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塵粒有黏附于其他粒子和其他物質表面的特性

信息來源: //syjlu.cn　　時間:2018-05-23 13:14:32　

塵粒有黏附于其他粒子和其他物質表面的特性，附著力有三種，即范德華力、靜電力和毛細黏附的表面張力。微米級塵粒的附著力遠大于重力，直徑10_Mm的(de)(de)(de)粉塵(chen)在(zai)濾布上附(fu)著(zhu)力(li) 可達自重的(de)(de)(de)1000倍，當(dang)懸浮塵(chen)粒相互接近時，彼(bi)此吸(xi)(xi)附(fu)聚集(ji)(ji)成大顆粒，當(dang)懸浮微(wei)粒接近其(qi)(qi) 他物體(ti)(ti)時即會附(fu)著(zhu)其(qi)(qi)表面(mian)，必須有一定的(de)(de)(de)外加力(li)才(cai)能(neng)使(shi)其(qi)(qi)脫離。集(ji)(ji)合(he)(he)的(de)(de)(de)粉塵(chen)體(ti)(ti)之間亦存(cun)在(zai)粉塵(chen)間的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)力(li)，一般稱為粉塵(chen)的(de)(de)(de)黏性力(li)，若需要(yao)集(ji)(ji)合(he)(he)的(de)(de)(de)粉塵(chen)沉積(ji)物剝離，必須施加拉斷力(li)。

(1)分(fen)子力(li)(li)這是作用(yong)在分(fen)子間(jian)(jian)或原子間(jian)(jian)的作用(yong)力(li)(li)，也稱為范德(de)華力(li)(li)，范德(de)華力(li)(li)使(shi)塵(chen)(chen)(chen)粒(li) 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)有吸(xi)附氣體、蒸汽(qi)和液(ye)體的能(neng)(neng)力(li)(li)。粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)越(yue)細，比表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)積(ji)越(yue)大(da)，單位質量(liang)(liang)(liang)粉塵(chen)(chen)(chen)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)吸(xi) 附的氣體和蒸汽(qi)的量(liang)(liang)(liang)越(yue)多。單位質量(liang)(liang)(liang)粉塵(chen)(chen)(chen)粒(li)子表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)吸(xi)附水蒸氣量(liang)(liang)(liang)可衡量(liang)(liang)(liang)粉塵(chen)(chen)(chen)的吸(xi)濕(shi)(shi)(shi)性。當液(ye) 滴(di)(di)與(yu)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)接觸，除存在液(ye)滴(di)(di)與(yu)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)吸(xi)附力(li)(li)外，液(ye)滴(di)(di)尚存在自身的凝聚力(li)(li)，兩種力(li)(li)量(liang)(liang)(liang) 平衡時(shi)，液(ye)滴(di)(di)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)與(yu)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)間(jian)(jian)形成濕(shi)(shi)(shi)潤(run)角，表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)征(zheng)塵(chen)(chen)(chen)粒(li)的濕(shi)(shi)(shi)潤(run)性能(neng)(neng)。濕(shi)(shi)(shi)潤(run)角越(yue)小(xiao)，粉塵(chen)(chen)(chen)濕(shi)(shi)(shi)潤(run) 性越(yue)好；反之，說(shuo)明粉塵(chen)(chen)(chen)濕(shi)(shi)(shi)潤(run)性差。實際上是一種吸(xi)附力(li)(li)。球體與(yu)平面(mian)(mian)間(jian)(jian)的分(fen)子力(li)(li)可表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao) 達為：

例如lOfmi石英砂及(ji)石灰石顆粒黏著在(zai)塑(su)料纖維(wei)上的力(li)約分別為(wei)：
式中.F_vdw為球體和平面間的分子力，N; 為范德華常數，對于金屬半導體，匕= (3.2 ?17.6)X10 — ¹⁹J;對于塑料，/^=0. 96X10 — ¹⁹J;對于不同物體，；為球體粉塵直徑，m;對于非球體，此值用兩物接觸點的粗糙度半徑r代替；L為兩黏著體間距離，fim; —般可取4X 10—⁴jum;當L〉0. 01/xm時(shi)，這(zhe)種黏著(zhu)力可忽略(lve)不計。

F_vdw = 6X10-⁹N(r, = 0. 5_Mm) F_vdw = l. 194X10^_9N(r^, = 0. l_Mm)

(2)毛細黏附力(li)粉塵顆(ke)粒(li)含有水(shui)分時，互(hu)相吸著的顆(ke)粒(li)間由于毛細管作用而生(sheng)成“液橋”，產生(sheng)使(shi)顆(ke)粒(li)互(hu)相黏著的力(li)，一(yi)般可表達為：

F_k = 2Tzyd_D

式中，為毛細黏附力，N; 7為水的表面張力，~?般為0.072N/m,對于= 的顆粒，F_k=4. 5X10—⁷N_; 為粉塵直徑，pm。

(3)庫侖(lun)力(li)這是顆粒荷電后產(chan)生的靜(jing)電力(li)，它可表達為(wei)：

式中，Qy Q₂為兩顆粒的電荷，C_; e₀為(wei)真空介電常(chang)數(shu)；^為(wei)在某介質內的相(xiang)對介電常(chang)數(shu)；L為(wei)兩顆粒間的距(ju)離，ym。

