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粉塵的粒徑和粒徑分布

信息來源: //syjlu.cn　　時間:2018-05-25 13:29:41　

粉塵的粒(li)徑(jing)(jing)和粒(li)徑(jing)(jing)分布

1.粒徑

粒徑一(yi)般指粒子的大小，有時也籠統地包括與粒徑有關(guan)的性質和形狀(zhuang)，就是(shi)說，包括粒子的性質、形狀(zhuang)在內的粒度(du)(du)通稱分散度(du)(du)，亦叫粒度(du)(du)。

以氣溶膠(jiao)狀態(tai)存在的(de)粒(li)子(zi)，其粒(li)徑一般在lOOpon以下，當粒(li)子(zi)大(da)(da)于100(um時(shi)，粒(li)子(zi)沉(chen) 降(jiang)速度較大(da)(da)，在空氣中懸(xuan)浮(fu)是暫(zan)時(shi)的(de)，時(shi)間很(hen)短。

在懸浮粒狀污染物質中，通常把10_Mm以(yi)下的(de)粒子(zi)(zi)作(zuo)為研(yan)究對象。其主要原因(yin)是懸浮(fu)粒子(zi)(zi)從(cong)呼吸道侵人(ren)肺(fei)泡并沉(chen)積(ji)在肺(fei)泡內(nei)的(de)粒徑以(yi)左(zuo)右(you)的(de)粒子(zi)(zi)沉(chen)積(ji)率最高(gao)；以(yi)重量濃(nong)度作(zuo) 標準濃(nong)度時，粒徑大(da)于10pm的(de)粒子(zi)(zi)在空氣(qi)中的(de)懸浮(fu)時間非常短等。

大氣中的懸浮粒狀物質在4pm粒徑附近和l_Mm粒徑(jing)以(yi)下(xia)出現濃(nong)度峰(feng)值，實際上lfxm 以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)粒子(zi)占絕大(da)多(duo)數(shu)。因為lfzm以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)微粒除了(le)粒子(zi)間相互碰撞和凝聚而生成比原粒徑(jing) 大(da)的(de)(de)(de)粒子(zi)，在重力作用下(xia)沉降以(yi)外，其余的(de)(de)(de)粒子(zi)在空(kong)氣中仍隨氣流懸浮。

粒(li)子(zi)(zi)的(de)形(xing)狀(zhuang)有球(qiu)形(xing)、結晶狀(zhuang)、片狀(zhuang)、塊(kuai)狀(zhuang)、針狀(zhuang)、鏈(lian)狀(zhuang)等(deng)，但除了研究(jiu)氣(qi)溶膠的(de)凝聚之外(wai)，都(dou)將其看作球(qiu)形(xing)。但實際上，除靄一(yi)類微(wei)小液滴以外(wai)，很難(nan)見(jian)到球(qiu)形(xing)粒(li)子(zi)(zi)。固體氣(qi)溶膠粒(li)子(zi)(zi)的(de)形(xing)狀(zhuang)幾乎都(dou)是(shi)不(bu)規則的(de)。測定(ding)這種不(bu)規則的(de)固體粒(li)子(zi)(zi)，一(yi)般是(shi)用(yong)適當的(de)方法測定(ding)該粒(li) 子(zi)(zi)的(de)代表性尺寸，并(bing)作為粒(li)徑來表示粒(li)子(zi)(zi)的(de)大小。測定(ding)方法有下面幾種。

(1)統計粒(li)徑(jing)統計粒(li)徑(jing)也叫做(zuo)顯微(wei)鏡粒(li)徑(jing)。是(shi)(shi)用(yong)(yong)顯微(wei)鏡測(ce)定(ding)(ding)粒(li)徑(jing)時常用(yong)(yong)的(de)(de)方法。粒(li)徑(jing) 大小是(shi)(shi)根據對應規律測(ce)量出粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)投(tou)影(ying)后，用(yong)(yong)一(yi)維投(tou)影(ying)值(zhi)或當量直(zhi)徑(jing)表示。圖(tu)1-5是(shi)(shi)測(ce)定(ding)(ding)方法的(de)(de)實例。圖(tu)1-5 (a)為(wei)定(ding)(ding)向等(deng)分(fen)直(zhi)徑(jing)（馬丁直(zhi)徑(jing)），是(shi)(shi)沿一(yi)定(ding)(ding)方向將粒(li)子(zi)(zi)投(tou)影(ying)面積(ji)二等(deng)分(fen) 的(de)(de)線(xian)段(duan)長度(du)。圖(tu)1-5 (b)為(wei)定(ding)(ding)向直(zhi)徑(jing)（格林直(zhi)徑(jing)），是(shi)(shi)在(zai)兩平(ping)行線(xian)間(jian)的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)投(tou)影(ying)寬度(du)。表 1-10列(lie)出各(ge)種統計粒(li)徑(jing)。

