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1、大气污染控制工程实验讲义苏州科技学院中心实验室二零零六年十二月目录实验一 粉尘真密度的测定实验二 除尘实验实验三 活性碳吸附低浓度苯酚废气实验四 催化燃烧法净化废气中苯系污染物实验一 粉尘真密度的测定一、实验目的 通过本实验掌握测定真密度方法之一比重瓶法二、实验原理 真密度是指将吸附在尘粒表面的内部的空气排除以后测得的粉尘自身的密度。 本实验采用抽真空方式，使在比重瓶液面下粉尘所含气体得以赶出，从而达到测定目的。三、仪器50mL 比重瓶 二只 干燥器 一只 滤纸 若干电子天平 一台 抽真空装置 一套恒温水浴 一套四、测定步骤1、将比重瓶洗净、烘干，用天平称至恒重G；2、将粉样放在100C10C
2、的烘箱中，烘干1小时，然后置于干燥器中冷却到室温，取10g 左右烘干的粉样加到比重瓶中，用滤纸擦去瓶外粉尘，用天平称重得粉尘与比重瓶重 G2，而实际加入的粉尘样品重量为G3， G3=G2-G；3、向装有粉尘样品的比重瓶内慢慢注入蒸馏水，至比重瓶一半高度，然后按图所示接入抽 气系统；妾真空泵4、抽气系统开始工作，先把三通阀门旋到放空一侧，启动真空泵，然后把三通阀门慢慢地 旋到接通比重瓶的一侧，开始抽气，轻轻地摇动比重瓶，赶走粉尘间夹带的气体，但不 要摇得过急，以防尘粒从比重瓶内飞出；5、抽到比重瓶内的气泡渐渐减少，直至基本消失后，停止摇动，慢慢地旋动三通阀门，使 比重瓶与大气接通，让空气慢慢的送
3、入比重瓶内，关闭真空泵电门，然后取下比重瓶；6、再向比重瓶内加入蒸馏水，直到加满，盖上比重瓶塞，放入恒温水浴内约 30 分钟，恒 温条件随室温而变，一般调节恒温水浴温度高出室温5 C左右；7、取出比重瓶，用滤纸擦干瓶外水滴，放在天平中称重得G4；8、将比重瓶中粉尘倒出，然后洗净比重瓶，将蒸馏水加入比重瓶，直到加满，盖上瓶塞， 放入恒温水浴内约20分钟，然后称重得G5，恒温条件如6条。五、计算GV =3 X V X10000（G - G + G ）543式中：V 0尘粒真密度（kg/m3）V恒温水浴温度下的蒸馏水密度（g/cm3）,可查表G比重瓶重（g）g2比重瓶加粉尘样品的重量（g）G3比重瓶
4、内粉尘样品的实际重量（g）g4比重瓶加粉尘样品加水的重量（g）G5比重瓶加水的重量（g）不同温度下蒸馏水的密度温度（C）1520253035蒸馏水密度0.99910.99820.99710.99570.9941六、注意事项1、在做本实验前，应复习下电子天平的操作方法。2、由于抽气管道是玻璃材料制成，因此，在操作过程中应用微力摇动比重瓶，既要赶走粉 尘间的气体，又要分配保护装置。七、记录格式比重瓶编号1#2#恒温水浴温度（C）V(g/cm3)G,(g)g2 (g)g3 (g)G4(g)g5 (g)V0(kg/m3)测定平均值实验二 除尘实验一、实验目的 通过实验掌握旋风除尘器和袋式除尘器的结构形
5、式及运行操作，进一步提高对除尘器除尘机理的认识。二、实验原理 旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。袋式除尘器是过滤式除尘器的一种，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装本实验是以旋风除尘器和袋式除尘器两级串联的除尘系统来测定粉尘的分级除尘效率 及总效率。三、实验装置、流程和仪器（一）实验装置、流程 本实验装置如图所示。含尘气体进入系统，通过旋风除尘器和袋式除尘器将粉尘从气体 中分离，净化后的气体由风机经过排气管排入大气，所需含尘气体浓度由发尘装置配制。-p Ik实验所用粉尘为医用级滑石粉。为在实验过程中能定时地连续供给粉尘，控制发尘浓度，实验系统设有粉尘发尘装置1
