分级除尘效率的测定与分析
关键词 冶金 呼吸性粉尘 危害评价
Hazards of Respiratory Dust in Metallurgical Workplaces and the Discussions on Evaluation Methods
Li Jianjun Liu Jiang Liu Zhengchuan ( Research Institute on Industrial Health,Panzhihua Iron & Steel Co . ,Ltd,Panzhihua,Sichuan 617062) Abstract The hazard of dust on workers,especiaiiy of respiratory dust is becoming more and more severe due to the expansion of metaiiurgicai enterprises and the increase of the popuiation who absorb the dust and the scientific and reasonabie evaiuation is needed to controi respiratory dust . based on the actuai situation in metaiiurgicai factories,the hazard of respiratory dust is discussed through the experimentai investigation and data anaiysis. Two methods are introduced,that is ,determining the contents of free SiO2 by adopting the division of dust units and evaiuating the hazard ieveis by adopting the ciassification of hazard degree. Meanwhiie,some suggestions for the impiementation of Gb16255 1996 in metaiiurgicai factories are put forward . Key words metaiiurgy respiratory dust hazard evaiuation
入口粒径为 di 的粉尘浓度为 cp~di,出口粒径为 di 的粉 尘浓度为 (c 1 -!)p~di,因此该除尘器对粒径为 di 的粉尘的 除尘效率为:
!di
=
cp~di
-
(c 1 -!)p'di cp~di
X
100%
(4)
当 di > d1 时,即 p'di = 0,!di = 1,也就是说该布袋除尘器
微细颗粒,特别是 PM10、PM2.5粒子不仅不易捕集而且在 大气中长时间漂浮,能被人吸入肺中,从图 1 可看出 2 . 5 ~ 10 !m 较粗粒子只停留于呼吸道,而小于 2 . 5 !m 的细粒(包 括 2 . 5 !m 粒子)不仅可以进入人的小气道和肺部,甚至能通 过肺泡进入血液。因此,对除尘器或空气净化器的分级效率 进行测定显得尤为重要,这样可以确定该除尘器和空气净化 器对某一粒径粒子的除尘效率,从而为微细颗粒物的控制提 供重要的参考依据。
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冶金工厂呼吸性粉尘危害及评价方法探讨
李建军 刘江 刘正川
(攀枝花钢铁有限责任公司劳动卫生防护研究所 四川 攀枝花 617062)
摘 要 随着冶金企业规模的扩大和接尘人员的增加,粉尘危害,尤其是呼吸性粉尘对作业人员的危害日益突出。治 理呼吸性粉尘必须对呼吸性粉尘进行科学、合理的评价。针对冶金工厂实际情况,经过现场实验调查、数据统计分析,探讨 了冶金工厂作业场所呼吸性粉尘的危害程度。建立了冶金工厂采用划分粉尘单元确定粉尘中游离二氧化硅含量的方法和 采用粉尘危害程度分级评价呼吸性粉尘危害程度的方法。同时对国家呼吸性矽尘卫生标准在冶金工厂的实施提出了扩档 建议。
长期以来,生产性粉尘的污染在冶金企业中危害是相当 研究提供了前提。
严重的。随着企业的发展,接尘人员不断增加,粉尘的危害
为探讨适合冶金工厂呼吸性粉尘的测定方法和对冶金
状况没有得到根本控制。而且过去一直是以治理总粉尘为 工厂作业场所呼吸性粉尘进行科学、合理的评价,引导企业
主,实际上总粉尘中的“呼吸性粉尘”对人体的危害最严重, 把有限的资金用于治理呼吸性粉尘污染严重的作业场所,我
