工業(yè)粉塵六大性質(zhì)：懸浮、擴(kuò)散、附著、燃燒爆炸、荷電、流動(dòng)

工業(yè)粉塵有很多特殊的屬性，其中與除塵工程密切相關(guān)的有懸浮特性、擴(kuò)散特性、附著特性、吸附特性、燃燒和爆炸特性、荷電特性以及流動(dòng)特性等。工業(yè)粉塵處理任務(wù)也需要了解工業(yè)粉塵的性質(zhì)而選擇工業(yè)除塵器。

1、懸浮特性

在靜止空氣中，粉塵顆粒受重力作用會(huì)在空氣中沉降。當(dāng)塵粒較細(xì)，沉降速度不高時(shí)，可按斯托克斯（Stokes）公式求得重力與空氣阻力大小相等、方向相反時(shí)塵粒的沉降速度。稱塵粒沉降的終端速度。

密度為lg/cm3的塵粒的沉降速度大致為：（塵粒直徑 速度）0.lμm 4×l0—5 cm/s；l.0μm 4×l0—3 cm/s；l0μm 0.3cm/s；l00μm 50cm/s。

實(shí)際空氣絕非靜止，而是有各種擾動(dòng)氣流，小于l0μm的塵粒能長(zhǎng)期懸浮于空氣中。即便是大于l0μm的塵粒，當(dāng)處于上升氣流中，若流速達(dá)到塵粒終端沉降速度，塵粒也將處于懸浮狀態(tài)，該上升氣流流速稱為懸浮速度。作業(yè)場(chǎng)所存在自然風(fēng)流、熱氣流、機(jī)械運(yùn)動(dòng)和人員行動(dòng)而帶動(dòng)的氣流，使塵粒能長(zhǎng)期懸浮。粉塵的懸浮特性是除塵下程計(jì)算的依據(jù)之一。

工業(yè)除塵器

2、擴(kuò)散特性

擴(kuò)散特性是指微細(xì)粉塵隨氣流攜帶而擴(kuò)散。即使在靜止的空氣中，塵粒受到空氣分子布朗運(yùn)動(dòng)的撞擊也能形成類似于布朗運(yùn)動(dòng)的位移。對(duì)于0.4μm的塵粒，單位時(shí)間布朗位移的均方根值大于其重力沉降的距離;對(duì)0.lμm的塵粒，布朗位移的均方根值相當(dāng)于重力沉降距離的40余倍。擴(kuò)散使粒子不斷由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)轉(zhuǎn)移，形成塵粒流經(jīng)微小通道向周壁沉降的主要原因。

3、附著特性

塵粒有黏附于其他粒子或其他物質(zhì)表面的特性。附著力有三種，即范德華力、靜電力和液膜的表面張力。微米級(jí)塵粒的附著力遠(yuǎn)大于重力，直徑l0μm的粉塵在濾布上附著力可達(dá)自重的l000倍，當(dāng)懸浮塵粒相互接近時(shí)，彼此吸附聚集成大顆粒，當(dāng)懸浮微粒接近其他物體時(shí)即會(huì)附著其表面，必須有一定的外加力才能使其脫離。集合的粉塵體之間亦存在粉塵間的吸附力，一般稱為粉塵的黏性力，若需將集合的粉塵沉積物剝離，必須施加拉斷力。 范德華力使塵粒表面有吸附氣體、蒸汽和液體的能力。粉塵顆粒愈細(xì)，比表面積愈大，單位質(zhì)量粉塵表面吸附的氣體和蒸汽的量愈多。單位質(zhì)量粉塵粒子表面吸附水蒸氣量可衡量粉塵的吸濕性。當(dāng)液滴與塵粒表面接觸，除存在液滴與塵粒表面吸附力外，液滴尚存在自身的凝聚力，兩種力量平衡時(shí)，液滴表面與塵粒表面間形成潤(rùn)濕角，表征塵粒的潤(rùn)濕性能。潤(rùn)濕角愈小，粉塵潤(rùn)濕性愈好;反之，說(shuō)明粉塵潤(rùn)濕性愈差。

4、燃燒和爆炸特性

物料轉(zhuǎn)化為粉塵，比表面積增加，提高了物質(zhì)的活性，在具備燃燒的條件下，可燃粉塵氧化放熱反應(yīng)速度超過(guò)其散熱能力，轉(zhuǎn)化為燃燒，稱粉塵自燃。當(dāng)易爆粉塵濃度達(dá)到爆炸界限并遇明火時(shí)，產(chǎn)生粉塵爆炸。煤塵、焦炭塵、鋁、鎂和某些含硫分高的礦塵均系爆炸性粉塵。

5、荷電特性

由于天然輻射，離子或電子附著，塵粒之間或粉塵與物體之間的摩擦，使塵粒帶有電荷。其帶電量和電荷極性（負(fù)或正）與工藝過(guò)程環(huán)境條件，粉塵化學(xué)成分及其接觸物質(zhì)的電介常數(shù)等有關(guān)。塵粒在高壓電暈電場(chǎng)中，依靠電子和離子碰撞或離子擴(kuò)散作用使塵粒得到充分的荷電。當(dāng)溫度低時(shí)，電流流經(jīng)塵粒表面稱表面導(dǎo)電;溫度高時(shí)，塵粒表面吸附的濕蒸汽或氣體減少，施加電壓后電流多在粉塵粒子體中傳遞稱體積導(dǎo)電。粉塵成分、粒度、表面狀況等決定粉塵的導(dǎo)電性。

6、流動(dòng)特性

塵粒的集合體在受外力時(shí)，塵粒之間發(fā)生相對(duì)位置移動(dòng)，近似于流體運(yùn)動(dòng)的特性。粉塵粒子大小、形狀、表面特征、含濕量等因素影響粉料的流動(dòng)性，由于影響因素多，一般通過(guò)試驗(yàn)評(píng)定粉料的流動(dòng)性能，粉料自由堆置時(shí)，料面與水平面間的交角稱安息角，安息角的大小在一定程度上能說(shuō)明粉料的流動(dòng)性能。