大气污染控制工程_03颗粒物性质

10 频率密度分布 q / % 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 粒径dp 粒径 / um
众径 中位径
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 正态分布：也称高斯分布。 正态分布：也称高斯分布。
不同测定方法得到的不同定义的粒径数值不同， 不同测定方法得到的不同定义的粒径数值不同， 应用场 合也不同，而且很难进行相互比较。。 合也不同，而且很难进行相互比较。。
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
粒径分布：某粒子群中，不同粒径的粒子所占的比例。 粒径分布：某粒子群中，不同粒径的粒子所占的比例。
大气污染控制工程
第3章 颗粒污染物及其性质
1. 绪论 2. 燃烧与大气污染 3. 颗粒污染物及其性质 4. 除尘技术与设备
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
表示颗粒尺寸大小的量度。 粒径 —— 表示颗粒尺寸大小的量度。
依据测量手段的不同，可以有不同的对粒径的定义。 依据测量手段的不同，可以有不同的对粒径的定义。
∆m g= × 100% m0
25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 粒径dp 粒径 / um
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
频率密度分布：单位粒径间隔时的频率分布 ⋅µ ⋅µm 频率密度分布：单位粒径间隔时的频率分布(%⋅µ -1) ：
粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 罗辛-拉姆勒分布：简称R–R分布，其适用范围更加广泛。 分布， 罗辛 拉姆勒分布：简称 拉姆勒分布 分布 其适用范围更加广泛。
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
粒径分布函数：粉尘粒径属于哪种分布， 粒径分布函数：粉尘粒径属于哪种分布，可用相应的坐 标纸检验。 标纸检验。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 dp / µm 1.5 4.5 7.5 10.5 15.0 21.0 29.0 39.0 53.0 R/% 96.25 88.25 72.50 51.25 30.25 19.25 10.00 4.25 0.00 ln(dp) 0.405 1.504 2.015 2.351 2.708 3.045 3.367 3.664 ln(ln(100/R)) -3.264 -2.079 -1.134 -0.403 0.179 0.499 0.834 1.150
个数分布：以颗粒的个数表示所占的比例； 个数分布：以颗粒的个数表示所占的比例； 质量分布：以颗粒的质量表示所占的比例； 质量分布：以颗粒的质量表示所占的比例； 表示方法：表格法、图形法和函数法等。 表示方法：表格法、图形法和函数法等。
对于某一粉尘样品， 对于某一粉尘样品 ， 若总质量为 m0 ， 测定粒径间隔 dp 到 dp+∆dp内粉尘的质量为∆m，则定义： 则定义：
1 q (d p ) = e σ 2π
−
(dp − d p )
2σ 2
2
∑ ni (d pi − d p )2 σ = N −1
1 2
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 粒径分布函数：由概率统计理论和统计数据的经验规律， 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 可以确定某一函数来表示粒径的分布。 对数正态分布：正态分布函数中，用lndp代替dp。 对数正态分布：正态分布函数中，
筛分直径：颗粒能够通过的最小方孔的宽度。 筛分直径：颗粒能够通过的最小方孔的宽度。
等体积直径：光散射法测定的结果。 等体积直径：光散射法测定的结果。
等体积直径de：与颗粒体积相等的球的直径。 等体积直径 ：与颗粒体积相等的球的直径。 若粒子的体积为V 若粒子的体积为 p则
de = 3
6V p
π
= 1.243 V p
投影径： 投影径 ： 显微镜法测定的结 果。
定向直径d 定向直径 F ： 各颗粒在平面投 影图上同一方向上的最大投影 长度。 长度。 定向面积等分直径d 定向面积等分直径 M ： 投影图 上按同一方向将投影面积二等 分的直线的长度。 分的直线的长度。 投影圆直径d 投影圆直径 H ： 与投影面积相 等的圆的直径。 等的圆的直径。
∑ ni d i dm = 3 ∑ ni d i
4
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
