大气污染控制及设备运行
第三章 颗粒污染物控制技术
第2讲 粉尘的粒径及粒径分布
一、粉尘的粒径 ——单一粒径
1、投影径：投影径是用显微镜观测颗粒时所采 用的粒径。
（有五种表示方法：长径、短径、定向直径、定向面 积等分径、圆等直径 ）
2、几何当量径：取与颗粒的某一几何量（面积、 体积）相同的球形颗粒的直径为其几何当量径。
dg n d1 d2 dn 平方根
粒径分布
蒸发、各种粒径的 比较
吸收、吸附、能见 度
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
将总体积除以总个数取其 立方根
二、粉尘的粒径 ——平均粒径
名称
计算公式
物理意义
应用范围
平均立 方根粒
径
nd 3
d3 3
n
面积长度 平均径
nd 2
d sl
l-称量盘，2-沉降瓶，3-天平横梁，4-光源， 5-反光镜，6-光电二极管，7-放大镜， 8-驱动装置，9-记录装置，10-加载装置
沉降曲线
四、粉尘粒径分布的测定方法
4.液体沉降法：仪器分析结果部分显示
四、粉尘粒径分布的测定方法
5.气体沉降法：
使尘粒在气体介质中进行沉 降的测定方法。
离心分级机带有一套节流片， 可以改变分级机的风量。
d p
（3）筛上累积频率分布R（%）：简称筛上累积分布。
指百大分于数某R 一 d粒dmpaxg径 dddmppax的 全gdp 部 颗dp 粒 d质dmpax f量 占dp 尘样总质量的
（4）筛下累积频率分布R（%）：与筛上累积分布
三、粉尘的粒径分布
2.图示法
三、粉尘的粒径分布
Байду номын сангаас
3.函数法 （l）正态分布（或Gauss分布）
中位径 众径 分割粒径
d50 dd d
粒径分布的累计值为50%时的 粒径
分离、分级装置性能的 表示
粒径分布中频度最高的粒径
除尘过程中分级效率为50％时 的粒径
研究旋风除尘器和洗涤 式除尘器的性能
三、粉尘的粒径分布
1、概念：粒径分布是指某种粉尘中，不同粒径的颗粒所
占的比例，也称粉尘的分散度。
2、表示形式：质量分布：用颗粒的质量分数来表示
正态分布函数 ：
f
dp
100 2
exp
1 2
dp dp 2
2
正态分布曲线及特征数估计
三、粉尘的粒径分布
3.函数法 （2）对数正态分布
对数正态分布函数：
f
ln d p
100
ln g 2
exp
1 ln d p ln
2 ln g
dg
2
对数正态分布曲线及特征数估计
调节风量可以逐级吹出粉尘， 使粉尘由细到粗逐渐分级。
两次分级室内残留的粉尘质 量差就是对应的尘粒粒径间隔之 问的粉尘质量。
计算粒径分布。
离心分级机结构示意图
l一带金属筛的试料容器，2一带调节螺钉的垂直遮板 3一供料漏 斗，4一小孔，5一旋转通道，6一气流出口 7一分级室，8一节流 ，9一节流片，10一电机，11一圆柱状芯子，12一均流片，13一 辐射叶片，14一上部边缘，15一保护圈
四、粉尘粒径分布的测定方法
1.显微镜法：
用放大率450~600倍的显微镜之下，对尘粒 逐个测量，从而取得定向径、走向面积等分径 等。
用显微镜观测颗粒的直径
四、粉尘粒径分布的测定方法
2.筛分法：
取100g尘样为标准，通过一套筛子进行筛分， 按不同孔组上残留率进行计算，找出占总质量 的百分数。
四、粉尘粒径分布的测定方法
nd
体面积平 均径
nd 3 dv nd 2
将总体积除以总个数取其 立方根
表面积总和除以直径的总和
吸附
全部粒子的体积除以总表面积
传质、粒子充填层的流 体阻力，充填材料的强 度
二、粉尘的粒径 ——平均粒径
名称
计算公式
物理意义
比表面积 径
d 6 1 / a 由比表面积计算的粒径
应用范围
蒸发、分子扩散
3、物理当量径：取与颗粒的某一物理量相同的 球形颗粒的直径为颗粒的物理当量径。
（如：斯托克斯径 、空气动力学直径 ）
二、粉尘的粒径 ——平均粒径
名称
计算公式
物理意义
应用范围
几何平 均粒径
算术平 均值
平均平 方根粒
径
dp
nd n
单一粒径的几何平均值
d2
nd 2 n
单一粒径的算术平均值
将总面积除以总个数取其
3.库尔特计数器：
使尘粒在电解介质中通过孔口，由于电阻 的变化而引起的电压波动，其波动值与尘粒的 体积成正比。
特点：
是细孔通过法中的一种，此法测得的是颗 粒的球等直径。
四、粉尘粒径分布的测定方法
4.液体沉降法：
根据不同大小颗粒在液体介质中的沉降速 度各不相同这一原理而得出的。
沉降天平法原理图
沉降天平结构示意图
粒数分布：用颗粒的个数百分数来表示
3、表示方法：列表法
图示法 函数法
三、粉尘的粒径分布
1.列表法
（l）频率分布g（％）：粒径dp至dp±Δdp/2之间的
尘样质量占尘样总质量的百分数
g
m
100%
mo
（2）频率密度分布f（％·μm-1）：简称频度分布，粒
径间隔宽度Δdp=1μm时尘样质量占尘样总质量的百 分数 f g