(2)平均(jun)粒徑平均(jun)粒徑是(shi)根據(ju)粒徑的頻數分(fen)布計算得到的，如表1-11所列。圖1-6 給(gei)出平均(jun)粒徑的幾何(he)關系。

顆粒數(a) 長度平均粒徑

TTTj | I ; r

mm=^nd² j .丨 ->? ___ I i ! L_i

________ l>nd______________

(b)面積平均粒徑


/ 體積卞# ^__一 ^---------------------------------------------------
f H, 1 j !表面積=2m/² "t i i 丨 i <	/
'Lnd	y
	y

(c)體積平均粒徑

圖1-6平(ping)均粒徑的幾何關系(xi)（n =7的情況）

名稱	符號	計箅式序號	名稱	公式	記號
長徑短徑定向(xiang)直徑定向(xiang)等分直徑	di 心 d m	^L 1 r ² L —co , 3 L —co	算術平均直徑幾何平均直徑諧量平均直徑	(沖#2…0 + 'Z,n/'Z{n/d)	did_Q ^ds d_h
二(er)軸平(ping)均直徑(jing) 三軸平(ping)均直徑(jing) 諧量平(ping)均直徑(jing) 表面(mian)積平均直徑體積平均直徑	^l + co ^l+m+h d_h d₀ dy	(/+o>)/2 a-\-co+h)/3 .4 3[(1/0+(1/0>)+(1/^)]^_1⁵ 6	長度(du)平均直(zhi)徑(jing) 體(ti)面積平均直(zhi)徑(jing) 重量平均直(zhi)徑(jing)	l]nd² /"Und Yjnd.^ lYand¹ hid” hid}	<^2，dp dz，d_T di，心
	^l + co ^l+m+h d_h d₀ dy	[(Zo? Uz+/iZ)/3]T 7 3lcoh (laj-\-coh ~\~hl ) ¹ 8	平(ping)均面積直徑平(ping)均體積直徑	(2w<i²/2w ) T (Sw³/S?)i	<i₅ ?ti_s
外(wai)切(qie)矩形(xing)(xing)當量(liang)直徑正(zheng)方(fang)形(xing)(xing)當量(liang)直徑圓形(xing)(xing)當量(liang)直徑	d_c	(Ioj)T i 9 /^T 10 2(//tc)T	從(cong)數直徑中位數直徑	最頻值累積中心值	d mod d med
長方形當(dang)量直徑圓柱形當(dang)量直徑立(li)方體(ti)當(dang)量直徑球體(ti)當(dang)量直徑	^ Ieoh dh dy d_h	(Ieoh ) T j)¹ 11 VT (6W7t)T	比表面積直徑	k/pS₁₀	<^.sp

表1-10統計粒徑

表1-11各種(zhong)平均(jun)粒徑(jing)

注：/為長軸；a；為短軸；h為高度;r為厚度_；/為投影面積；V為體積。

(2) 沉降粒(li)徑沉降粒(li)徑也叫斯托克(ke)斯直(zhi)徑，是測定(ding)粒(li)子沉降速度r之后按下式求出的，粒(li)子直(zhi)徑< 表示為：

18//T

(?一!⁰)?

!丄為空氣的(de)黏(nian)滯系數(shu)。

式中，&為粒子(zi)的密度；（0為空(kong)氣的密度；

表(biao)1-12列(lie)出若(ruo)干(gan)種粉塵(chen)和煙(yan)霧的粒徑。

表1-12各(ge)種粉塵(chen)和煙(yan)霧(wu)粒徑(jing)實例

類別	種類	粒徑//zm
	型砂	200?2000
	肥料用石灰	30 ?800
	浮選尾礦	20 ?400
	粉煤	10 ?400
-	浮選用粉碎硫化礦	4 ?200
粉 .	鑄造廠懸浮粉塵	1 ?200
	水泥粉	1 ?150
	煙灰	3?80
	面粉廠塵埃	15 ?20
塵	谷物提升機內塵埃	15
	滑石粉	10
	石墨f粉塵	10
	水泥工廠窯爐排(pai)氣(qi)粉塵(chen)	10
	顏料粉	1?8
	靜止大氣中的塵埃	0. 01 ?1. 0