大气污染控制实验讲义.doc

实验一 粉尘的粒径分布测定一、实验目的1、 了解LS900激光粒度分析仪的工作原理;2、 了解不同粉尘粒度的分布情况;3、 掌握LS900激光粒度分析仪的基本操作;二、实验原理(1) 基础知识颗粒对光的散射理论众所周知,光是一种电磁波。它在传播过程中遇到颗粒时，将与之相互作用，其中的一部分将偏离原来的行进方向，称之为散射，如图1所示：图1 光的散射现象示意图当颗粒是均匀、各向同性的圆球时，可以根据Maxwell电磁波方程严格地推算出散射光场的强度分布，称为Mie散射理论，摘录如下：其中Ia和Ib分别表示垂直偏振光和水平偏振光的散射光强；表示散射角，al和bl的表达式分别如下：此地，)，；式中，为介质的介电常数，为散射粒子的介电常数，为电导率，和分别为真空和介质中的光波长，r为粒子半径，而其中这里和分别是第一类Bessel函数和诺俟曼函数。和的表达式则为：其为一次缔合勒让德多项式Mie理论是描述散射光场的严格理论，适用于经典意义上任意大小的颗粒。但是对大颗粒()，Mie散射公式的数值计算十分复杂。通常人们认为这种情况下散射现象可以用较常见而简单的衍射公式描述。当散射粒子到观察点的距离无限远时，衍射公式可简化为Fraunhoff衍射公式：。(2) 工作原理激光粒度仪由测量单元、样品池、计算机和打印机组成，如图2所示:图2 LS900型激光粒度仪的结构示意图从He-Ne激光器发出波长为0.6328m的激光束，经扩束镜后会聚在针孔，针孔将滤掉所有的高阶散射光，只让空间低频的激光通过。然后激光束成为发散的光束。该光束遇到透镜后被聚焦。反射棱镜使光学系统的光轴转折90，即，使之由水平传播变成垂直传播。当样品池内没有颗粒时，光束将被聚焦在环形光电探测器的中心，并穿过中心的小孔照到中心探测器上。当样品池内有颗粒样品时，会聚的光束将有一部分被颗粒散射到环形探测器的各探测单元以及大角探测器上。 设样品池内没有颗粒时，中心探测器接收到的光能为E0，其他各探测单元接收到的光能（由于象差和尘埃散射等）从里到外依次为B1，B2，Bn；样品内有待测颗粒时，变为E0，S1，S2，Sn；则： ，称为遮光比。样品浓度越高，遮光比越大。I=1,2,n；称为散射光能分布，它包含了待测颗粒的粒度分布信息。光能信号通过光电探测器转换成了相应的电流信号，送给数据采集卡。该卡将电信号放大，再进行A/D转换后送入计算机。根据光的散射理论和仪器的光学结构，计算机事先已计算出了仪器测量范围内各种直径粒子对应的散射光能分布，其集合组成了光能矩阵M，即：矩阵中每一列代表一个粒径范围一个单位重量的颗粒产生的散射光能分布。因此:式中w1，w2，wn代表颗粒的重量分布。根据上式，只要已知散射光能分布s1,s2,sn,通过适当的数值计算手段可以计算出与之相应的粒度分布。三、测试准备1、仪器及用品准备 (1)仔细检查粒度仪、电脑、打印机等，看它们是否连接好，放置仪器的工作台是否牢固，并将仪器周围的杂物清理干净。(2)向超声波分散器分散池中加大约250ml的水。(3) 准备好样品池，蒸馏水、取样勺、搅拌器、取样器等实验用品，装好打印纸。2、取样与悬浮液的配置：BT9300H型激光粒度仪是通过对少量样品进行粒度分布测定来表征大量粉体粒度分布的。因此要求所测的样品具有充分的代表性。取样一般分三个步骤：大量粉体（10n千克）实验室样品（10n克）测试样品（10n毫克）。(1) 从大堆粉体中取实验室样品应遵循的原则：尽量从粉体包装之前的料流中多点取样；在容器中取样，应使用取样器，选择多点并在每点的不同深度取样。 注意：每次取完样后都应把取样器具清洗干净，禁止用不洁净的取样器具取样。(2) 实验室样品的缩分勺取法：用小勺多点（至少四点）取样。每次取样都应将进入小勺中的样品全部倒进烧杯或循环池中，不得抖出一部分，保留一部分。