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颗粒的附着与去除
时间:2015-12-12 16:33    点击数:
导读: 微粒在光的照射下也会产生运动,这现象称为光泳。光泳与很多因素有关,如微粒的大小和形状、微粒的透明度、光的波长和强度、光对微粒的人射角等^。

  微粒在光的照射下也会产生运动,这现象称为光泳。光泳与很多因素有关,如微粒的大小和形状、微粒的透明度、光的波长和强度、光对微粒的人射角等^。

  目前,人们对光泳的解释有两种:一种理论认为,光使微粒迎光面加热,热量传递给附近空气,使空气分子热运动加剧,分子碰撞微粒使其沿光线照射的方向运动;另一种理论认为,微粒在光压作用下运动。

  光泳与介质压力有关。0^16提出了微粒光泳力的两个著名公式, 对于低压-

  -微粒光泳力; -微粒内的温度梯度; -与光泳有关的常数; -气体常数;

  -介质分子的摩尔质量。藤野进行过用激光照射含尘气体的实验,发现在激光作用下微粒的运动速度可达;.并提出了利闬激光进行微粒分离的设想。4扩散泳

  气体介质中如果有浓度梯度存在.某一方向3物贡扩散速荬会明显大于其他方向(例如液面蒸发〕。微粒在扩散运动分子的撞击下.&会产生与扩散方向相同的运动(图3.8〉,这种现象称为扩散泳。

  微粒扩散泳运动速度与扩散体系的组成和压强、扩散物性^、扩散物浓度梯度等因素有关,并可用下式表示:

  一扩散物摩尔质量;

  一介质气体摩尔质量;

  一系统总压;

  一扩散物分压;

  一介质气体分压;

  一扩散物在介质气体中的扩散

  系数; 一分压梯度。

  06^38^的实验表明,温度在273?323圧,氦气中的水蒸气浓度梯度为0?701118/ (①3 ^瓜)时,扩散泳速度为0?0, 12(^/3。

  影响扩散泳的主要因素有:颗粒大小、扩散物在气体介质中的扩散系数、气体介质中扩散物的浓度和浓度梯度、扩散物的特性(如相对分子质量、挥发性、压强等〕。

  由于压强保持平衡,扩散后的分子位置由气体分子填补,因而形成与扩散方向相反的气体介质运动。这一运动也会影响颗粒的运动:

  3.5颗粒的附着与反弹

  在颗粒物输送和捕集过程中会出现颗粒在管道设备表面附着,或从固体表面反弹的现象。颗粒附着是某些除尘过程的必需条件,如过滤和静电沉积:而反弹往往影响捕集效果,例如在旋风除尘器和惯性除尘器中。颗粒物在管道或除尘器内表面附着,会影响装置的正常运行,必须加以清除。

  3.5.1颗粒的附着与去除

  颗粒与任何表面接触,都会附着其上。附着的作用力主要有范德华力、静电力、液膜表面张力等。影响附着的主要因素有:颗粒的材质、形状和大小,表面的材料、粗糙度和沾污情况,介质气体的温度,颗粒与表面接触初速度和时间。

  范德华力是颗粒附着最重要的作用力。电子随机运动产生偶极子,每一瞬间电荷集中都会在相邻材料中感生互补偶极子,因而产生引力,即范德华力(图3, 9〉。范德华力随表面距离增加而迅速减小,影响范围仅为几倍分子直径。

  颗粒与表面开始时仅几点接触,接触面之间的平均距离X (见图3.1(0取决于粗糙度。光滑表面工^0.0004^11。附着力&曲与粒径^成正比,与距离工的平方成反比。颗粒与表面接触后,在范德华力和静电力作用下接触表面逐渐变形,使接触面积逐渐增大,距离减小,直至引力与抵抗变形的力平衡,这一过程可能长达数小时。材料硬度决定最终接触面积,影响附着强度。

  大多数粒径小于0.1)^1的颗粒都带有少量净电荷,存在静电力,静电力&与电荷量9的平方成反比。在低温度下颗粒能保持电荷,借助静电力附着于表面。当心〉0, ^①

  时,荷电量约与^4成正比,所以静电力约与粒径成正比。

  通常条件下,固体材料表面均吸附有液体分子,因而由于接触点附近毛细空间液体的

  表面张力形成黏附力。当空气相对湿度^〉90^时,这种黏附力为:―液体表面张力。

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