在電場中，此力是主要的；而無外加電場時，_F_e遠小于(yu)分子(zi)力(li)，可忽略不計。

煙塵(chen)的黏(nian)結(jie)(jie)(jie)性和(he)(he)煙塵(chen)的含水、溫(wen)度、粒度、幾何形狀、化學成分等有(you)關(guan)。煙塵(chen)黏(nian)結(jie)(jie)(jie)性的強(qiang)弱(ruo)可(ke)用(yong)黏(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)表示。從微(wei)觀上看，黏(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)包括分子力(li)、毛細黏(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)和(he)(he)靜(jing)電力(li)，其中毛細黏(nian) 結(jie)(jie)(jie)力(li)起(qi)主導作用(yong)。各(ge)類(lei)煙塵(chen)的黏(nian)結(jie)(jie)(jie)性按黏(nian)結(jie)(jie)(jie)強(qiang)度分類(lei)見表1-19。

在除塵技術中，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)黏(nian)著(zhu)(zhu)性多采用(yong)(yong)拉(la)伸斷裂(lie)法(fa)(fa)(fa)(fa)進行測定。將粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)樣品(pin)用(yong)(yong)震動充填或壓實充填方法(fa)(fa)(fa)(fa)，裝人(ren)可分開成兩(liang)部分的(de)(de)容器中，然后對粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)進行拉(la)伸，直(zhi)至(zhi)斷裂(lie)，用(yong)(yong)測力計測量粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)層(ceng)的(de)(de)斷裂(lie)應力。在用(yong)(yong)此法(fa)(fa)(fa)(fa)測定時，其拉(la)伸方向有水平(ping)狀態(tai)和垂(chui)直(zhi)狀態(tai)兩(liang)種。圖(tu)1-15 是水平(ping)拉(la)伸斷裂(lie)法(fa)(fa)(fa)(fa)黏(nian)著(zhu)(zhu)性測試的(de)(de)示意，圖(tu)1-16是垂(chui)直(zhi)拉(la)斷法(fa)(fa)(fa)(fa)黏(nian)著(zhu)(zhu)性測試儀示意。

表(biao)1-19煙塵(chen)黏結性分(fen)類(lei)

分類(lei)(lei)黏(nian)結(jie)性黏(nian)結(jie)強(qiang)度/Pa煙塵(chen)(chen)名稱一類(lei)(lei)無(wu)黏(nian)結(jie)性0?60干(gan)礦丨查粉(fen)(fen)(fen)(fen)、干(gan)石(shi)英粉(fen)(fen)(fen)(fen)、干(gan)粘(zhan)黏(nian)土二類(lei)(lei)微(wei)黏(nian)結(jie)性60 ?300未燃(ran)燒完全(quan)(quan)的飛灰(hui)(hui)、焦炭粉(fen)(fen)(fen)(fen)、干(gan)鎂(mei)粉(fen)(fen)(fen)(fen)、頁巖灰(hui)(hui)、干(gan)滑石(shi)粉(fen)(fen)(fen)(fen)、高(gao)爐(lu)灰(hui)(hui)、爐(lu)料粉(fen)(fen)(fen)(fen)三類(lei)(lei)中等黏(nian)結(jie)性300?600完全(quan)(quan)燃(ran)燒的飛灰(hui)(hui)、泥煤(mei)粉(fen)(fen)(fen)(fen)、濕鎂(mei)粉(fen)(fen)(fen)(fen)、金屬粉(fen)(fen)(fen)(fen)、黃鐵(tie)礦粉(fen)(fen)(fen)(fen)、氧化鋅、氧化鉛、氧化錫、干(gan)水(shui)泥、炭黑、干(gan)牛奶(nai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)、面粉(fen)(fen)(fen)(fen)、鋸末四類(lei)(lei)強(qiang)黏(nian)結(jie)性大于600潮(chao)濕空氣中的水(shui)泥、石(shi)膏粉(fen)(fen)(fen)(fen)、雪花石(shi)膏粉(fen)(fen)(fen)(fen)、熟料灰(hui)(hui)、含(han)鈉(na)鹽、纖(xian)維(wei) 塵(chen)(chen)（石(shi)棉、棉纖(xian)維(wei)、毛纖(xian)維(wei)）

粉塵的黏著性直接影響管道冷卻器和除塵器的堵塞和結垢情況*所以遇有黏著性大的粉塵，必須考慮相應的技術措施，避免堵塞和結垢的發生。使用袋式除塵器處理黏著(zhu)性強的粉(fen) 塵(chen)(chen)，應適當增(zeng)加清(qing)灰(hui)次數和清(qing)灰(hui)強度(du)，避免(mian)濾(lv)袋(dai)黏附粉(fen)塵(chen)(chen)。灰(hui)斗(dou)上的振打(da)電動機也應功(gong)率稍大一些(xie)，使(shi)粉(fen)塵(chen)(chen)不至于在灰(hui)斗(dou)下料口(kou)搭橋(qiao)堵(du)塞。

煙塵.黏結性強，昜使電除塵器內壁黏結而堵塞，極板和極線上煙塵不易清掉，造成反電暈和電暈閉鎖現象，影響除塵效率，在電除塵器設計、運行管理中均采取相應對策.

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