中位径d 筛下累积分布为50 时所对应的粒径。 50% 中位径 50：筛下累积分布为50%时所对应的粒径。
把频率密度分布曲线下面积二等分时对应的粒径。 把频率密度分布曲线下面积二等分时对应的粒径。
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
表示颗粒尺寸大小的量度。 粒径 —— 表示颗粒尺寸大小的量度。
依据测量手段的不同，可以有不同的对粒径的定义。 依据测量手段的不同，可以有不同的对粒径的定义。
投影径：显微镜法测定的结果。 投影径：显微镜法测定的结果。
投影圆直径dH：若粒子的投影面积为 p，则 若粒子的投影面积为A 投影圆直径
100
粒径 间隔 3.0 3.0 3.0 3.0 6.0 6.0 10.0 10.0 18.0
粉尘 质量 0.75 1.60
频率 分布 3.75 8.00
频率 密度 1.25 2.67 5.25 7.08 3.50 1.83 0.93 0.58 0.24
筛下 累积 3.75 11.75 27.50 48.75 69.75 80.75 90.00 95.75 100.00
平均粒径：表示颗粒群体平均尺寸的大小。 平均粒径：表示颗粒群体平均尺寸的大小。
依据不同定义，平均粒径也有很多表示方法。 依据不同定义，平均粒径也有很多表示方法。
算术平均径：亦称长度平均径， 算术平均径：亦称长度平均径，等于粉尘直径的总和除 以粉尘的颗粒数。 以粉尘的颗粒数。
dL
∑n d = ∑n
i i
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
频率分布：粒径d 频率分布 ： 粒径 p 到dp+∆dp 之间的尘样质量占尘样总质 量的百分数（%）： 量的百分数（ ）
粒径范围 0 ~ 3.0 3.0 ~ 6.0 6.0 ~ 9.0 9.0 ~ 12.0 12.0 ~ 18.0 18.0 ~ 24.0 24.0 ~ 34.0 34.0 ~ 44.0 44.0 ~ 62.0
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
筛下累积分布与筛上累积分布曲线互为对称， 筛下累积分布与筛上累积分布曲线互为对称，两条曲线 在G = R = 50 %处相交； 处相交； 处相交
粒径范围 0 ~ 3.0 3.0 ~ 6.0 6.0 ~ 9.0 9.0 ~ 12.0 12.0 ~ 18.0 18.0 ~ 24.0 24.0 ~ 34.0 34.0 ~ 44.0 44.0 ~ 62.0
dH =
4 Ap
π
= 1.128 A p
对同一粒子， 对同一粒子，有dF > dH > dM。 光学显微镜可以观测粒径0.5 范围的颗粒物。 光学显微镜可以观测粒径 ~ 100 µm范围的颗粒物。 范围的颗粒物源自第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
筛分直径：用筛分法测定的结果。 筛分直径：用筛分法测定的结果。
q (d p ) =
1 d p 2π ln σ g
(ln d p − ln d g )2 exp − 2 ln σ g
1 2
∑ ni (ln d pi − ln d g )2 ln σ g = N −1
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
G = ∑ g = ∑ q∆d p
0 0 dp dp
当∆dp → 0时，有积分式 G = 时
∫0
dp
qdd p
筛上累积频率分布：大于某一粒径d 筛上累积频率分布：大于某一粒径 p的尘样质量占尘样 总量的质量百分比
R = ∑ g = ∑ q∆d p
dp dp ∞ ∞
积分式 R =
∫dp qdd p
∞
第3章 颗粒污染物及其性质
g q= ∆dp
频率密度分布 q / %
10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 粒径dp 粒径 / um
当∆dp趋向无穷小时 ， 可以得到微分式
dg q(d p ) = dd p
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
筛下累积频率分布：小于某一粒径d 筛下累积频率分布：小于某一粒径 p的尘样质量占尘样 总量的质量百分比（%）： 总量的质量百分比（ ）
频率分布：粒径d 频率分布 ： 粒径 p 到 dp+∆dp 之间的尘样质量占尘样总质量的百 分数 ； 频率密度分布：单位粒径间隔时的频率分布； 频率密度分布：单位粒径间隔时的频率分布； 筛下累积频率分布：小于某一粒径d 筛下累积频率分布 ： 小于某一粒径 p的尘样质量占尘样总量的 质量百分比 筛上累积频率分布：大于某一粒径d 筛上累积频率分布 ： 大于某一粒径 p的尘样质量占尘样总量的 质量百分比
第3章 颗粒污染物及其性质
3.1 颗粒的粒径及粒径分布
1 ∑ ni
ln d g
1 2
∑ n ln d = ∑n
i i
i
表面积平均径：总表面积与总个数之比的平方根。 表面积平均径：总表面积与总个数之比的平方根。