6、。 粉尘发尘装置可采用吹尘器作为动力，将定量供给的粉尘发散成实验所需含尘浓度的气溶胶 姿态。通风机9是实验系统的动力装置，本实验选用9-19No3.5A型离心通风机，转速为2900 转/min,全压为2869Pa，流量550m3/h，所配电动机型号Y90S-2，功率为1.5kw。通风机入口前设有阀门 8，用来调节除尘器处理气体流量和过滤速度。脉冲喷吹清灰是利用（47） 105 Pa的压缩空气进行反吹，故配制一台小型空气压缩 机 11，脉冲喷吹耗用空气量为 0.030.1m3/min。（二）实验仪器1 、秒表2、托盘天平分度值为 1g 1 台四、实验步骤1、启动风机，调整风机入口阀门，使之达到实
7、验要求的气体流量，并固定阀门；2、用托盘天平称出发尘量G,作好发尘准备；3、通过发尘装置均匀地加入发尘量G1，用秒表记下发尘时间I，按式（A）计算出除尘器 入口气体的含量尝试 Cj；j4、称出旋风除尘器和袋式除尘器的收尘量GS1, GS2，按式（B）计算出除尘器出口气体的 含量浓度 CS1， CS2；5、按式（C）计算两级除尘器的分级效率nn 2,按式（D）计算总除尘效率n ；6、进行三组测定试验，并做好记录；7、测定试验完成后，进行袋式除尘器清灰，选择压缩空气（4X 1057X 105Pa），清灰周期 （13min）,脉冲时间（0.10.2s）,进行清灰操作；8、实验结束，整理好实验用的仪表
8、、设备，计算、整理实验数据。五、计算（一）除尘器进、出口浓度计算CjQ矶jC - GjsQj式中： C 、 C jsG 、 G js除尘器进口、出口的气体含尘浓度， g/m3发尘量与除尘量， gQ 、 Q 发尘量与除尘量， gjsT 发尘时间，s（二）除尘器效率计算G耳二 一 X100%j Gj式中：耳除尘效率，%j（三）总除尘效率计算耳=1-（1- n）（1- “ 2）1式中： n 总除尘效率， %六、实验记录和处理除尘效率测量结果记录表 4-1-3 除尘效率测定结果记录表测定次数发尘器G/（g）发尘时间T（s）除尘器进口气 体含尘浓度Cj （g/m3）旋风除尘器收尘量GS1 （g）旋风除尘
9、器出口气体含尘浓度C度s1（g/m3）旋风除尘 器效率布袋除尘器收布袋除 尘器出 口气体 含尘浓度C度 s 2（g/m3）布袋除尘器效 n率2（%）总除尘效n率(%)n(%)尘Gs 2量(g)123实验三 活性碳吸附低浓度苯酚废气一、实验意义和目的 在石油、化工、印刷、喷漆及军工等某些生产过程中，常排放（或逸散）出含有不同浓度的 有机废气，都是对人体健康危害极为严重的有机污染物。活性碳吸附法治理低浓度有机废气是工业上较为常用的方法，应用此法治理高浓度废气时， 要考虑活性碳吸附剂的容量及其再生循环使用的经济效果。二、实验原理 吸附是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，使混合气体中所含的一种或数种
