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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: //settleri.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(fen)(fen)塵(chen)在濾(lv)布上附著力(li)(li) 可達自(zi)重的(de)(de)(de)1000倍，當懸(xuan)浮塵(chen)粒相互接(jie)近時，彼此吸附聚集(ji)成大顆粒，當懸(xuan)浮微粒接(jie)近其他物體(ti)時即會(hui)附著其表面，必須有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)外加(jia)力(li)(li)才能使其脫離。集(ji)合的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen)體(ti)之間亦(yi)存在粉(fen)(fen) 塵(chen)間的(de)(de)(de)吸附力(li)(li)，一般稱為粉(fen)(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)黏性力(li)(li)，若(ruo)需要集(ji)合的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)塵(chen)沉積物剝離，必須施加(jia)拉(la)斷(duan)力(li)(li)。

(1)分(fen)子力(li)這是作用(yong)在(zai)分(fen)子間或原子間的(de)(de)作用(yong)力(li)，也稱為范德(de)華(hua)力(li)，范德(de)華(hua)力(li)使(shi)塵(chen)(chen)粒(li) 表面(mian)(mian)有吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)氣(qi)體(ti)、蒸汽(qi)和(he)(he)液(ye)體(ti)的(de)(de)能力(li)。粉塵(chen)(chen)顆粒(li)越(yue)細，比表面(mian)(mian)積越(yue)大，單位質量(liang)粉塵(chen)(chen)表面(mian)(mian)吸(xi)(xi)(xi) 附(fu)(fu)的(de)(de)氣(qi)體(ti)和(he)(he)蒸汽(qi)的(de)(de)量(liang)越(yue)多。單位質量(liang)粉塵(chen)(chen)粒(li)子表面(mian)(mian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)水(shui)蒸氣(qi)量(liang)可(ke)衡(heng)量(liang)粉塵(chen)(chen)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)濕性(xing)(xing)(xing)。當液(ye) 滴(di)與(yu)塵(chen)(chen)粒(li)表面(mian)(mian)接觸，除存(cun)在(zai)液(ye)滴(di)與(yu)塵(chen)(chen)粒(li)表面(mian)(mian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)力(li)外，液(ye)滴(di)尚存(cun)在(zai)自身的(de)(de)凝聚(ju)力(li)，兩種力(li)量(liang) 平(ping)衡(heng)時，液(ye)滴(di)表面(mian)(mian)與(yu)塵(chen)(chen)粒(li)表面(mian)(mian)間形成濕潤(run)角(jiao)，表征塵(chen)(chen)粒(li)的(de)(de)濕潤(run)性(xing)(xing)(xing)能。濕潤(run)角(jiao)越(yue)小(xiao)，粉塵(chen)(chen)濕潤(run) 性(xing)(xing)(xing)越(yue)好；反之，說明粉塵(chen)(chen)濕潤(run)性(xing)(xing)(xing)差。實(shi)際上是一種吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)力(li)。球體(ti)與(yu)平(ping)面(mian)(mian)間的(de)(de)分(fen)子力(li)可(ke)表達(da)為：

例如lOfmi石(shi)(shi)英砂及石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)顆粒(li)黏著(zhu)在塑料纖維上(shang)的力約分別為：
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(dang)L〉0. 01/xm時，這(zhe)種(zhong)黏著力(li)可忽略不(bu)計。

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

(2)毛(mao)細黏附力粉塵顆(ke)粒含有水(shui)分時(shi)，互相(xiang)(xiang)吸(xi)著的(de)(de)顆(ke)粒間由于毛(mao)細管作(zuo)用而生成“液(ye) 橋”，產生使顆(ke)粒互相(xiang)(xiang)黏著的(de)(de)力，一般可(ke)表(biao)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)力這(zhe)是顆粒(li)荷(he)電后產生(sheng)的靜電力，它可表(biao)達(da)為：

式中，Qy Q₂為兩顆粒的電荷，C_; e₀為(wei)真(zhen)空介電(dian)常數；^為(wei)在某介質內的(de)相對介電(dian) 常數；L為(wei)兩顆粒(li)間(jian)的(de)距離，ym。