圆锥四分法：将试样堆成圆锥体，用薄板沿轴线将其垂直切成相等的四份，将对角的两份混合再堆成圆锥体，再用薄板沿轴线将其垂直切成相等的四份，如此循环，直到其中一份的量符合需要（一般在1 克左右）为止。分样器法：将实验室样全部倒入分样器中，经过分样器均分后取出其中一份，如这一份的量还多，应再倒入分样器中进行缩分，直到其中一份（或几份）的量满足要求为止。(3) 配制悬浮液介质：用BT-9300H 型激光粒度仪进行粒度测试前要先将样品与某液体混合配制成悬浮液，用于配制悬浮液的液体叫做介质。介质的作用是使样品呈均匀的、分散的、易于输送的状态。对介质的一般要求是：（a）不使样品发生溶解、膨胀、絮凝、团聚等物理变化；（b）不与样品发生化学反应；（c）对样品的表面应具有良好的润湿作用；（d）透明纯净无杂质。可选作介质的液体很多，最常用的有蒸馏水和乙醇。特殊样品可以选用其它有机溶剂做介质。分散剂：分散剂是指加入到介质中的少量的、能使介质表面张力显著降低，从而使颗粒表面得到良好润湿作用的物质。不同的样品需要用不同的分散剂。常用的分散剂有焦磷酸钠、六偏磷酸钠等。分散剂的作用有两个方面，其一加快“团粒”分解为单体颗粒的速度；其二延缓和阻止单个颗粒重新团聚成“团粒”。分散剂的用量为沉降介质重量的千分之二至千分之五。使用时可将分散剂按上述比例先加到介质中，待充分溶解后即可使用。 说明：用有机系列介质（如乙醇）时，一般不用加分散剂。因为多数有机溶剂本身具有分散剂作用。此外还因为一些有机溶剂不能使分散剂溶解。四、实验步骤1、测量单元预热：打开激光粒度分析仪电源，预热半小时；2、系统对中：打开计算机，在WINDOWS操作系统桌面上，双击“OMEC激光粒度仪”图标，进入仪器配套软件介面；旋转上下两个对中旋钮，使“背景光能分布”中“零”环最高，而其它环相对低；3、系统参数设置: 在主菜单下，用鼠标左键单击“文件”，屏幕上即弹出“文件”子菜单。在用鼠标左键单击“重新开始”，屏幕继续弹出“系统参数设置”栏。在该栏上按提示输入测试内容；4、样品准备在50ml量杯内盛大约25ml的悬浮液（以循环进样器为例）； 用取样勺有代表性地取适量的待测样品，投入量杯中；在量杯内滴入适量的分散剂，用玻璃棒搅拌悬浮液；样品与液体应混合良好，否则要更换悬浮液或分散剂；将量杯放入超声波清洗机中，让清洗槽内的液面到达量杯总高度的1/2左右，打开电源，让其振动2分钟左右（振动时间可长可短，视具体样品而定；对容易下沉的样品，应一边振动，一边用玻璃棒搅拌杯内液体）；关掉电源，取出量杯。5、背景测量：用鼠标左键单击屏幕上的“背景测量”按钮；待该按钮上的“背景测量”文字变成“样品分析”，背景测量即告完成；6、样品测量：背景测量完成后，将准备好的样品倒入加样槽，用鼠标左键单击屏幕上的“样品分析”按钮，样品分析即自动进行；7、测试报告的打印或存盘；8、清洗循环进样器；9、按步骤关闭计算机。五、实验结果(见测试报告样板)六、注意事项1、 仪器的全套设备不论是否处于工作状态，都应放置在清洁干燥的环境中。2、 粒度仪的全套设备不用时应盖上致密的防尘布。3、 每测完一个样品，样品池（静态样品池或循环进样器）都必须立即清洗干净。4、 粒度仪测量单元连续开机时间不宜超过5小时，超声波清洗机更不宜长时间连续开机，请注意阅读说明书。5、 静态样品池不用时，请用脱脂棉和镜头纸擦干其内外，套上密封胶袋，放入专用工具箱中。6、 循环进样器不用时，其测量窗口也要同静态样品池一样处理。控制箱要排干里面的水，将进样杯的盖盖好，罩上防尘罩。7、 计算机关机必须按规定的步骤进行，切不可贸然关断电源，否则可能照成难以弥补的损失。8、 运行维护（1）整个系统的保养与维护l 开机顺序：(交流稳压电源)粒度仪打印机显示器电脑。l 关机顺序：显示器电脑打印机粒度仪(交流稳压电源)。l 搬运或移动前，应标记清楚每条信号线的接插位置，以便正确恢复连接。l 插拔电缆信号线时，一定要先关闭电源开关，再进行操作。