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粉尘的分类
来源:仁信源环保 | 作者:仁信源环保scrxyhb | 发布时间 :2019-10-25 | 155 次浏览: | 分享到:
在设计除尘设备的时候,了解粉尘性质是很有必要的,这里简单的介绍一下工业粉尘的分类和性质。

粉尘分类

(1)按物质组成分类:按物质组成粉尘可分为有机尘、无机尘、混合尘。有机尘包括植物尘、动物尘、加工有机尘;无机尘包括矿尘、金属尘、加工无机尘等。

(2)按粒径分类:按尘粒大小或在显微镜下可见程度粉尘可分为:粗尘,粒径大于40μm,相当于一般筛分的最小粒径;细尘,粒径l0~40μm,在明亮光线下肉眼可以见到:显微尘,粒径0.25~l0μm,用光学显微镜可以观察;亚显微尘,粒径小于0.25μm,需用电子显微镜才能观察到。不同粒径的粉尘在呼吸器官中沉着的位置也不同。又分为:可吸入性粉尘即可以吸入呼吸器官,直径约大于l0μm的粉尘;微细粒子直径小于2.5μm的细粒粉尘,微细粉尘会沉降于人体肺泡中。

(3)按形状分类: 不同形状的粉尘可以分为:a.三向等长粒子,即长、宽、高的尺寸相同或接近的粒子,如正多边形及其他与之相接近的不规则形状的粒细子;b.片形粒子,即两方向的长度比第三方向长得多,如薄片状、鳞片状粒子;c.纤维形粒子,即在一个方向上长得多的粒子,如柱状、针状、纤维粒子;d.球形粒子,外形呈圆形或椭圆形。

(4)按物理化学特性分类: 由粉尘的湿润性、黏性、燃烧爆炸性、导电性、流动性可以区分不同属性的粉尘。如按粉尘的湿润性分为湿润角小于90°的亲水性粉尘和湿润角大于90°的疏水性粉尘;按粉尘的黏性力分为拉断力小于60Pa的不黏尘,60~300Pa的微黏尘,300~600Pa的中黏尘,大于600Pa的强黏尘;按粉尘燃烧、爆炸性分为易燃、易爆粉尘和一般粉尘;按粉料流动性可分为安息角小于30°的流动性好的粉尘,安息角为30°~45°的流动性中等的粉尘及安息角大于45°的流动性差的粉尘。按粉尘的导电性和静电除尘的难易分为大于l0ll Ω·cm的高比电阻粉尘,l04 ~l0ll Ω·cm的中比电阻粉尘,小于l04 Ω·cm的低比电阻粉尘。

(5)其他分类:还有分为生产性粉尘和大气尘,纤维性粉尘和颗粒状粉尘,一次扬尘和二次性扬尘等。

粉尘特性

粉尘有很多特殊的属性,其中与除尘工程密切相关的有悬浮特性、扩散特性、附着特性、吸附特性、燃烧和爆炸特性、荷电特性以及流动特性等。

(1)悬浮特性: 在静止空气中,粉尘颗粒受重力作用会在空气中沉降。当尘粒较细,沉降速度不高时,可按斯托克斯(Stokes)公式求得重力与空气阻力大小相等、方向相反时尘粒的沉降速度。称尘粒沉降的终端速度。

密度为lg/cm3 的尘粒的沉降速度大致为:

尘粒直径 速度

0.lμm 4×l0—5 cm/s

l.0μm 4×l0—3 cm/s

l0μm 0.3cm/s

l00μm 50cm/s

实际空气绝非静止,而是有各种扰动气流,小于l0μm的尘粒能长期悬浮于空气中。即便是大于l0μm的尘粒,当处于上升气流中,若流速达到尘粒终端沉降速度,尘粒也将处于悬浮状态,该上升气流流速称为悬浮速度。作业场所存在自然风流、热气流、机械运动和人员行动而带动的气流,使尘粒能长期悬浮。粉尘的悬浮特性是除尘下程计算的依据之一。

(2)扩散特性: 扩散特性是指微细粉尘随气流携带而扩散。即使在静止的空气中,尘粒受到空气分子布朗运动的撞击也能形成类似于布朗运动的位移。对于0.4μm的尘粒,单位时间布朗位移的均方根值大于其重力沉降的距离;对0.lμm的尘粒,布朗位移的均方根值相当于重力沉降距离的40余倍。扩散使粒子不断由高浓度区向低浓度区转移,形成尘粒流经微小通道向周壁沉降的主要原因。

(3)附着特性: 尘粒有黏附于其他粒子或其他物质表面的特性。附着力有三种,即范德华力、静电力和液膜的表面张力。微米级尘粒的附着力远大于重力,直径l0μm的粉尘在滤布上附着力可达自重的l000倍,当悬浮尘粒相互接近时,彼此吸附聚集成大颗粒,当悬浮微粒接近其他物体时即会附着其表面,必须有一定的外加力才能使其脱离。集合的粉尘体之间亦存在粉尘间的吸附力,一般称为粉尘的黏性力,若需将集合的粉尘沉积物剥离,必须施加拉断力。

范德华力使尘粒表面有吸附气体、蒸汽和液体的能力。粉尘颗粒愈细,比表面积愈大,单位质量粉尘表面吸附的气体和蒸汽的量愈多。单位质量粉尘粒子表面吸附水蒸气量可衡量粉尘的吸湿性。当液滴与尘粒表面接触,除存在液滴与尘粒表面吸附力外,液滴尚存在自身的凝聚力,两种力量平衡时,液滴表面与尘粒表面间形成润湿角,表征尘粒的润湿性能。润湿角愈小,粉尘润湿性愈好;反之,说明粉尘润湿性愈差。

(4)燃烧和爆炸特性: 物料转化为粉尘,比表面积增加,提高了物质的活性,在具备燃烧的条件下,可燃粉尘氧化放热反应速度超过其散热能力,最终转化为燃烧,称粉尘自燃。当易爆粉尘浓度达到爆炸界限并遇明火时,产生粉尘爆炸。煤尘、焦炭尘、铝、镁和某些含硫分高的矿尘均系爆炸性粉尘。

(5)荷电特性: 由于天然辐射,离子或电子附着,尘粒之间或粉尘与物体之间的摩擦,使尘粒带有电荷。其带电量和电荷极性(负或正)与工艺过程环境条件,粉尘化学成分及其接触物质的电介常数等有关。尘粒在高压电晕电场中,依靠电子和离子碰撞或离子扩散作用使尘粒得到充分的荷电。当温度低时,电流流经尘粒表面称表面导电;温度高时,尘粒表面吸附的湿蒸汽或气体减少,施加电压后电流多在粉尘粒子体中传递称体积导电。粉尘成分、粒度、表面状况等决定粉尘的导电性。

(6)流动特性: 尘粒的集合体在受外力时,尘粒之间发生相对位置移动,近似于流体运动的特性。粉尘粒子大小、形状、表面特征、含湿量等因素影响粉料的流动性,由于影响因素多,一般通过试验评定粉料的流动性能,粉料自由堆置时,料面与水平面间的交角称安息角,安息角的大小在一定程度上能说明粉料的流动性能。


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