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1、环境工程专业大气污染控制实验部分一、课程管理学院：化学与环境工程学院二、课程管理教研室：环境工程教研室三、本课程教学目的与教学基本要求：1 课程目的：使高等院校环境工程专业学生全面掌握大气污染物扩散的基本知识，掌握典型大气污染物的净化及控制对策， 使学生具有解决大气污染控制工程问题的基本能力。2 课程基本要求：掌握与实验相关的基本理论知识，预习实验原理、实验装置、流程；熟练掌握实验内容、 方法和步骤， 认真进行实验前的准备工作；按规定和要求进行实验操作；填好实验原始记录及进行数据处理；进行讨论；写好提交实验报告。四、其他说明 (前需后续课程、考核方式等)前需课程： 本实验前需课程包括：高等数学
2、、普通化学、分析化学、化工原理、工程制图、机械设计基础、流体力学等。考核方式： 实验考勤、实验报告，加上抽查提问，对成绩进行综合评定。重点了解学生对所学知识的掌握、理解和综合运用能力。五、教材、指导书及参考书目指导书： 自编。参考书： 黄学敏 ,张承中主编 .大气污染控制工程实践教程 M. 北京 :化学工业出版社 ,2003.1六、实验项目一览表实验室名称：环境工程实验室；实验总学时： 32实验 1 粉尘样品分取及安息角的测定一、实验内容与目的本实验的内容包括粉尘样品的分取和用注入法、排出法、斜箱法和回转圆筒法测定分取后的粉尘样品的安息角。 目的在于掌握粉尘样品的分取方法和安息角的测定方法。二
3、、实验仪器设备漏斗、长方形容器，方形厚纸报（或铁板） ，分格转动圆盘，圆形台板，测角器、直尺、带孔圆形容器，透明圆筒等。三、实验方法与步骤1、粉尘样品的分取测定粉尘的特性时，为了使所测粉尘具有一定的代表性，对于从尘源收集来的粉尘，要经过随机分取处理， 通常我们采用圆锥四分法、 流动切断法和回转分取法对粉尘进行样品分取。（ 1）圆锥四分法：如（图 1-1）所示，将粉尘经漏斗下落在水平板上堆积成圆锥体，再将圆锥体分成 a、b、c、d，四等份，舍去对角 a、c 两份，而取另一角上 b、d 两份，混合后重新堆积成圆锥体再分成四份进行分取，如此依次重复2-3 次，最后取其任意对角两份作为测试用的粉尘样品
4、。2图 1-1 圆锥四分法取样（ 2）流动切断法： 在从现场取回试样较少的情况下， 把试料放入固定的漏斗中，使其从漏斗小孔中流出。 用容器在漏斗下部左右移动， 随机接取一定量的粉料作为分析用样品， 如图 1-2（ a）所示。此外，还可以移动漏斗来实现流动切断，其具体做法是将装有粉尘的漏斗左右移动， 使粉尘漏入两个并在一起的容器， 然后取其中一个， 舍去另一个， 将试料重复分缩几次， 直至所取试料的数量满足分析用样为止，如图 1-2（b）所示。1、漏斗2、容器图 1-2 流动切断法取样（ 3）回转分取法： 在分隔成八个部分的转动圆盘上方设置漏斗， 使粉尘从固定的漏斗中流出。 粉尘均匀地落在圆盘上
5、各部分。 取其中一部分作为分析测定用料。如图 1-3 所示。有时也采用固定圆盘，而均匀地转动漏斗来实现回转分取。3图 1-3 圆锥分取2、粉尘安息角的测定粉尘安息角的测定方法很多，这里主要介绍四种方法，即，注入法、排出法、斜箱法和回转圆筒法，如图1-4 所示。（ a）注入法； （b）排出法； (c) 斜箱法； （ d）回转圆筒法图 1-4 粉尘安息角测定装置示意图（ 1）注入法；粉尘及经漏斗流出落到水平园板上， 用角器直接量其堆积角或量得堆体高度求其堆积角 ，如图 1-4（a）所示安息角：arctg H（1-1）R式中 粉尘安息角，度；H 粉尘锥体高度，厘米；R 圆板半径，厘米。（2）排出法：
6、粉尘从容器底部的圆孔排出，图 13 圆转分取测量粉尘流出后在容器内的堆积斜面与容器底部水平面的夹角，为测定方便，装粉尘的容器可用带有刻度的透明圆筒，如图1-4（ b）所示，安息角的计算公式如下：Harctg（ 1-2）式中 H 粉尘斜面高，厘米，可由圆筒刻度上直接读出；R 圆筒半径，厘米；r 流出孔口半径，厘米。（ 3）斜箱法，在水平装置的箱内装满粉尘，然后提高箱子的一端，使箱子倾4斜，测量粉尘开始流动时粉尘表面与水平面的夹角，如图1-4（c）所示。（4）回转圆筒法，粉尘装入透明圆筒中（粉尘体积占筒体21）。然后将筒水平滚动，测量粉尘开始流动时粉尘表面与水平面的夹角。如图1-4（d）所示。四、
