颗粒物技术基础资料讲解
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颗粒物的存在状态，可单个地分散于气体介质中，也可能因 凝聚等作用使多个颗粒集合在一起，成为集合体的状态
颗粒物还能从气体介质中分离出来，呈堆积状态存在，或者 本来就呈堆积状态。一般将这种呈堆积状态存在的颗粒物称 为粉体（工程-粉尘）
第三章 颗粒污染物控制技术基础
三
模
态
大
气
气
溶
胶
分
布
0.05
2.5
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
1、算术平均粒径
又称长度平均直径，是所有单一颗粒的算术平均值。
d L nid pi ni
di：单一颗粒的粒径，m；ni：相应于该颗粒的粒子个数
（二）颗粒的平均粒径
2、平均平方根粒径（表面积平均粒径）
（二）颗粒的平均粒径
5、几何平均粒径
dg (d1 d n1 2 dn2 3n3...)1/N 或
)
1 3
1
1.24V 3
V-颗粒的体积，m3。
（一）单一颗粒粒径
4、沉降法（物理当量径）
任一流体 & 密度相同
空气 & 密度为1
除尘中应用最多的的两个直径
（一）单一颗粒粒径
颗粒的直径
➢ 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）
圆球度越接近1，越接近于球体
（一）单一颗粒粒径
➢ 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）
（粉尘中的）
圆球度越接近1，越接近于球体
（二）颗粒的平均粒径
可以理解为某种粒径大小和形状不同的粒子组成的实际粒子群， 若与均匀的球形颗粒组成的假想粒子群具有相同的某一物理性 质，则称此球形颗粒的直径为实际粒子的平均粒径。 常用的平均粒径有：
dg exp(
ni lnd pi ) N
6、众径、中位粒径
二、粒径分布
粒径分布：不同粒径范围内的颗粒的个数（或质量 或表面积）所占的比例
粒数分布（个数分布）：每一粒径间隔内颗粒的个数 所占的比例 质量分布：每一粒径间隔内颗粒的质量所占的比例
除尘技术中多采用粒径的质量分布。 粒径分布的表示方法：表格法，图形法，函数法
A dH2
4
1
dH (4A) 2 1.128 A
dH——等投影面积径，m； A——颗粒的投影面积，m2
（一）单一颗粒粒径
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
V
6
dV3
dV
(
6V
（一）粒数分布
1. 粒数频率：第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比
粒径由dP至dP+dP之间的颗粒个数ni与颗粒总个数N=ni之
比(或百分比)
fi ni
ni
N
f i 1
wk.baidu.com
（一）粒数分布
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
i
n i
Fi N
n i
N 1
]ddp
式中，N为粉尘粒子的总个数。
和 dp 为正态分布的两个特征数，和 dp一定，函数f （dp）即确定。
标准差σ-宽度
68.26%
95.44%
1、正态分布（高斯分布）函数
正态分布的累积频率分布曲线
2、对数正态分布函数
以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线
频率密度
（一）个数分布
0.425 0.0003
（一）个数分布
（二）质量分布
类似于粒数分布，也有质量频率、质量筛下累积频率、 质量频率密度等
在所有颗粒具有相同密度、颗粒质量与粒径立方成正比 的假设下，粒数分布与质量分布可以相互换算
同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD）
二、粒径分布
• 对于频度分布曲线对称性的分布，如正 态分布，其众径dd、中位直径d50和算术 平均直径dL相等，即dd= d50=dL；
第三章 颗粒污染物控制技术基础
1、颗粒的粒径及粒径分布 2、粉尘的物理性质 3、净化装置的性能 4、颗粒捕集理论基础
