粉塵的分離以及檢測(cè)

 

粉塵的分類以及檢測(cè)
　　粉塵幾乎到處可見。土壤和巖石風(fēng)化后分裂成許多細(xì)小的顆粒，它們伴隨著花粉，孢子以及其他有機(jī)顆粒在空中隨風(fēng)飄蕩。除此之外，許多粉塵乃是工業(yè)和交通運(yùn)輸發(fā)展的副產(chǎn)品；煙囪和內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中也含有大量的粉塵
粉塵分類
　　粉塵可以根據(jù)許多特征進(jìn)行分類，在大氣污染控制中，根據(jù)大氣中粉塵微粒的大小可分為：
　　1、飄塵，系指大氣中粒徑小于10μm的固體微粒，它能較長(zhǎng)期地在大氣中漂浮，有時(shí)也稱為浮游粉塵。
　　2、降塵，系指大氣中粒徑大于10μm的固體微粒，在重力作用下，它可在較短的時(shí)間內(nèi)沉降到地面。
　　3、總懸浮微粒，系指大氣中粒徑小于100μm的所有固體微粒。
　　專業(yè)術(shù)語(yǔ)1、粉體：固體物質(zhì)的細(xì)小顆粒，稱為粒子，而固體粒子的堆集狀態(tài)，稱為粉體。
　　2、粉塵：因機(jī)械過(guò)程（破碎、篩分、運(yùn)輸?shù)龋┒a(chǎn)生的微細(xì)粒子，能在氣體中分散（懸浮）一定時(shí)間的固體粒子，稱為粉塵。粉塵的粒徑范圍很廣，由細(xì)至1/10μm到數(shù)百微米。
　　3、煙塵：因物理化學(xué)過(guò)程而產(chǎn)生的微細(xì)固體粒子，稱為煙塵。例如冶煉、燃燒、金屬焊接等過(guò)程中，由于升華及冷凝而形成、煙塵的特點(diǎn)是粒度大都比較細(xì)，在1μm以下。
　　4、煙霧：燃燒草料、木柴、油、煤等生成的黑煙，稱為煙霧。煙霧粒徑很細(xì)，甚至在0.5μm以下。
　　5、粉末：工藝生產(chǎn)中的粉料，稱為粉末。
編輯本段
粉塵作用
地面水通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)入大氣，又經(jīng)降水返回地面，從而完成了水的循環(huán)。如果空中沒(méi)有粉塵，水份再大也無(wú)法凝結(jié)成水滴。因?yàn)樗肿雍苄。伤酆掀饋?lái)的水滴也很小，
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
再加上飽合水汽壓力很大，所以不易形成降水。空氣中有了粉塵之后，它能吸附水汽變成溶液并形成水滴，其飽和水汽壓力大大減小，使水汽易于其周圍凝結(jié)，變成云，霧，雪等。在這一變化過(guò)程中，粉塵起了凝結(jié)核的作用。
　　天空中呈現(xiàn)的蔚藍(lán)色盡收眼底也是大氣中粉塵作用的結(jié)果。陽(yáng)光是由紅，橙，黃，綠，青，藍(lán)，紫七色組成的。當(dāng)陽(yáng)光進(jìn)入大氣層后，遇到空中懸浮的粉塵和水汽就發(fā)生散射，波長(zhǎng)越短的光越容易被散射，空氣密度越大散射光越強(qiáng)。而空氣密度是隨海拔高度的增加而減小的，因此在8 000 m以下的低空，波長(zhǎng)較短的藍(lán)色光大量被散射，人類就可以從地面上看到“秋水共藍(lán)天一色”的壯麗景觀。隨著海拔高度的增加，大氣對(duì)陽(yáng)光的散射能力越來(lái)越弱，8 000 m以上天空變?yōu)榍嗌?3 000 m以上是暗紫色的。在20 000 m以上，由于散射作用消失，天空就變成一片暗黑色。
　　日出和日落也是粉塵之功。當(dāng)太陽(yáng)出升在地平線的時(shí)候，光線穿過(guò)充滿灰塵的大氣，太陽(yáng)比中午直射時(shí)的大得多。這時(shí)，粉塵和水汽把陽(yáng)光中的藍(lán)光和綠光散射了，而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光則直接穿過(guò)大氣，于是旭日東升或夕陽(yáng)西下的絢麗便歷歷在目。在特定的條件下，粉塵還會(huì)創(chuàng)造出奇特的景觀。1883年，印尼克拉克脫火山爆發(fā)，把大量火山灰拋入天空，那時(shí)該地區(qū)人們看到的太陽(yáng)總是火紅色的，這種景觀持續(xù)了兩年之久。1816年，印尼爪哇火山噴射出的煙塵反射和吸收了大量陽(yáng)光，結(jié)果導(dǎo)致那一年該地區(qū)氣溫的降低，出現(xiàn)了罕見的沒(méi)有夏天的奇跡，即所謂的陽(yáng)傘效應(yīng)。總之，沒(méi)有粉塵云，霧，雨，雪將不復(fù)出現(xiàn)，火紅的太陽(yáng)和絢麗的彩虹也要消失，自然景觀大為遜色。
 