7、实验报告写出分取粉尘样品和测定粉尘安息角的方法。5实验2筛分法测定粉尘粒度分布一、实验内容与目的用筛分法测定粉尘的粒度分布，掌握其测定和计算的方法。二、实验仪器设备标准筛、分析天平、电热鼓风箱、干燥器等。三、基本理论和实验步骤1 概述粉尘的粒径对球形尘粒来说，是指它的直径。实际的尘粒大多是不规则的，一般也用 “粒径 ”来衡量其大小， 必须用颗粒标定的几何长度及其他物理性能如在液态或气态介质中的沉降速度， 对光的吸收或散射等间接测量的方法去确定粉尘的粒径。采用何种形式表示粉尘粒径， 取决于测定的目的和粉尘所处的工况状态。同一粉尘按不同定义所得的粒径， 不但数值不同， 应用场合也不一样。 在选取粒
8、径测定方法时， 除需考虑方法本身的精度、 操作难易及费用等因素外， 还应特别注意测定的目的和应用场合。 不同的粒径测定方法， 得出不同概念的粒径。 在给出或应用粒径分析结果时，还必须说明或了解所用的测定方法筛分法是测定粉尘粒度质量分布的一种较简单和通用的方法， 其测定的原理是使尘样依次通过一套筛孔渐小的标准筛网， 按尘粒大小不同进行机械分离。 根据分离的结果计算粉尘的筛上质量百分比和筛下质量百分比。 筛上质量百分比指的是：某一筛孔（径）的筛上残留粒子与该试样的全部粒子的质量比。而试样在各级筛孔（或各组孔径）上的筛上质量百分数，即组成该粉尘试样的筛上分布；相应地，小于某一筛孔 （径）的筛下粉尘粒
9、子与试样全部粒子的重量比即为筛下质量百分比， 试样在各级筛孔 （或各组孔径） 下的筛下质量百分数即组成粉尘试样的筛下分布。实际上，常用筛上累积百分数 R%或筛下累积百分数 D%表示粒子的分布状态。它们之间的关系是 R=1-D。筛分法适用于分析 80%的粒子粒径大于 44 微米的粉尘。62、实验步骤（ 1）按照 “实验 1”分取粉尘样品，将其放入烘箱中烘干，然后放入干燥器中冷却。（2）检查标准振筛机能否正常工作，清扫标准振筛网。（3）称取 100 克标准试样，放入标准筛顶层，把套筛装夹牢靠。（4）接通电源，将标准试样振筛 15 分钟。如无振动装置，用人工筛分。（5）振筛完毕后，逐个称量各级筛上和
10、底盘上的粉尘质量，每次称量到0.2克，各级筛上及底盘上的粉尘量之和不少于取样量的 99%，总和与取样的差额一般加到底盘上颗粒质量数中，将测定的数据记入表 2-1。（6）重复三次，取平均值。四、实验报告1、叙述筛分法测定粉尘粒度分布的方法。2、整理实验数据，计算测定结果，将其填入表2-1 中。3、将测定的粉尘分散度用图形表示出来。表2-1 筛分法测定粉尘分散度数据记录表分级序号12345678实验分级粒径d ( m)次序平均粒径p d ( m)第一次实验第二次实质量Di (g)质量百分数DiDi筛上累计 j R (%)筛下累计 j D (%)质量Di (g)质量百分数Di验Di7筛上累计 j R
11、 (%)筛下累计 j D (%)质量Di (g)质量百分数第三Di次实Di验筛上累计 j R (%)筛下累计 j D (%)质量Di (g)质量百分数第四DiDi次筛上累计 j R (%)筛下累计 j D (%)8实验 3使用颗粒图像处理仪测定粉尘粒径分布1、实验目的和意义除尘系统所处理的粉尘都具有一定的粒度分布。粉尘的粒度分布又叫分散度。粉尘的分散度不同， 对人体健康的危害程度和适用的除尘机理也就不同。 对粉尘进行分散度的测定， 可以为预防粉尘对人体的危害以及除尘器的设计、 选用和除尘机理的研究提供基本数据。颗粒图像处理仪测定颗粒的分散度方法简单，操作方便。本实验的目的就是学会使用颗粒图像处理仪测定粉尘分散度的方法。2、实验原理与仪器结构2.1 实验原理颗粒图像处理仪将现代电子技术与显微镜方法相结合， 用摄像机拍摄经显微镜放大的颗粒图像、 图像信号进入计算机内存后， 计算机自动地对颗粒的形貌特征
