Лабораторная работа №3–тзос. Определение плотности пыли

Цель лабораторной работы: Изучение методов определения плотности пыли

Задачи на выполнение лабораторной работы:

1. Определить кажущуюся плотность частиц пыли пикнометрическим методом.

2. Определить насыпную плотность и насыпную плотность пыли при встряхивании объёмным методом.

Введение

Эффективная и надёжная работа пылелавливающего оборудования в значительной степени зависит от физико-химических свойств пылегазового потока. При проектировании и оценке работы аппаратов и систем пылеулавлвиания необходимо учитывать ряд свойств подлежащей улавливанию пыли.

Для классификации пылей используют следующие группы характеристик физико-химических свойств:

1 группа – свойства вещества, из которого состоят частицы пыли: химический состав вещества, его упругость, твердость, плотность, электропроводность, диэлектрические и магнитные свойства, гигроскопичность, растворимость.

2 группа – свойства индивидуальных частиц: геометрические параметры (размер, форма, шероховатость, поверхностные свойства материала.

3 группа – свойства пылевидного материала как совокупности множества частиц: аутогезионные свойства (слипамость частиц), дисперсный состав, угол естественного откоса, угол обрушения, способность к псеволдоожижению, комкуемость и др.

4 группа – свойства пылевого слоя, сформированного из данного пылевого материала: плотность упаковки частиц, прочность контактов между часттицами.

Плотность пыли одна из важнейших характеристик, от которой зависит эффективность работы пылеуловителей. По данным о плотности частиц пыли определяют седиментационный диаметр частиц, выполняют расчет циклонов и пылеосадительных камер; насыпную плотность используют для обоснования объема бункеров и при выборе пылевыгрузных устройств (шнеков, транспортёров).

Различают несколько видов плотности пыли:

Истинная плотность (плотность вещества) представляет собой массу единицы объема частиц, не имеющих пор.

Кажущаяся плотность – масса единицы объема частиц, включая и объем закрытых пор.

Объемная плотность – масса единицы объема частиц, включая объем закрытых и открытых пор.

Насыпная плотность – масса единицы объема уловленной пыли, свободно насыпанного в какую-либо емкость непосредственно после ее заполнения. В ее объем входят внутренние поры частиц и промежуточное пространство между ними.

Насыпная плотность при встряхивании – масса единицы объема пыли при самой плотной упаковке частиц, достигаемой путем встряхивания.

Плотность пыли ρ_т определяется только после отделения ее частиц от газовой среды.

Если пыль получена путем измельчения монолита, то в такой пыли кажущаяся плотность материала частиц совпадает с их истинной плотностью. Частицы промышленной пыли, образующейся в результате горения, гранулирования, сушки и других процессов, имеют закрытые поры, из которых удалить газ имеющимися в настоящее время средствами не удается. Плотность таких частиц соответствует кажущейся плотности.

Промышленная пыль может состоять из частиц как одинаковой, так и различной плотности. К первому виду относятся, например, кварцевая, корундовая пыль или химически чистые соли, ко второму — летучая зола, в грубых фракциях которой имеются несгоревшие частицы топлива, а в тонких — повышенное количество солей кальция и щелочных металлов.

Различные по крупности фракции могут содержать частицы различной структуры. Так, силикагель или моющие порошки могут в грубых фракциях содержать неразрушенные полые частицы, а в тонких — разрушенные, имеющие другую структуру и, соответственно, другую кажущуюся плотность. В тех случаях, когда плотность различных по крупности частиц существенно различна (Δρ_К>0,5 г/см3), пыль следует разделить на фракции, установить зависимость ρ_к = f(d) и при вычислении седиментационного диаметра принимать для отдельных фракций соответствующие значения плотности.