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尘粒有黏附于其他粒子和其他物质表面的特性

信息来源: http://www.wxmjhb.cn　　时间:2018-05-23 13:14:32　

尘粒有黏附于其他粒子和其他物质表面的特性，附着力有三种，即范德华力、静电力和毛细黏附的表面张力。微米级尘粒的附着力远大于重力，直径10_Mm的粉尘在滤布上附着力可达自重的1000倍，当悬浮尘粒相互接近时，彼此吸附聚集成大颗粒，当悬浮微粒接近其他物体时即会附着其表面，必须有一定的外加力才能使其脱离。集合的粉尘体之间亦存在粉尘间的吸附力，一般称为粉尘的黏性力，若需要集合的粉尘沉积物剥离，必须施加拉断力。

(1)分子力这是作用在分子间或原子间的作用力，也称为范德华力，范德华力使尘粒表面有吸附气体、蒸汽和液体的能力。粉尘颗粒越细，比表面积越大，单位质量粉尘表面吸附的气体和蒸汽的量越多。单位质量粉尘粒子表面吸附水蒸气量可衡量粉尘的吸湿性。当液滴与尘粒表面接触，除存在液滴与尘粒表面吸附力外，液滴尚存在自身的凝聚力，两种力量平衡时，液滴表面与尘粒表面间形成湿润角，表征尘粒的湿润性能。湿润角越小，粉尘湿润性越好；反之，说明粉尘湿润性差。实际上是一种吸附力。球体与平面间的分子力可表达为：

例如lOfmi石英砂及石灰石颗粒黏着在塑料纤维上的力约分别为：
式中.F_vdw为球体和平面间的分子力，N; 为范德华常数，对于金属半导体，匕= (3.2 〜17.6)X10 — ¹⁹J;对于塑料，/^=0. 96X10 — ¹⁹J;对于不同物体，；为球体粉尘直径，m;对于非球体，此值用两物接触点的粗糙度半径r代替；L为两黏着体间距离，fim; —般可取4X 10—⁴jum;当L〉0. 01/xm时，这种黏着力可忽略不计。

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

(2)毛细黏附力粉尘颗粒含有水分时，互相吸着的颗粒间由于毛细管作用而生成“液桥”，产生使颗粒互相黏着的力，一般可表达为：

F_k = 2Tzyd_D

式中，为毛细黏附力，N; 7为水的表面张力，~•般为0.072N/m,对于= 的颗粒，F_k=4. 5X10—⁷N_; 为粉尘直径，pm。

(3)库仑力这是颗粒荷电后产生的静电力，它可表达为：

式中，Qy Q₂为两颗粒的电荷，C_; e₀为真空介电常数；^为在某介质内的相对介电常数；L为两颗粒间的距离，ym。

在电场中，此力是主要的；而无外加电场时，_F_e远小于分子力，可忽略不计。

烟尘的黏结性和烟尘的含水、温度、粒度、几何形状、化学成分等有关。烟尘黏结性的强弱可用黏结力表示。从微观上看，黏结力包括分子力、毛细黏结力和静电力，其中毛细黏结力起主导作用。各类烟尘的黏结性按黏结强度分类见表1-19。

在除尘技术中，粉尘的黏着性多采用拉伸断裂法进行测定。将粉尘样品用震动充填或压实充填方法，装人可分开成两部分的容器中，然后对粉尘进行拉伸，直至断裂，用测力计测量粉尘层的断裂应力。在用此法测定时，其拉伸方向有水平状态和垂直状态两种。图1-15 是水平拉伸断裂法黏着性测试的示意，图1-16是垂直拉断法黏着性测试仪示意。

表1-19烟尘黏结性分类

分类黏结性黏结强度/Pa烟尘名称一类无黏结性0〜60干矿丨查粉、干石英粉、干粘黏土二类微黏结性60 〜300未燃烧完全的飞灰、焦炭粉、干镁粉、页岩灰、干滑石粉、高炉灰、炉料粉三类中等黏结性300〜600完全燃烧的飞灰、泥煤粉、湿镁粉、金属粉、黄铁矿粉、氧化锌、氧化铅、氧化锡、干水泥、炭黑、干牛奶粉、面粉、锯末四类强黏结性大于600潮湿空气中的水泥、石膏粉、雪花石膏粉、熟料灰、含钠盐、纤维尘（石棉、棉纤维、毛纤维）

粉尘的黏着性直接影响管道冷却器和除尘器的堵塞和结垢情况*所以遇有黏着性大的粉尘，必须考虑相应的技术措施，避免堵塞和结垢的发生。使用袋式除尘器处理黏着性强的粉尘，应适当增加清灰次数和清灰强度，避免滤袋黏附粉尘。灰斗上的振打电动机也应功率稍大一些，使粉尘不至于在灰斗下料口搭桥堵塞。

烟尘.黏结性强，昜使电除尘器内壁黏结而堵塞，极板和极线上烟尘不易清掉，造成反电晕和电晕闭锁现象，影响除尘效率，在电除尘器设计、运行管理中均采取相应对策.