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在观察计数时,应注意以下几点: (1)必须以 1 个象限为 1 个计数单元,即若数某一象限 中的粒子,必须数完该象限中的全部粒子,才能换到另一象 限,或者改变观察视野。 (2)由于粒子的形状是不规则的,可以以粒子在 X 或者 Y 轴方向上的投影来确定粒子粒径,若以 X 轴方向上的投影 确定粒子的粒径,则所有的粒子都必须按照同一规则,并记 下所数粒子中最大粒子的粒径 dmax。 (3)各种不同粒径粒子的计数总数不能少于 300 个,从 统计学的角度来看,当然越多越好。 3 分级效率测定的原理
对粒径大于 d1 的粒子的除尘效率为 100% 。
当 0 < di < d1 时,可按式(4)进行计算。其中,在两曲线
交点处的情况为:当 di = d' 时,即 p'di = p~di,此 时!di = 1 -
(1 -!)=!,也就是说该袋式除尘器对粒径为 d' 的粒子的除
尘效率等于总的除尘效率。
3.2 定量计算 某一粒径粒子的筛上累积百分数 Ri 与粒子粒径 di 有如
1 分级效率测定的原因 中国环境监测总站根据我国 300 多个城市空气质量的
监测数据所作统计结果表明,即使大气质量较好的北京市, 大气中 PM2.5年平均浓度为 104 . 9 !g / m3,是美国推荐标准的 4 倍(我国环保标准对此尚无规定)。沈阳市环境监测中心 站根据其测定的数据推算,沈阳市每年向大气中排放 PM10约 8 万 t,其中 PM3 约为 PM10的 36% ~ 52% 。
关键词 环境质量标准 微细颗粒物 分级效率
Analysis and Measurement of the Classification Efficiency
Yuan Chunmiao ( Northeastern Uniuersity Shenyang 110004) Abstract With the increase of ambient air guaiity standard,peopie attach more and more importance to the controi for the fine dust,such as PM10 and PM2.5 . In this paper,the measurement and principie for the ciassification efficiency are described,so as to determine the dedusting efficiency of one particie for providing important information for the controi of fine dust . Key words ambient air guaiity standard fine dust ciassification efficiency
行回归)。
图 4、图 5 为原始数据和回归后数据累计分布的对比曲 线。
图 3 过滤前后粉尘不同粒径粒子的定性分析
设该袋式除尘器的效率为!,入口粉尘的浓度为 c,滤后 曲线与 X 轴的交点处的粒径为 d(1 滤后粉尘的最大粒径), 滤前曲线与 X 轴的交点处的粒径为 d(2 滤前粉尘的最大粒 径),两曲线的交点处的粒径为 d'。 p'di 为滤后曲线上某一 粒径粉尘所占的百分比,pdi~ 为滤前曲线上某一粒径粉尘的 所占百分比。
这样对显微镜观测到离散数值进行预处理,就可以利用
公式(6)进行线性回归,从而得到式(5)具体的函数表达式, 这样对任一给定粒径的粒子,就能得出其累计百分数。
有了累计百分数,就可求出某一粒径的粒子所占的百分
数,然后可根据式(4)计算出某一粒径粒子 di 的分级效率。 4 分级效率的具体计算
根据上面的原理,下面就以 PPS 覆膜(M)为例,说明计 算其分级效率的具体过程。
测定粉尘粒度的方法之一是对采样时除尘器前后的可 溶性滤膜进行显微镜观察,具体操作步骤如图 2 所示。
图 2 粉尘粒度分布测定示意
现对图 2 说明如下: (1)从可溶性滤膜中剪取有代表性的一小部分如图 (2 a) 所示。 (2)将剪下的滤膜小块用洁净的镊子放在清洗过的载物 玻片上如图 (2 b)所示。 (3)滴 1、2 滴醋酸丁酯于载物玻片的可溶性滤膜上,使 其溶解,如图 (2 b)所示。 (4)用另一个洁净的载玻片将已溶解的滤膜刮平在载玻 片上,使溶有粉尘的醋酸丁酯溶液均匀地铺在载玻片上,如 图 (2 c)所示。 (5)用标准物镜测微尺对显微镜进行标定。 (6)滴 1、2 滴松节油于含有醋酸丁酯的载玻片上,(松节 油的作用可使粉尘粒子的轮廓更加清晰,便于观察。)然后将 载物玻片放在 15 X 100 倍的显微镜下进行观察,并用计数器 记录不同粒径粒子的数目。
4.1 滤料总体效率! 的确定 对于 M 滤料在实验室测定的总体效率为!,根据实验结
果,!= 99 . 95% 。 4.2 M 滤料的粒度分布的确定
通过对 M 滤料的滤前和滤后的显微镜观察,其粒度分 布的原始累计数据与回归后的累计数据(由于原始累计数据
仅为一些离散的点,为了得到任一粒径的累计分布,需要进
图 5 原煤粉计数累计对比曲线 (回归方程:Ri = EXP( - 1 . 58 di"0 . 54)