本章主要讨论
1、颗粒的粒径分布； 2、除尘装置性能表示方法； 3、简要介绍粉尘颗粒在各种力场中的空气
动力学行为——分离、沉降、捕集。
第三章 颗粒污染物控制技术基础
大气污染控制中涉及到的颗粒物，一般是指所有大于 分子的颗粒物，但实际的最小界限为0.01μm左右。
一、颗粒的粒径
小粒径，大消光
（一）单一颗粒粒径
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）：
dF>dA>dM
与颗粒投影面积相等的圆的直径
宽& 高
μ 算术平均粒径
1、正态分布（高斯分布）函数
频率密度
p(dp)
1
2
exp[
(dp
dp)2
2 2
]
式中，dp ：粉尘的算术平均粒径，m；dP：粉尘的粒径，m；：
标准差，是衡量dP的测定值与均值偏差的量度，m。
筛下累积频率 标准差
1 dp
F(dp) 2
exp[
(dp
dp)2
2 2
0
[ ni(dpi dp)2 ]1/2
i
或 Fi fi
N
FN fi 1
个数中位粒径d50： 累积频率达到50%的点对应 的那个粒径
类似的可以将大于第i间隔上限粒径 的所有颗粒个数与颗粒总个数之比 （或百分比）称为筛上累计频率。
（一）个数分布
粒数频率密度：单位粒径间隔的粒数频率，单位为 μm-1
众径dd： 在频率曲线上， 频率最大值对应 的那个直径
一、颗粒的粒径
颗粒的大小不同，其物理、化学 特性不同，对人和环境的危害也 不同，而且对除尘装置的性能影 响很大，所以颗粒的大小是颗粒 物的基本特性之一。
若颗粒是球形的，则可用其直径作为颗粒的代表性尺寸。 但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，作为颗粒物的直径， 简称为粒经。粒径分单颗粒粒径和颗粒的平均粒径。
• 对于频度密度分布曲线是非对称性的分布， Dd<d50<dL。
• 对于单分散气溶胶，所有颗粒的粒径相 同，dL= dg；否则dL>dg。
三、粒径分布函数
用一些半经验函数描述一定种类颗粒物的粒径分布 粉尘颗粒粒径分布可用正态分布、对数正态分布、罗辛-拉姆
勒（Rosin-Rammler）分布等数学函数表示。
颗粒物还能从气体介质中分离出来，呈堆积状态存在，或者 本来就呈堆积状态。一般将这种呈堆积状态存在的颗粒物称 为粉体（工程-粉尘）
第三章 颗粒污染物控制技术基础
三
模
态
大
气
气
溶
胶
分
布
0.05
2.5
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
1、算术平均粒径
又称长度平均直径，是所有单一颗粒的算术平均值。
d L nid pi ni
di：单一颗粒的粒径，m；ni：相应于该颗粒的粒子个数
（二）颗粒的平均粒径
2、平均平方根粒径（表面积平均粒径）
（二）颗粒的平均粒径
5、几何平均粒径
dg (d1 d n1 2 dn2 3n3...)1/N 或
)
1 3
1
1.24V 3
V-颗粒的体积，m3。
（一）单一颗粒粒径
4、沉降法（物理当量径）
任一流体 & 密度相同
空气 & 密度为1
除尘中应用最多的的两个直径
（一）单一颗粒粒径
颗粒的直径
➢ 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）
圆球度越接近1，越接近于球体
（一）单一颗粒粒径
➢ 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）
（粉尘中的）
圆球度越接近1，越接近于球体
（二）颗粒的平均粒径
可以理解为某种粒径大小和形状不同的粒子组成的实际粒子群， 若与均匀的球形颗粒组成的假想粒子群具有相同的某一物理性 质，则称此球形颗粒的直径为实际粒子的平均粒径。 常用的平均粒径有：
dg exp(
ni lnd pi ) N
6、众径、中位粒径
二、粒径分布
粒径分布：不同粒径范围内的颗粒的个数（或质量 或表面积）所占的比例
粒数分布（个数分布）：每一粒径间隔内颗粒的个数 所占的比例 质量分布：每一粒径间隔内颗粒的质量所占的比例
除尘技术中多采用粒径的质量分布。 粒径分布的表示方法：表格法，图形法，函数法
