大气污染控制工程实验资料.doc

大气污染控制工程实验指导书环境工程实验室第一部分 粉尘性质的测定实验一、粉尘真密度测定一、 目的粉尘真密度是指密实粉尘单位体积的重量，即设法将吸附在尘粒表面及间隙中的空气排除后测的的粉尘自身密度 PD.测定粉尘真密度一般采用比重瓶法，粉尘试样的质量可用天平称量，而粉尘物体的体积测量则由于粉尘吸附的气体及粒子间的空隙占据大量体积，故用简单的浸润排液的方法不能直接量得粉尘体积，而应对粉尘进行排气处理，使浸液充分充填各空隙及粉尘的空洞才能测得粉尘物质的真实体积二、 测试仪器和实验粉尘比重瓶、三通开关、分液漏斗、缓冲瓶、真空表、干燥瓶、温度计、抽气泵、被测粉尘、蒸馏水三、 测试步骤1. 称量干净烘干的比重瓶 mO然后装入约 1/3 之一体积的粉尘 , 称得连瓶带尘重量 mS2. 接好各仪器，组成真空抽气系统，将比重瓶接入抽气系统中，打开三通开关使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵抽气约 30 分钟3. 轻轻转动三通开关使分液漏斗与比重瓶联通 （注意：不能将分液漏斗与抽气系统联通以免水进入抽气泵中）此时由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水会迅速地流入比重瓶中，注意只能让水注入瓶内 2/3 处，不能注满。

4. 转动三通开关，再使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵，轻轻振动比重瓶，这时可以看见粉尘中有残留气泡冒出，待气泡冒完后，停止抽气5. 取下比重瓶，加满蒸馏水至刻度线，将瓶外檫干净后称其重量mSe6. 洗净比重瓶中粉尘，装满蒸馏水称其重量mePDmS mOPeg/cm3(`mSmO) me mse式中： mO 比重瓶自重 g； mS (比重瓶 +粉尘 ) 重 g;mSe（比重瓶 +粉尘 +水）重 g； me （比重瓶 +水）重 g;Pe 测定温度下水的密度；Pp粉尘的真密度 g/cm3四、 测定记录粉尘名称 电厂锅炉飞灰粉尘来源电厂液体名称自来水液体密度 1 g/cm3测定温度 16 oC测定日期 2010/5/21序号瓶重( 瓶+尘) 重（瓶 +尘+水）重（瓶 +水）重粉尘真密度mO（g）mS（g）mSe（g）me（g）g/cm3114.38823.21844.27839.2632.314211.83429.72741.01736.7892.154313.48620.17442.03638.3152.254平均真密度 2.241 g/cm3五、 思考题：1. 此法与先加水后抽气测真密度相比有什么不同，为什么？答：先加水后抽气测定真密度的结果会略小于该法。

本实验中先将粉尘抽真空，使得粉尘内部的空气大部分被排除，打开阀门后，液体（水）很快浸入到粉尘的空隙中而如果先加水后抽气，则液体不易浸入粉尘内部的空隙中，不利于空气的排除，会使实验结果偏小2. 粉尘的真密度与堆积密度有何区别，各用于那些场合？答：单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度，单位为 kg/m3 或 g/cm 3若所指的粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，而是粉尘自身所占的真实体积，则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度；呈堆积状态存在的粉尘，它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度称为粉尘的堆积密度粉尘的真密度用在研究尘粒在气体中的运动、分离和去除等方面，堆积密度用在贮仓或灰斗的容积及粉尘输送系统的确定等方面3. 误差分析答：本实验在测定时，比较重要的一步是要将测定瓶中的空气抽干净若真空时间未达到要求，瓶中还存在其气泡，定容用蒸馏水含有气泡都会对实验造成误差另外，在步骤 3 时，加水不可过多，如果加入的水过多，在后面抽真空时，会把水以及水中的粉尘一起抽出，对实验造成较大误差实验二、粉尘粒径分布测定1. 目的1. 了解离心沉降法分离粉尘颗粒的原理和过程，掌握测定方法。