l 系统各部分电源不要瞬间开启或关闭。每次开、关时间间隔应大于10秒。l 要经常检查保护地线、确保系统的各个部分都处于良好的接地状态。（2）采用超声波分散器对中样品进行分散处理时，控制分散时间，尽量分散彻底。（3）分散剂用量不宜过多，以免影响试验结果。实验二 粉尘真密度的测定一、实验目的 粉尘的真密度是指将粉尘颗粒表面及其内部的空气排出后测得的粉尘自身的密度。真密度是粉尘的一个基本物理性质，在除尘系统的设计中有着重要作用。真密度对于以重力沉降、惯性沉降和离心沉降为主要除尘机制的除尘装置的除尘性能影响很大，是进行除尘理论计算和除尘器选型的重要参数。测定粉尘真密度，可为除尘器的选择和除尘系统的设计提供必要的参数。通过本实验应达到以下目的。1了解测定粉尘真密度的原理及掌握真空法测定粉尘真密度的方法。 2了解引起真密度测量误差的因素及消除方法，进一步提高实验技能。二、实验原理粉尘的真密度是指粉尘的干燥质量与其真体积(总体积与其中空隙所占体积之差)的比值，单位为gcm3。在自然状态下，粉尘颗粒之间存在着空隙，有些种类粉尘的尘粒具有微孔，另外由于吸附作用，使得尘粒表面为一层空气所包围。在此状态下测出的粉尘体积，空气体积占了相当的比例、因而并不是粉尘本身的真实体积，根据这个体积数值计算出来的密度也不是粉尘的真密度，而是堆积密度。用真空法测定粉尘的真密度，是使装有一定量粉尘的比重瓶内造成一定的真空度，从而除去粒子间及粒子本体吸附的空气，用种已知真密度的液体充填粒子间的空隙，通过称量，计算出真密度的方法。称量过程中的数量关系如图1所示。实验用粉尘真密度计算公式为 式中 M粉尘尘样的质量，g； W比重瓶加液体的总质量，g； R比重瓶加剩余液体加粉尘的总质量，g； G排出液体的质量，g； V粉尘的真体积cm3； A液体的密度，gcm3； L粉尘的密度，gcm3； p粉尘的真密度，gcm3。三、仪器设备和试剂1仪器设备(1)带有磨口毛细管塞的比重瓶34个，每个容量为100ml；(2)分析天平(分度值为0.0001g) 1台；(3)水银温度计(温度范围为050，分度值为0.1)(4)恒温水浴(能保持20土0.5的恒温) 1台；(5)电烘箱 1台；(6)干燥器 1个；(7)烧杯 1个；(8)抽真空装置 1套真空缸1个，贮液器1个，带活塞漏斗1个，干燥瓶(或干燥塔)1个U形压力计1台，真空泵l台，真空活塞8个，硬橡胶管4m。2试剂六偏磷酸钠水溶液，浓度为0.003mol/L。它适用于大多数的无机粉尘。六偏磷酸钠分子式为(NaPO3)6, 相对分子质量为611.8.3本实验用粉尘采用滑石粉。 真空法测定粉尘真密度装置如图2所示。 四、实验步骤(1)把比重瓶清洗干净，放人电烘箱内烘干，然后在干燥器中自然冷却至室温。(2)取有代表性的粉尘试样4080g，放人电烘箱内，在(110土5)下烘1h或至恒重，然后在干燥器中自然冷却至室温。(3)取34个干燥过的比重瓶，分别放在天平上称量，以Ml表示。(4)在每个比重瓶中故人510g的干燥粉尘，分别在天平上称量，以M2表示M2-M1M，M为粉尘试样的质量。(5)如图2所示，连接抽真空装置。开泵抽真空，观察真空装置的剩余压力(绝对压力)，当剩余压力小于20mmHg(1mmHg133.322Pa，下同)时，方可进行下一步操作，否则应找出原因，直至使剩余压力小于20mm汞柱为止。(6)把装有粉尘的比重瓶放人真空缸(或真空箱)内，将比重瓶口对准注液管，向贮液器中注入900mL浓度为0.003mol/L的六偏磷酸钠水溶液。关闭活塞9、10，打开活塞8，开动真空泵，当真空缸内的剩余压力达到20mmHg以下时，再继续抽气20min。(7)关闭活塞8，开启活塞9，关闭真空泵。(8)依次开启活塞10，分别向比重瓶中注入水溶液，大约为比重瓶容积的34时停止注液。静置5-10min，当液面上没有粉尘飘浮时，再注液至低于瓶口1215mm。