粉塵危害
　　粉塵有功也有過(guò)，其過(guò)之一是污染大氣，危害人類的健康。飄逸在大氣中的粉塵往往含有許多有毒成分，如鉻，錳，鎘，鉛，汞，砷等。當(dāng)人體吸入粉塵后，小于5μm的微粒，極易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有時(shí)還會(huì)引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解，就會(huì)直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被細(xì)胞所吸收，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。此外，粉塵還會(huì)沾污建筑物，使有價(jià)值的古代建筑遭受腐蝕。降落在植物葉面的粉塵會(huì)阻礙光合作用，抑制其生長(zhǎng)。
　　粉塵其過(guò)之二是爆炸危害。相傳，早在風(fēng)車水磨時(shí)代，就曾發(fā)生過(guò)一系列磨坊糧食粉塵爆炸事故。到了20世紀(jì)，隨著工業(yè)的發(fā)展，粉塵爆炸事故更是屢見不鮮，爆炸粉塵的種類也越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1913～1973年間美國(guó)僅工農(nóng)業(yè)方面就發(fā)生過(guò)72次比較嚴(yán)重的粉塵爆炸事故。1919年俄亥俄州一家淀粉廠發(fā)生粉塵爆炸，廠房幾乎全部被毀，有43人喪生。日本1952～1975年共發(fā)生重大粉塵爆炸事故177次，累計(jì)死亡75人，受傷410人。
　　1977年美國(guó)路易斯安那州一座現(xiàn)代化糧庫(kù)發(fā)生爆炸，造成一半以上糧食簡(jiǎn)倉(cāng)被毀，連辦公大樓也未幸免，36人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3000萬(wàn)美元。英國(guó)和加拿大在化工和造紙等行業(yè)中也發(fā)生過(guò)多起粉塵爆炸事故，僅英國(guó)就243次，死傷204人。
　　1987年3月15日，哈爾濱亞麻紡織廠發(fā)生的爆炸事故，死亡56人，傷179人，廠房設(shè)備嚴(yán)遭破壞。
粉塵能量
　　粉塵和其他物質(zhì)一樣具有一定能量。由于粉塵的粒徑小，表面積大，從而其表面能也增大。一塊1 g重的煤其表面積只有5～6c㎡，而1 g的煤粉飄塵，其表面積可達(dá)2㎡。粉塵與空氣混合，能形成可燃的混合氣體，若遇明火或高溫物體，極易著火，傾刻間完成燃燒過(guò)程，釋放
大量熱能，使燃燒氣體驟然升高，體積猛烈膨脹，形成很高的膨脹壓力。燃燒后的粉塵，氧化反應(yīng)十分迅速，它產(chǎn)生的熱量能很快傳遞給相鄰粉塵，從而引起一系列連鎖反應(yīng)。粉塵發(fā)生爆炸必須具備一定的條件，歸納如下：
　　（1）粒徑大小——這是影響其反應(yīng)速度和靈敏度的重要因素。顆粒越小越易燃燒，爆炸也越強(qiáng)烈。粒徑在200 μm以下，且分散度較大時(shí)，易于在空中飄浮，吸熱快，容易著火。粒徑超過(guò)500μm，其中并含有一定數(shù)量的大顆粒則不易起爆。
　　（2）化學(xué)成分——有機(jī)物粉塵中若含有COOH，OH，NH2，NO，C=N，C=N和N=N的基團(tuán)時(shí)，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性較大；含鹵素和鉀，鈉的粉塵，爆炸趨勢(shì)減弱。
　　（3）爆炸濃度——在一個(gè)給定容積中，能夠傳播火焰的懸浮粉塵的 重量稱為爆炸濃度。通常，達(dá)到粉塵爆炸濃度的粉塵才會(huì)發(fā)生爆炸。面粉的爆炸濃度約為15～20 g/m³，散糧爆炸濃度大約是30～40g/m³。
　　（4）空氣濕度——當(dāng)空氣濕度較大時(shí)，親水性粉塵會(huì)吸附水份，從而使粉塵難以彌散和著火，傳播火焰的速度也會(huì)減小。濕度大的粉塵即使著火，其熱量首先消耗在蒸發(fā)粉塵中的水份，然后才用于燃燒過(guò)程。粉塵濕度超過(guò)30%便不易起爆。
　　（5）有足夠的點(diǎn)火溫度——粉塵爆炸大都起源于外部明火，如機(jī)械撞擊，電焊和切割，靜電火花或電火花，摩擦火花，火柴和高溫體傳熱等。這類火源zui低點(diǎn)火溫度為300～500 ℃。
　　（6）足夠的氧氣——粉塵懸浮環(huán)境中需含有足夠維持燃燒的氧氣。
　　（7）粉塵紊動(dòng)程度——懸浮在空氣中的粉塵，紊動(dòng)強(qiáng)度越大，越易吸收空氣中的氧氣而加快其反應(yīng)速率，從而容易爆炸。