大气污染控制工程_颗粒污染物控制技术基础.pptx
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F ( d p ) 1 2 π d 0 p e x p [ ( d p 2 d 2 p ) 2 ] d d p
标准差
21
四、粒径分布函数
1.正态分布（续）
正态分布是最简单的分布函数 （1） d p d 5 0 d d
湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿，凝拼增大而被捕 获的特性。
电除尘：利用荷电性、静电力分离。等等。
4
§1 颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径
定义：在实际中，因颗粒大小、形状各异，故表示方法有 所不同。
一般分为两类：
单一粒径：单个粒子的直径；
平均粒径：粒子群的直径。
球形颗粒：d=直径
单一粒径分成
投影径
非球形颗粒： 几何当量径
物理当量径
5
§1颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径 （1）显微镜法
定向直径dF，也称菲雷特（Feret 直径）：为各颗 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，也称马丁（Martin直径）： 为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
气溶胶（AEROPAL）是非均相污染物，主要污染物是分散 于气体介质中的颗粒物（固体、液体），可用除尘技术把 粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用物理法。
依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。
机械法：利用重力、惯性力、离心力分离。
过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离。
第5章 颗粒污染物控制技术基础
1
第5章 颗粒污染物控制技术基础
教学内容 §1 粉尘的粒径及粒径分布 §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
2
第5章 颗粒污染物控制技术基础
1、教学要求
要求理解和掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性 质、评价净化装置性能的技术指标以及颗粒物捕 集的动力学理论基础。
d L n i n d i p i f i d p i
表面积平均直径 d S [ n i d n i p i 2 ] 1 / 2 ( f i d p i 2 ) 1 / 2
体积平均直径
d V [ n i n d i p i 3 ] 1 / 3 ( f i d p i 3 ) 1 / 3
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
8
一、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） 正立方体Φs＝0.806， 圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)
9
一、颗粒的直径
某些颗粒的圆球度
10
二、粒径分布
粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数（或质 量或表面积）所占的比例
1.个数分布: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
f i N n i
n i
∑ƒi﹦1 11
由计算结果可绘出频度分布f的直方图，
投影面积直径dA，也称黑乌德（Heywood直径）： 为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
6
一、颗粒的直径
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
7
Baidu Nhomakorabea
一、颗粒的直径
（2）筛分法
筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度
2、教学重点
要求了解除尘技术的理论基础，掌握颗粒污染物 的性质。
3、教学难点
除尘技术的理论基础以及颗粒物捕集的动力学理 论基础。
学时数：4学
时
3
第5章 颗粒污染物控制技术基础
空气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及 所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒 物）污染物和气态污染物。以后各章将介绍颗粒物的处理 方法。
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
14
用粒径间隔中值可绘出频度分布曲线，见图b。 最大频度的粒径dom称为众径。
频 率 密 度
dom
图b
dp/(μm)
15
二、粒径分布
粒数分布的测定及计算
16
二、粒径分布
粒数众径－频度p最大时对应的粒径，此时 d d d p p d d d 2 F p 2 0
粒数中位径（NMD）－累计频率F=0.5时对应 的粒径
频率密度非对称的分布，d d d 5 0 d L
单分散气溶胶，d L d g ；否则，dLdg
20
四、粒径分布函数
用一些半经验函数描述一定种类粉尘的粒径分布 1.正态分布
频率密度 p ( d p ) 1 2 π e x p [ ( d p 2 d 2 p ) 2 ]
筛下累积频率
体积－表面积平均直径
d S V n n i i d d p p i i 2 3 f f i i d d p p i i 2 3
19
三、平均粒径（续）
几何平均直径 dg (d1n1d2n2d3n3...)1/N 或
dg exp(
ni lndpi ) N
对于频率密度分布曲线对称的分布，众径 d d 、 中位径d 5 0 和算术平均直径 d L 相等
17
二、粒径分布
2.质量分布
类似于数量分布，也有质量频率、质量筛下 累积频率、质量频率密度
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）
18
三、平均粒径
前面定义的众径和中位径是常用的平均粒径之一
长度平均直径
频率 （%）
D （%）
100%
50%
图a
dp/(μm)
d50
图c
dp/(μm)
12
二、粒径分布
（2）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
ni
Fi N
ni
i
Fi
fi
N
FN fi 1
13
二、粒径分布
（3）个数频率密度 p ( d p ) d F / d d p