从真空缸中拿出比重瓶慢慢地盖上瓶塞，使瓶内及瓶塞的毛细管中无气池。(9)把比重瓶放入恒温水浴中，使恒温水浴水面低于比重瓶10mm左右，在(200.5)的温度下恒温3040min。然后，拿出比重瓶，用滤纸吸掉比重瓶塞毛细管口上高出的一滴液体(但切勿将毛细管中液体吸出)、仔细擦干比重瓶的外部，并立即称量，准确到0.0001g，其质量以R表示。(10)把比重瓶中液体倒掉，清洗干净再用六偏磷酸钠水溶液冲洗几次。然后把比重瓶放人真空缸中，对准注液管，开启活塞10向比重瓶中注入水溶液，使液面低于瓶口1215mm，盖上瓶塞。(11)把装满水溶液的比重瓶放入恒温水浴中恒温，按本步骤第9条规定进行操作，最后称出比重瓶加水溶液的质量，以W表示。(12)按式(1)计算粉尘的真密度。(13)取三个试样的实验结果的平均值作为粉尘真密度的报告值，数值取至小数点后第二位。五、实验结果分析 完成实验记录表1，并用式(2)计算误差，要求平行测定误差0.2。若平行测定误差0.2，则应检查记录和测定装置，找出原因。如不是计算错误应重做实验。 六、结果与讨论1对实验用浸液有哪些要求，为什么？2浸液为什么要抽真空脱气?3粉尘真密度的测定误差主要来源于哪些实验操作或步骤?4你认为实验中还存在哪些问题，应如何改进? 表1 真空法测定粉尘真密度记录表试样名称：_ 溶液名称：_ 溶液浓度：_ 溶质分子式及相对分子质量：_ 溶液真密度: _ 室内温度：_ 大气压力：_ Pa 真空装置的真空度：_ Pa 真空装置的剩余压力: _ Pa测定人员：_ 测定日期：_ 比重瓶编号比重瓶质量M1/g比重瓶加试样质量M2/g试样质量M=M2-M1/g比重瓶加溶液质量W/g比重瓶加溶液和试样质量R/g真密度/(g/cm3)误差123456平均值实验三 旋风除尘器性能测定实验一、实验目的1. 掌握旋风除尘器的基本构造、工作原理；2. 了解旋风除尘的基本流程；3. 了解旋风除尘器的基本操作，观察气体流速、入口粉尘浓度、粉尘种类改变对除尘效率的影响。二、实验原理图1 旋风除尘器除尘工作原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒除尘效率可达80以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器其除尘效率可达5以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。三、实验流程图2 实验工艺流程1出气段，2一毕托管测孔，3一微压计，4出风口，5一旋风筒，6支架， 7接尘盒，8一进气段，9测静压环，10调节阀，11一发尘箱，12一继电器，13风机，14一进风口四、实验步骤1. 准备实验配置粒径均匀的粉尘，放入发尘器顶部。预热电子微风仪，进行零点调节。2. 开始实验先将风量调节阀门关闭，然后开启总电源。启动引风机负压抽风，通过管路上的阀门调节风量。 风量的设置和调定：根据除尘器的工作特性，本实验在测定除尘器的阻力、除尘效率与风量的关系时，采用的除尘器进口风速范围为 10 18m/s，分为34个测定点，可根据除尘器进口尺寸，计算出不同进口风速下的实验风量Q（采用进风口的风量）。 测定除尘器阻力与风量的关系 设定一个风量，测定除尘器阻力。改变风量，重复实验步骤，直至完成所选定的不同风量下阻力测定。 将所得到的几组实验数据描绘在以风量Q为横坐标，以阻力P为纵坐标的坐标图上，平滑地连接各实验点，从而得到PQ曲线，即为除尘器的阻力与风量关系曲线。 测定除尘器效率与风量的关系按上述方法调定某风量后，称取不少于是 500g的实验粉尘 G1，并倒入发尘漏斗中。启动发尘装置控制除尘器入口空气含尘浓度510g/m3。（发尘浓度予先调好）。发尘完毕后首先停止振动装置，约1分钟后停止风机。