惯性除尘器、百叶式惯性除尘器、挡板式惯性除尘器、迷宫式惯性除尘器等。

42．基本型旋风除尘器的工作原理：含尘气流从进气口沿切向高速进入除尘器，由于受到外圈筒上盖及内圆筒壁的限流，迫使气流做自上而下的旋转运动，通常把这种运动称为外涡旋，在气流旋转过程中形成很大的李姓李。

尘粒在离心力的作用下，密度大于气体的粉尘被逐渐甩向外壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿外壁面下落，直至灰斗。

旋转下降的外旋流因受到锥体收缩的影响逐渐向中心汇集，根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断提高。

当气流到达锥体的某一位置时，即以同样的选择方向从旋风除尘器中下部由下而上继续做螺旋形流动，即内涡旋。

内旋流不含大颗粒粉尘，所以比较干净，最后经净化的空气由排气管排出除尘器外。

43．已知湿法除尘（图5-27 P114）求惯性碰撞数φ44．影响湿式除尘的主要因素：除了上面讨论过的液滴直径、液滴与尘粒的相对运动速度外，还有如下影响因素：1)单位体积空气的耗水量。

单位体积空气的耗水量越多，捕尘效率越高，但所用动力亦增加。

若使用循环水时，需采取净化措施，而且循环水中细微粒子增加，将使水的黏性增加，从而使捕尘体即分散液滴的粒径加大，会降低效率。

2)粉尘的密度大则易于捕集，空气中含尘浓度高，总捕集效率高。

3)粉尘的湿润性。

不易湿润的粉尘与水滴碰撞时，难于捕获。

尘粒表面吸附空气形成气膜或覆盖油层时，都难被液滴捕获。

向水中添加表面活性剂降低水的表面张力或使之荷电，均可提高湿润效果。

45．湿式除尘器的常用的脱水装置有重力脱水器、惯性脱水器、丝网脱水器、离心脱水器（旋流板除雾器、弯头脱水器）。

46．按照化学抑尘剂的抑尘机理，可将其分为粉尘湿润剂、黏结剂和凝聚剂三大类。

47．化学湿润剂湿润粉尘的微观机理为：湿润剂是由亲水基和亲油基两种不同性质基团组成的化合物，湿润剂溶于水中时，其分子完全被水分子包围，亲水基一端被水分子吸引入水中，亲油基一端被水分子排斥向空气中，于是湿润剂物质的分子会在水溶液表面形成紧密的定向排列层，即界面吸附层，这使得水的表层分子与空气的接触状态发生变化，接触面积大大缩小，水的表面张力也随着减小，水的强极性现象部分小时；同时朝向空气的亲油基与粉尘粒子之间有吸附作用，而把尘粒带入水中，使尘粒得到充分湿润。

另一种解释是表面活性剂能提高粉尘颗粒在溶液中的电位，进而增加水对粉尘的湿润能力。

48．湿润剂一般有两种添加法：（1）单箱调配法（2）连续添加法①定量泵②添加调配器。

49．泡沫除尘机理：泡沫剂和水一起按一定比例混合，通过发泡器产生大量高倍数泡沫喷洒到尘源或空气中。

当泡沫液喷洒到岩矿或料堆上时，便形成无空隙的泡沫体覆盖在尘源上，使粉尘得以湿润和抑制。

当泡沫液喷射到含尘空气中时，则形成大量的泡沫粒子群，其总体积和总表面积恨大，从而大大增加雾液与尘粒的接触面积和附着力，因此有利于提高水雾的降尘效果，尤其是对呼吸性粉尘的捕集，而且耗水量少得多。

（特别是运输那也难以湿润的煤炭或使用快速胶带输送机运输原煤的情况，更适合使用泡沫除尘方法。

）50．泡沫的产生有物理方法和化学方法两种。

除尘用的泡沫剂一般包括起泡剂、湿润剂、稳定剂、增溶剂等表面活性剂。

51．袋式除尘器滤料对粉尘的过滤机理（同湿式除尘机理一样）主要是直接拦截、惯性作用、扩散作用以及静电作用等。

这里，直接拦截作用又称筛分作用，已成为重要的捕尘因素。

52．我国的个体防尘用具主要有自吸过滤式防尘口罩、动力型防尘口罩及防尘服。

53．煤层注水的实质：它是在回采前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分和尘粒间的黏着力，并降低煤的强度和脆性，增加塑形，减少采煤时煤尘的生成量；同时将煤体中原生细尘黏结为较大的尘粒，使之失去飞扬能力。

54．影响煤层注水效果的因素：1)煤的裂隙和孔隙的发育程度。