Охрана окружающей среды, и в том числе воздушной среды, признана в настоящее время одной из главных государственных задач. Необходимость усиления охраны атмосферного воздуха отмечена в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года», утвержденных XXVI съездом КПСС.
Число технологических процессов, связанных с приготовлением, применением и переработкой пылящих сыпучих материалов, непрерывно возрастает. Пыль стала одной из наиболее распространенных вредных примесей как в атмосферном воздухе, так и в воздушной среде производственных помещений.
Сведения о физико-химических свойствах пыли необходимы для обоснования инженерных решений, направленных на предупреждение запыленности наружной атмосферы и воздуха внутри промышленных зданий, а также при разработке пылеуловителей, применяемых в технологических процессах для разделения частиц пыли и газообразной среды. Между тем проектные и конструкторские организации не располагают этими сведениями, а их получение затруднено вследствие отсутствия книг, где были бы изложены методы определения комплекса основных физико-химических свойств пыли.
Настоящая книга имеет целью в известной мере восполнить этот пробел. В ней излагаются только те методы, которые сейчас рекомендуется использовать в работе лабораторий. Особое внимание уделено принципу действия и конструкции приборов, проведению анализа и обработке результатов. Приведены примеры определения различных свойств пыли и приложены необходимые таблицы и номограммы.
Книга представляет собой первую попытку создания краткого методического руководства по определению физико-химических свойств пыли и по-видимому потребует в дальнейшем дополнения и исправления возможных недостатков. Поэтому авторы с благодарностью примут пожелания и замечания, которые просим направлять в Ленинградское отделение издательства «Химия» по адресу: 191186, Ленинград, Невский пр., 28.
Главы 1, 2, 3 написаны П. А. Коузовым и Л. Я. Скрябиной совместно, введение и глава 4 — П. А. Коузовым, главы 5, 6, 7, 8 — Л. Я. Скрябиной и глава 9 —О. Д. Нейковым,
ВВЕДЕНИЕ
.л
Развитие многих областей современной технологии сопро| вождается значительным увеличением приготовления и приме! нения тонкоизмельченных порошкообразных материалов. Почтя все твердое и жидкое топливо сжигается в виде пыли и тумана! Превращение материалов в порошкообразное состояние пред-1 ставляет собой основную технологическую операцию в различ-1 ных отраслях промышленности. К ним следует отнести произ-1 водство строительных материалов, обогатительные и агломе-| рационные фабрики и заводы огнеупорных изделий чер-1 ной и цветной металлургии, комбинаты по производству ис-| кусственных удобрений и ядохимикатов для сельского! хозяйства, производство керамических изделий, пищевую инду-1 стрию и т. д. J
Образующиеся в этих производствах запыленные газы н| воздух необходимо перед выбросом в атмосферу очищать от! пыли. Кроме того, разделение частиц пыли и газообразной! среды является неотъемлемой составной частью технологии! многих производств. I
При проектировании, наладке, испытании и эксплуатации! пылеулавливающих установок необходимо учитывать ряд пара-1 метров, характеризующих физико-химические свойства пыли.1 К ним относятся концентрация, плотность, дисперсный состав,! смачиваемость, слипаемость, удельное электрическое сопротив-1 ление, взрываемость, абразивность, химический состав и др. J
Так, сведения о дисперсном составе и плотности пыли необ-1 ходимы для расчета степени очистки газа в пылеуловителе; от смачиваемости пыли зависит эффективность работы мокрых пылеуловителей. Знание абразивных свойств пыли требуется] для обоснованного выбора толщины стенок пылеуловителей ил мер по предупреждению их износа. Определение нижнего кон-а центрационного предела взрываемое™ пыли необходимо для обеспечения условий взрывобезопасности. 1
На основании совокупности этих свойств выбирают тип пыв леуловителей и схему пылеулавливающих установок, режим юя эксплуатации, а также решают вопросы удаления пыли и е« утилизации. В связи с тем, что решением этих вопросов зани-1 мается широкий и все возрастающий круг лиц, возникла необ-1 ходимость в разработке достоверных методов определения фи-1 зико-химических свойств пыли.
Актуальность совершенствования и унификации комплекг >. этих методов непрерывно возрастает в свете постановления И ч КПСС и Совета Министров СССР «О дополнительных мер.' < по усилению охраны природы и улучшению использования пр
4
ых ресурсов»*, а также в связи с введением ГОСТ
?7^Н3 02__78 «Правила установления допустимых выбросов
ных веществ промышленными предприятиями» и закона ГССР «Об охране атмосферного воздуха» **.