待风机停稳后，打开灰斗，收集灰斗中粉尘并称重，即得G2。计算除尘器的除尘效率（重量法，见实验原理）。改变风量，重复上述步骤，直至完成所选定不同风量下的除尘效率的测定。参照实验2，绘出除尘效率与风量的关系曲线。（Q曲线）。 3. 结束实验关闭发尘器。关闭引风机，最后关闭总电源。每次实验停止后，开启机械振打装置，使粉尘落入灰斗中。清理灰斗中的粉尘。开灰斗的阀门，将灰卸入小桶中，卸灰后关上阀门。五、实验现象1. 在旋风筒内会看到粉尘的涡旋运动。2. 实验时，可看到出气口有少量微细粉尘排出。六、思考题1. 思考影响旋风除尘器效率的主要因素有哪些？实验四 静电除尘器性能测定实验一、实验目的1. 掌握静电除尘器的基本构造、工作原理；2. 了解静电除尘的基本流程；3. 了解静电除尘器的基本操作，观察气体流速、入口粉尘浓度、电场强度、粉尘种类改变对除尘效率的影响。二、实验原理静电除尘的基本原理主要包括电晕放电，尘粒的荷电，荷电尘粒的运动和捕集，被捕集粉尘的清除四个基本过程。图1 静电除尘工作原理1-电晕极2-电子3-离子4-粒子5-集尘极6-供电装置7-电晕区1电晕放电电晕极接直流电源的负极，集尘极接直流电源的正极，两极之间形成高压电场。当电压升高到一定值时，电晕极表面出现青紫色的光，并发出嘶嘶声，大量的电子从电晕极不断逸出，这种现象称为电晕放电。电子撞击电极间的气体分子，使之电离，生成大量的自由电子和正离子，在电场力的作用下，向极性相反的电极运动。电子运动过程中与气体分子碰撞并使之离子化，能产生更多的电子。电子能引起气体分子离子化的区域，称为电晕区。2尘粒的荷电尘粒的荷电机理有电场荷电和扩散荷电两种。电场荷电是电晕电场中的气体离子在电场力作用下定向运动，与尘粒碰撞使之荷电的方式；扩散荷电是气体离子的热运动与尘粒表面接触使之荷电的方式。尘粒的荷电方式与粒径有关，粒径大于0.5m以电场荷电为主，小于0.15m以扩散荷电为主。工程中应用的静电除尘器处理粉尘的粒径一般大于0.5m，而且进入静电除尘器的粉尘颗粒有凝聚现象，所以尘粒的荷电方式主要是电场荷电。3荷电尘粒的运动和捕集在电晕区内，气体正离子向电晕极运动的路程极短，因此它们只能与极少数的尘粒相遇，使尘粒荷正电并使之沉降在电晕极上。大量荷负电的尘粒在电场力的作用下向集尘极运动，到达极板放电失去电荷，沉降在集尘极上。4被捕集粉尘的清除为了维持除尘器的高效运行，防止粉尘重新进入气流，集尘极表面的尘粒沉积到一定厚度后，需要将其清除，落入灰斗中。电晕极上附着的少量粉尘，会影响电晕电流的大小和均匀性，隔一段时间也需要清灰，电晕极的清灰一般采用机械振动的方式。集尘极清灰方式在干式和湿式静电除尘器中有所不同。在干式静电除尘器中，沉积在集尘极上的粉尘可由机械撞击或电极振动力清除，两种清灰方式分别采用电磁型振打器和挠臂锤型振打器。湿式静电除尘器中集尘极板表面保持一层水膜，粉尘落在水膜上被捕集并顺水流下，从而实现清灰。三、实验装置图2 静电除尘实验装置1-进气口2-气流分布板3-电晕极4-出气口5-灰斗四、实验流程图3 实验工艺流程五、实验步骤1. 准备实验配置粒径均匀的粉尘，放入发尘器顶部。预热电子微风仪，进行零点调节。2. 开始实验先将风量调节阀门关闭，然后开启总电源。启动引风机负压抽风，通过管路上的阀门调节风量，使电子微风仪显示气体流速为13.45m/s，此时实验风量为380m3/h。启动高电压供电系统和发尘器，除尘器开始工作，观察进气与出气口气体颜色的变化。调节气体流速测量除尘效率。调节电压测量除尘效率。改变入口气体中的粉尘浓度，测量除尘效率。改变入口气体中的粉尘种类，测量除尘效率。3. 结束实验关闭发尘器，稍后关闭高电压供电系统。关闭引风机，最后关闭总电源。每次实验停止后，开启机械振打装置，振打集尘极和电晕极顶部的振打头，使粉尘落入灰斗中。清理灰斗中的粉尘。开灰斗的阀门，将灰卸入小桶中，卸灰后关上阀门。六、实验现象1. 