A dH2
4
1
dH (4A) 2 1.128 A
dH——等投影面积径，m； A——颗粒的投影面积，m2
（一）单一颗粒粒径
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
V
6
dV3
dV
(
6V
（一）粒数分布
1. 粒数频率：第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比
粒径由dP至dP+dP之间的颗粒个数ni与颗粒总个数N=ni之
比(或百分比)
fi ni
ni
N
f i 1
wk.baidu.com
（一）粒数分布
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
i
n i
Fi N
n i
N 1
]ddp
式中，N为粉尘粒子的总个数。
和 dp 为正态分布的两个特征数，和 dp一定，函数f （dp）即确定。
标准差σ-宽度
68.26%
95.44%
1、正态分布（高斯分布）函数
正态分布的累积频率分布曲线
2、对数正态分布函数
以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线
频率密度
（一）个数分布
0.425 0.0003
（一）个数分布
（二）质量分布
类似于粒数分布，也有质量频率、质量筛下累积频率、 质量频率密度等
在所有颗粒具有相同密度、颗粒质量与粒径立方成正比 的假设下，粒数分布与质量分布可以相互换算
同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD）
二、粒径分布
• 对于频度分布曲线对称性的分布，如正 态分布，其众径dd、中位直径d50和算术 平均直径dL相等，即dd= d50=dL；
第三章 颗粒污染物控制技术基础
1、颗粒的粒径及粒径分布 2、粉尘的物理性质 3、净化装置的性能 4、颗粒捕集理论基础
本章主要讨论
1、颗粒的粒径分布； 2、除尘装置性能表示方法； 3、简要介绍粉尘颗粒在各种力场中的空气
动力学行为——分离、沉降、捕集。
第三章 颗粒污染物控制技术基础
大气污染控制中涉及到的颗粒物，一般是指所有大于 分子的颗粒物，但实际的最小界限为0.01μm左右。
一、颗粒的粒径
小粒径，大消光
（一）单一颗粒粒径
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）：
dF>dA>dM
与颗粒投影面积相等的圆的直径
宽& 高
μ 算术平均粒径
1、正态分布（高斯分布）函数
频率密度
p(dp)
1
2
exp[
(dp
dp)2
2 2
]
式中，dp ：粉尘的算术平均粒径，m；dP：粉尘的粒径，m；：
标准差，是衡量dP的测定值与均值偏差的量度，m。
筛下累积频率 标准差
1 dp
F(dp) 2
exp[
(dp
dp)2
2 2
0
[ ni(dpi dp)2 ]1/2
i
或 Fi fi
N
FN fi 1
个数中位粒径d50： 累积频率达到50%的点对应 的那个粒径
类似的可以将大于第i间隔上限粒径 的所有颗粒个数与颗粒总个数之比 （或百分比）称为筛上累计频率。
（一）个数分布
粒数频率密度：单位粒径间隔的粒数频率，单位为 μm-1
众径dd： 在频率曲线上， 频率最大值对应 的那个直径
一、颗粒的粒径
颗粒的大小不同，其物理、化学 特性不同，对人和环境的危害也 不同，而且对除尘装置的性能影 响很大，所以颗粒的大小是颗粒 物的基本特性之一。
若颗粒是球形的，则可用其直径作为颗粒的代表性尺寸。 但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，作为颗粒物的直径， 简称为粒经。粒径分单颗粒粒径和颗粒的平均粒径。
• 对于频度密度分布曲线是非对称性的分布， Dd<d50<dL。
• 对于单分散气溶胶，所有颗粒的粒径相 同，dL= dg；否则dL>dg。
三、粒径分布函数
用一些半经验函数描述一定种类颗粒物的粒径分布 粉尘颗粒粒径分布可用正态分布、对数正态分布、罗辛-拉姆
勒（Rosin-Rammler）分布等数学函数表示。