За последние десять лет был опубликован ряд монографий отдельным физико-химическим свойствам пыли и порошкообразных материалов [24, 30, 53, 57], а также многочисленные ^тятьи посвященные новым методам и приборам для определения этих свойств [11, 20, 32, 45, 56, 59, 66, 72, 73]. В течение последних трех лет проведены экспериментальные исследования для сравнительной оценки различных приборов [31, 35] и начаты работы по изучению комплекса физико-химических свойств пыли [60, 62] по унифицированной карте [61]. Атласы, содержащие сведения о комплексе физико-химических свойств пыли, составляются в СССР [63] и за рубежом [77]. В приложении 6 приведены образцы паспортов пылей, составленных в соответствии с унифицированной картой их физико-химических свойств. В настоящее время разработан руководящий технический материал по методам исследования физико-химических свойств промышленной пыли в лабораторных условиях [52].
При изложении метода определения того или иного свойства пыли были учтены запросы не только научно-исследовательских организаций, но и заводских лабораторий, а также требования, возникающие при обучении лиц, впервые осваивающих методы анализа свойств пыли. Перечень лабораторного оборудования, предназначенного для анализа свойств пыли, дан в приложении 5. Справочный материал, приведенный в приложениях 1—7, заимствован из различных изданий, которые можно получить только в ведущих библиотеках Советского Союза.
В целом, методы определения физико-химических свойств пылей изложены подробнее, чем в [52]. Это объясняется включением дополнительных общих и теоретических данных, а также сведений о применении полученных результатов в практике пылеулавливания.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие....................... g
Введение ........................ 4
Глава 1. Основные понятия и определения. Отбор проб пыли для анализа ......................6
1.1. Основные понятия и определения........... 6
1.2. Отбор проб пыли из газового потока.......... 7
Общие положения................. 7
Выбор участка газохода и разбивка его сечения...... 9
Конструкция устройств для отбора проб ......... ц
Подготовка к отбору пробы.............. 15
Отбор пробы................... 19
1.3. Отбор проб порошкообразного материала или уловленной пыли....................... 21
1.4. Подготовка пробы пыли к анализу........... 22
Глава 2. Определение плотности пыли............. 24
2.1. Общие сведения.................. 24
2.2. Определение пикнометрическим способом........ 25
2.3. Определение манометрическим способом......... 27
2.4. Определение насыпной плотности........... 29
Глава 3. Определение дисперсного состава пыли........ 31
3.1. Основные понятия и определения........... 31
3.2. Оформление результатов анализа........... 32
3.3. Формулы для описания дисперсного состава пыли..... 33
3.4. Ситовой анализ.................. ^5
47
3.5. Седиментометрические методы............•
Я7
Классификация и основные положения........'
Анализ пыли подъемной пипеткой ПП-1ЛИОТ.....»
Анализ пыли жидкостным седиментографом НИИОГАЗ . • • Анализ высокодисперсной пыли при помощи стационарной ла-бораторной центрифуги ....... .......
5:1
3.6. Методы воздушной сепарации........ . . • •
Анализ пыли ротационным анализатором дисперсности РАД-J " Анализ пыли струйным сепаратором...... . . •
на
j- л а в a 4. Определение удельной поверхности пыли........ 68
4.1. Общие сведения.................. 68
4.2. Определение удельной поверхности методом воздухопроницаемости слоя при давлении близком к атмосферному..... 69
Основные положения................ 69
Определение удельной поверхности прибором ПСХ-2 .... 70
Определение удельной поверхности прибором Товарова ... 71
Глава- 5. Определение показателей слипаемости и сыпучести пыли . . 74
'• 5.1. Слипаемость пыли................. 74
Основные положения................ 74
Определение разрывной прочности слоя пыли методом разъемного цилиндра..................'76
5.2. Сыпучесть пыли.................. 78
Основные положения ................ 78
Определение статического угла естественного откоса ... 79
Определение динамического угла естественного откоса ... 80
Глава 6. Гигроскопичность и смачиваемость пыли........ 82
6.1. Гигроскопические свойства пыли........... 82
Общие сведения.................. 82
Определение гигроскопической влаги пыли высушиванием . . 83
Определение равновесной влажности пыли (изотерм сорбции) 84
6.2. Смачиваемость пыли................ 87
: Общие сведения.................. 87
: Определение смачиваемости пыли методом пленочной флотации ....................... 88
Определение смачиваемости пыли методом капиллярного впитывания..................... 90
Глава 7. Абразивность пыли................. 91
7.1. Общие сведения и расчетные зависимости........ 91
7.2. Определение коэффициента абразивности пыли...... 93
Глава 8. Удельное электрическое сопротивление пыли...... 95
8.1. Влияние электрической проводимости слоя пыли на работу электрофильтра.................. 95
8.2. Удельное электрическое сопротивление пыли....... 97
8.3. Методы определения удельного электрического сопротивления пыли ....................... 98
Определение удельного электрического сопротивления пыли в
промышленных условиях............... 98
Определение удельного электрического сопротивления слоя
пыли в лабораторных условиях............ 102
Глава 9. Горючесть и взрываемость пыли........... 106
9.1. Основные понятия и определения........... 106
9.2. Определение характеристик воспламеняемости порошков . . 108
9.3. Определение характеристик взрываемости пыли...... ПО
Цена: 100руб.