随着电压的升高，电晕极表面出现青紫色的光，并发出嘶嘶声。2. 在进气口会看到雾状含尘气体，但在出气口将看不到烟气。3. 实验结束时，集尘极上落有明显的粉尘，通过机械振打集尘极和电晕极顶部的振打头，粉尘不断从两极上脱落进入灰斗中。七、思考题1. 思考影响静电除尘器效率的主要因素有哪些？2. 试列举现今工业上主要使用的除尘器的类型，并对国内目前电厂除尘方法进行讨论。实验五 袋式除尘器性能测定实验一、实验目的1. 掌握袋式除尘器的基本构造、工作原理；2. 了解袋式除尘的基本流程；3. 了解袋式除尘器的基本操作，观察气体流速、入口粉尘浓度、粉尘种类改变对除尘效率的影响。二、实验原理图1 袋式除尘工作原理含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料(即布袋)的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落人灰斗中粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作 用，在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层。粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。随着粉尘在滤袋上积聚，滤袈两侧的压力差增大，会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，因此除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰不应破坏粉尘初层。三、实验流程图2 实验工艺流程四、实验步骤1. 准备实验配置粒径均匀的粉尘，放入发尘器顶部。预热电子微风仪，进行零点调节。2. 开始实验先将风量调节阀门关闭，然后开启总电源。启动引风机负压抽风，通过管路上的阀门调节风量，使电子微风仪显示气体流速为13.45m/s，此时实验风量为380m3/h。调节气体流速测量除尘效率。改变入口气体中的粉尘浓度，测量除尘效率。改变入口气体中的粉尘种类，测量除尘效率。3. 结束实验关闭发尘器。关闭引风机，最后关闭总电源。每次实验停止后，开启机械振打装置，使粉尘落入灰斗中。清理灰斗中的粉尘。开灰斗的阀门，将灰卸入小桶中，卸灰后关上阀门。五、实验现象1. 在进气口会看到雾状含尘气体，但在出气口将看不到烟气。2. 实验结束时，布袋上有明显的粉尘，通过机械振打布袋顶部的振打头，粉尘不断从两极上脱落进入灰斗中。六、思考题1. 思考影响袋式除尘器效率的主要因素有哪些？2. 试列举现今工业上主要使用的除尘器的类型，并对国内目前过滤式除尘方法进行讨论。实验六 吸附法净化气体中氮氧化物实验一、实验目的和意义 吸附法广泛应用于有机、石油化工等生产部门，成为不可缺少的分离手段，由于吸附过程能有效地捕集浓度很低的有害物质，在环境保护方面的应用越来越广泛。活性炭吸附主要用于大气污染、水质污染和有害气体净化领域。用活性炭净化氮氧化物废气是一种简便、有效的方法，通过吸附剂的物理吸附性能和较大的比表面将废气中的气体分子吸附在吸附剂上，经过一定时间，吸附达到饱和，通过使吸附质温度、压力等吸附条件的改变，使吸附质从吸附剂中解析下来达到净化回收的目的，吸附剂解析后重复循环利用。 本实验采用有机玻璃吸附塔、以活性炭作为吸附剂，通过模拟氮氧化物废气，得出吸附净化效率、空塔气速和转效时间等数据。通过本实验应达到以下目的。1深入理解吸附法净化有害废气的原理和特点；2掌握活性炭吸附法的工艺流程和吸附装置的特点；3训练工艺实验的操作技能，掌握主要仪器设备的安装和使用4掌握活性炭吸附法中的样品分析和数据处理的技术。二、实验原理 吸附是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其他组分分开的过程。