在電場中，此力是主要的；而無外加電場時，_F_e遠小于分子力，可忽略(lve)不(bu)計。

煙(yan)塵(chen)的黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)性和煙(yan)塵(chen)的含水(shui)、溫度、粒度、幾何形狀、化(hua)學成分等有關。煙(yan)塵(chen)黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)性的強弱可用(yong)黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)表示。從微觀上(shang)看，黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)包括(kuo)分子力(li)、毛細(xi)黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)力(li)和靜電力(li)，其(qi)中毛細(xi)黏(nian)(nian) 結(jie)(jie)(jie)力(li)起主導作用(yong)。各類煙(yan)塵(chen)的黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)性按黏(nian)(nian)結(jie)(jie)(jie)強度分類見表1-19。

在除塵技術中，粉塵(chen)(chen)的(de)(de)黏(nian)(nian)著(zhu)性多采用(yong)拉(la)(la)伸(shen)(shen)斷(duan)裂法(fa)進行測(ce)(ce)定。將粉塵(chen)(chen)樣品用(yong)震(zhen)動充填(tian)或壓(ya) 實充填(tian)方法(fa)，裝(zhuang)人(ren)可分開成兩部分的(de)(de)容器中，然后(hou)對粉塵(chen)(chen)進行拉(la)(la)伸(shen)(shen)，直(zhi)至斷(duan)裂，用(yong)測(ce)(ce)力(li)計測(ce)(ce) 量粉塵(chen)(chen)層(ceng)的(de)(de)斷(duan)裂應力(li)。在用(yong)此法(fa)測(ce)(ce)定時，其拉(la)(la)伸(shen)(shen)方向有水(shui)平狀態和垂(chui)(chui)直(zhi)狀態兩種(zhong)。圖1-15 是水(shui)平拉(la)(la)伸(shen)(shen)斷(duan)裂法(fa)黏(nian)(nian)著(zhu)性測(ce)(ce)試的(de)(de)示意，圖1-16是垂(chui)(chui)直(zhi)拉(la)(la)斷(duan)法(fa)黏(nian)(nian)著(zhu)性測(ce)(ce)試儀示意。

表(biao)1-19煙塵黏(nian)結性分(fen)類

分類(lei)(lei)黏(nian)結(jie)(jie)性(xing)(xing)黏(nian)結(jie)(jie)強度(du)/Pa煙塵名稱(cheng)一類(lei)(lei)無黏(nian)結(jie)(jie)性(xing)(xing)0?60干(gan)(gan)(gan)礦(kuang)丨查(cha)粉(fen)、干(gan)(gan)(gan)石英粉(fen)、干(gan)(gan)(gan)粘黏(nian)土二類(lei)(lei)微黏(nian)結(jie)(jie)性(xing)(xing)60 ?300未燃(ran)燒完(wan)全的(de)飛灰(hui)、焦炭(tan)粉(fen)、干(gan)(gan)(gan)鎂(mei)粉(fen)、頁(ye)巖灰(hui)、干(gan)(gan)(gan)滑(hua)石粉(fen)、高爐灰(hui)、爐料粉(fen)三(san)類(lei)(lei)中等(deng)黏(nian)結(jie)(jie)性(xing)(xing)300?600完(wan)全燃(ran)燒的(de)飛灰(hui)、泥煤粉(fen)、濕(shi)鎂(mei)粉(fen)、金屬粉(fen)、黃鐵礦(kuang)粉(fen)、氧(yang)化鋅、氧(yang) 化鉛(qian)、氧(yang)化錫、干(gan)(gan)(gan)水(shui)泥、炭(tan)黑、干(gan)(gan)(gan)牛奶粉(fen)、面粉(fen)、鋸末四類(lei)(lei)強黏(nian)結(jie)(jie)性(xing)(xing)大于600潮濕(shi)空氣中的(de)水(shui)泥、石膏粉(fen)、雪花石膏粉(fen)、熟料灰(hui)、含鈉鹽(yan)、纖維塵（石棉(mian)、棉(mian)纖維、毛纖維）

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(nian)(nian)著性(xing)強(qiang)的粉塵，應(ying)適當增加(jia)清(qing)灰次數和清(qing)灰強(qiang)度，避免濾袋黏(nian)(nian)附粉塵。灰斗(dou)上的振(zhen)打電動機也應(ying)功率稍(shao) 大一(yi)些，使粉塵不至于(yu)在灰斗(dou)下料口(kou)搭(da)橋堵塞。

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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