标准差
21
四、粒径分布函数
1.正态分布（续）
正态分布是最简单的分布函数 （1） d p d 5 0 d d
湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿，凝拼增大而被捕 获的特性。
电除尘：利用荷电性、静电力分离。等等。
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§1 颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径
定义：在实际中，因颗粒大小、形状各异，故表示方法有 所不同。
一般分为两类：
单一粒径：单个粒子的直径；
平均粒径：粒子群的直径。
球形颗粒：d=直径
单一粒径分成
投影径
非球形颗粒： 几何当量径
物理当量径
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§1颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径 （1）显微镜法
定向直径dF，也称菲雷特（Feret 直径）：为各颗 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，也称马丁（Martin直径）： 为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
气溶胶（AEROPAL）是非均相污染物，主要污染物是分散 于气体介质中的颗粒物（固体、液体），可用除尘技术把 粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用物理法。
依据：气、固、液体粒子在物理性质上的差异将其分离。
机械法：利用重力、惯性力、离心力分离。
过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离。
第5章 颗粒污染物控制技术基础
1
第5章 颗粒污染物控制技术基础
教学内容 §1 粉尘的粒径及粒径分布 §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
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第5章 颗粒污染物控制技术基础
1、教学要求
要求理解和掌握颗粒物的粒径分布及其他物理性 质、评价净化装置性能的技术指标以及颗粒物捕 集的动力学理论基础。
d L n i n d i p i f i d p i
表面积平均直径 d S [ n i d n i p i 2 ] 1 / 2 ( f i d p i 2 ) 1 / 2
体积平均直径
d V [ n i n d i p i 3 ] 1 / 3 ( f i d p i 3 ) 1 / 3
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
8
一、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） 正立方体Φs＝0.806， 圆柱体Φs＝2.62(l/d)2/3/(1+2l/d)
9
一、颗粒的直径
某些颗粒的圆球度
10
二、粒径分布
粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数（或质 量或表面积）所占的比例
1.个数分布: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
f i N n i
n i
∑ƒi﹦1 11
由计算结果可绘出频度分布f的直方图，
投影面积直径dA，也称黑乌德（Heywood直径）： 为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
6
一、颗粒的直径
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
7
Baidu Nhomakorabea
一、颗粒的直径
（2）筛分法
筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度
2、教学重点
要求了解除尘技术的理论基础，掌握颗粒污染物 的性质。
3、教学难点
除尘技术的理论基础以及颗粒物捕集的动力学理 论基础。
学时数：4学
时
3
第5章 颗粒污染物控制技术基础
空气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及 所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒 物）污染物和气态污染物。以后各章将介绍颗粒物的处理 方法。
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
14
用粒径间隔中值可绘出频度分布曲线，见图b。 最大频度的粒径dom称为众径。
频 率 密 度
dom
图b
dp/(μm)
15
二、粒径分布
粒数分布的测定及计算
16
二、粒径分布
粒数众径－频度p最大时对应的粒径，此时 d d d p p d d d 2 F p 2 0
粒数中位径（NMD）－累计频率F=0.5时对应 的粒径
频率密度非对称的分布，d d d 5 0 d L
单分散气溶胶，d L d g ；否则，dLdg
20
四、粒径分布函数
用一些半经验函数描述一定种类粉尘的粒径分布 1.正态分布
频率密度 p ( d p ) 1 2 π e x p [ ( d p 2 d 2 p ) 2 ]
筛下累积频率
体积－表面积平均直径
d S V n n i i d d p p i i 2 3 f f i i d d p p i i 2 3
19
三、平均粒径（续）
几何平均直径 dg (d1n1d2n2d3n3...)1/N 或
dg exp(
ni lndpi ) N
对于频率密度分布曲线对称的分布，众径 d d 、 中位径d 5 0 和算术平均直径 d L 相等
17
二、粒径分布
2.质量分布
类似于数量分布，也有质量频率、质量筛下 累积频率、质量频率密度
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）
18
三、平均粒径
前面定义的众径和中位径是常用的平均粒径之一
长度平均直径
频率 （%）
D （%）
100%
50%
图a
dp/(μm)
d50
图c
dp/(μm)
12
二、粒径分布
（2）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
ni
Fi N
ni
i
Fi
fi
N
FN fi 1
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二、粒径分布
（3）个数频率密度 p ( d p ) d F / d d p