2. 在对数坐标纸上作出粉尘粒径分布曲线3. 根据粉尘的粒径分布曲线求出中位径二、测试仪器和实验粉尘1. YFJ(Bahco) 离心式粉尘分级仪2. 已知重量的称纸3. 千分之一分析天平4. 实验粉尘三、测试装置原理YFJ 离心式粉尘分级仪主要由试料容器、旋转圆盘和电动机等部件组成，见图工作时，尘粒样品从由振导器的实验容器加入缓慢而均匀地被送到旋转圆盘的中心处，电动机以3000~3500mpm的高速带动圆盘旋转，尘粒样品在离心力的作用下进入分级室同时电动机带动辐射叶片旋转，使气流从仪器下部吸入，经节流片、均流片、分级室从上部边缘排出因此，粉尘在受到惯性离心力作用的同时，还受到空气阻力的作用当粉尘所受到的离心力大于空气阻力时，粉尘便落入储尘器成为筛上物，当尘粒受到的离心力小于空气阻力时， 被空气携带通过叶片沉积于外圈的周边上，成为筛下物，当旋转速度、尘粒比重和通过分级室的风量一定时，被气流吹出分级室的尘粒粒径也是不等的由于通过分级室的风量可以由分级仪所带的一套大小不等的节流片来调节，因此，依次更换节流片就可将尘粒按一定的粒径逐级分离出来把每一级分离后残留尘粒仔细地收集起来称重，就可以算出每一粒组的粉尘累计百分数。

四、测试步骤1. 称出经过烘干的 10g 左右粉尘将粉尘放在已知重量的称纸上，在天平上称出“纸 +粉=10+纸重”即可注意粉尘可以是 10g 左右，但必须要称至 0.001g 2. 插入对应于最小颗粒的最大节流片No.17 3. 用调节螺钉 6 旋下滑动遮板 5 使之严密关闭4.用调节螺钉 2 调节给粒斗 8 的高度使其头部对准给料孔，二者之间的距离为2~3mm5.把称好的粉尘放在给料斗的金属筛网上，金属筛网将大于40μ m的颗粒筛出6.开动电机，当其达到全速后开动电导器7.7．用调节螺钉 6 调整滑动遮板 5 使粉尘薄薄地以每分钟1~2 克的速度经过条缝喂入漏斗8，当粉尘完全漏入后拿掉金属筛网，刷下留在容器或漏斗壁上的粉尘8. 切断电源开关9. 搬开活动支架 1 用三脚扳手逆时针松开挡环11.10. 用固定手柄垂直提起叶轮 9，把它放在干净纸上，轻轻敲击，使大部分粘在附于边缘上的粉尘松散以便收集11. 旋转卸下储尘容器 11.12. 刷下粘附于容器底部和边缘的粉尘13. 仔细收集操作步骤 10、11、 12 获得的粉尘，称重得到 G1，这部分粉尘加上筛网预先筛剩的粗粒子 Gt, 构成一次残留物，相当粒度超过最低粒度极限的粒尘。

重量百分数 G1 R1 Rt 100%G则小于等于最小颗粒级尘粒的重量百分数应为： S1=1-R 114. 换用下一号节流片 NO16.将由步骤 10、11、12 收集下来的尘粒 G1 倒入试料容器 （此时不再需用金属筛网） ，按照步骤 1~13重复操作，得出颗粒大于22NO17的重量百分数 R 以及小于该颗粒的重量百分数S .15.依次换用不同节流片（ NO16,NO14,NO12,NO8,NO4）及不加节流片，的出相应的R3,R 4及S3,S 4 ..16.清扫，仪器使用完毕后，先用毛刷接转盘护圈13 及风扇叶片上各部分粘附的粉尘清扫下来，再用纱布醮水及醮酒精各擦一遍最后开启离心机用空气吹干，将各部复原五、数据整理：由于调节风速用的节流片所能分离的理论粒径极限是用真比重为lg/cm 3 的球形粒子粉尘在电压为 380/220V 的工频电源情况下标定出来的，而实际实验的颗粒往往其真比重不等于lg/cm 3 且是非球形粒子，因此需用下式进行修正ddtmtd 实验粉尘实际粒径 μdt 理论粒径 μρ t 实验粉尘真比重3g/cm将实验数据填入表1：节流片编号17161412840理论粒径 μ4.39.420.226.637.845.451.2实际粒径 ( μ)2.876.2813.4917.7725.2530.3334.20筛上粉尘质量（ g）9.4307.4084.6423.2361.8061.1860.920R（%）94.2974.0746.4232.3618.0611.869.20S（%）5.7125.9353.4867.6481.9488.1490.80六、实际结果1. 根据表 1 的结果将颗粒实际 d 和相应的筛余重量百分数 R绘在对数概率坐标纸上， 纵坐标表示 R，横坐标表示 d，用目视法或最小儿乘法得出回归直线绘于图上。

根据曲线求得中位径 11.8 μm2. 利用直线查出有关粒径的相应累计筛余百分数，即尘粒的重量分散度，填入表2.表 2粒径2μ5μ8μ20μ30μS0.020.20.320.720.88于是得到：>30μ30~20μ20~8μ8~5μ5~2μ<2μ0.120.160.400.120.180.023. 求出中位径如上图，可以得出中位径为 12.5μm七、思考题1。