10、组分富 集于固体表面上，以达到和气体中其它组分分离的目的。产生吸附作用的力可以是分子间的引力，也可以是表面分子与气体间的化学键力，前者 称为物理吸附，后者称为化学吸附。在用吸附法净化有机废气时，在多数情况下发生的是物 理吸附。吸附了有机组份的吸附剂，在温度、压力等条件改变时，被吸附组份可以脱离吸附剂表 面，利用这一点，使吸附剂得到净化而能重复使用。本实验以颗粒活性碳为吸附剂，吸附低浓度有机废气。在一定时间间隔内，分析床层流 出气体中含酚废气的浓度，然后以时间为横坐标，含酚浓度为纵坐标，所得图形即为透过曲 线。三、实验流程、仪器和试剂（一）实验流程压缩机2缓冲瓶 3放空阀阀门 8、10压差表 9
11、吸附柱实验流程如图 5-6-1所示。该流程可分为如下几部分：4流量计 5气体发生器 6、7控制11、12取样口 13大气采样仪1、配气部分 气体压缩机1送出的空气进入缓冲瓶2，然后通过放空阀门3 调节进入转子流量计4的气体 流量。气体经流量计计量后分成两股：一股进入装有苯酚的气体发生器5，将发生器中挥发 的苯酚带出；另一股不经气体发生器直接通过。两股气体在进入吸附柱9 前混合，混合气的 浓度是通过两股气的流量比例来控制，两股气的流量比例则是通过螺旋夹6、7 来调节的。2、吸附部分混合后气体经U型压差计8测压后进入吸附柱9,吸附柱中装有一定高度的活性碳。吸附后 气体经压差计 10 测压后排空。3
12、、取样部分在吸附柱前后设置两个取样点11、12,在实验时按需要将11、12分别与GS-3大气采样仪 的两组吸收瓶接通。（二）主要仪器设备及规格压缩机压力 3kg/cm21 台转子流量计（LZS-4）1 只压差计（U型玻璃管） 2只三口瓶2000mL1 只广口瓶5000mL1 只吸附柱玻璃管（自制）（P 30X3002支粗天平 1 台721 分光光度计1 台GS-3 大气采样仪1 台（三）实验用试剂活性碳 GH-18或GH-28四、实验方法与步骤（一）实验准备 实验准备工作在学生进行实验之前由实验室工作人员完成。1、按流程图搭好流程并试漏；2、将活性碳放入烘箱中，在100C以下烘12小时，过筛备
13、用；3、在吸附管中放入10cm高活性碳，称重；（二）实验步骤1、量吸附柱管径，计算空塔线速为 0.25M/S 时应通过的气量，开启空压机，调节流量计流 量，并记录流量计刻度；2、打开气体发生瓶进出气阀；3、打开阀门11、 12，将气体接通采样仪的吸收瓶，以0.30.5升/分流量采气5分钟，逐步 开启阀门 7，关小阀门 6，并保持流量计所示刻度不变，记下时间；4、将所气体全部通过吸附柱，并保持上述条件连续通气，在一定时间间隔内，用采样仪测吸附柱是出口气体浓度，方法同上。注意出口苯酚浓度的变化，并记下时间；5、用 721 分光光度计分析吸收液浓度；6、实验完毕，关闭气体发生瓶进出口阀，关闭压缩机，
14、切断电源。五、实验数据记录和整理实验记录活性碳重量碳层咼度吸附管直径C1读数C2读数气体流量空塔速度进气浓度通气 一定 时间 内出口 浓度minminminmin实验四 催化燃烧法净化废气中苯系污染物一、实验意义和目的 从化工涂料、印刷、喷漆、电缆等行业的生产过程中排放出含有多种烃类化合物的废气， 其中多数为含苯、甲苯、二甲苯为主的苯系物，这些废气的排出对大气环境将造成严重污染。 催化燃烧法净化废气中苯系污染物可在较低温度下进行，且不产生二次污染，不受组分浓度 限制，因此应用广泛。在应用催化燃烧法时，催化剂活性的优劣将直接影响治理效果，因此催化剂选择是否 得当，将是能否实验该法的决定因素之一。而选择和评价催化剂的一个重要方法就是通过实 验手段进行催化活性的测定。本实验要达到下列要求：1、学会自行设计