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分子的化学键力，前者称为物理吸附，后者则称为化学吸附。 活性炭吸附气体中的氮氧化物是基于其较大的比表面和较高的物理吸附性能。活性炭吸附氮氧化物是可逆过程，在一定温度和压力下达到吸附平衡，而在高温、减压下被吸附的氮氧化物又被解吸出来，使活性炭得到再生而能重复使用。三、实验流程、仪器设备和试剂 1实验流程 实验装置流程如图1所示，主要包括酸气发生装置、吸附塔、尾气净化系统、真空泵及流量刘、冷凝器等部分组成。1酸雾发生器；2集热式恒温磁力搅拌器；3缓冲瓶；4高压锅；5压差计；6-吸附柱；7-液体吸收瓶；8-缓冲瓶；9-固体吸收瓶；10-干燥瓶；11-转子流量计；12-真空泵；13-冷凝器；14-关闭阀；15，17，18，20，22，23-控制阀；16-进气调节阀；19-进口采样点；24-气量调节阀；25电磁炉2仪器设备(1)有机玻璃吸附塔 (D40mm，H380mm) 1台(2)真空泵 (流量30Lmin) 1台；(3)气体转子流量计 (040Lmin) 1个；(4)玻璃洗气瓶 (500mL) 2个；(5)玻璃干燥瓶 (500mL) 2个；(6)玻璃细口瓶 2个(7)紫外可见分光光度计 1台；(8) 集热恒温磁力搅拌器 l台；(9)冷凝器 2支；(10)双球玻璃氧化管 2支；(11)采样用注射器 2支；(12)玻璃三通管 2个；(13)玻璃四通管 1个；(14)溶气瓶 (100mL) 20个；(15) 电磁炉 1台；(16) 不锈钢高压锅 1个。3试剂(1)活性炭；(2)硝酸 (分析纯) 1瓶；(3)10的NaOH浓液；(4)固体NaOH (分析纯) 1瓶；(5)铁屑或铜屑（片）； (6)对氨基苯磺酸 (分析纯) l瓶(7)盐酸萘乙二胺 (分析纯) 1瓶；(8)冰醋酸 (分析纯) 1瓶；(9)盐酸 (分析纯) 1瓶(10)亚硝酸钠 (分析纯)四、实验方法及步骤1实验准备 (1)吸收液的配制：所用试剂均用不含亚硝酸根的重蒸蒸馏水配制，即所配吸收液的吸光度不超过0.005。配制时称取5.0g对氨基苯磺酸，通过玻璃小漏斗直接加入1000mL容量瓶中，加入50mL冰醋酸和900mL的混合溶液，盖塞振摇使其溶解，待对氨基苯磺酸完全溶解，再加入0.050g盐酸萘乙二胺溶解后，用水稀释至标线。此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱中可保存两个月，保存时可用聚四氟乙烯生胶密封瓶口，以防止空气与吸收液接触。采样时按4份吸收原液和l份水的比例混合。 (2)亚硝酸钠标准溶液的配制：称取0.1500g粒状亚硝酸钠(NaNO2，预先在干燥器内放置24h以上)，溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，此溶液每毫升含100 g亚硝酸根(NO2-)，贮于棕色瓶保存在冰箱中，可稳定3个月。临用前，吸取贮备液5.00mL于100mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含5.0g亚硝酸根(NO2-)。 (3)标淮曲线的绘制：在7只10mL具塞比色管中分别准确加入0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60mL亚硝酸钠标准溶液，然后在每个比色管中分别加入4mL吸收原液和1.00、0.90、0.80、0.70、0.60、0.50、0.40mL蒸馏水，摇匀，避光放置15min，在波长540nm处，用1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度，根据测定结果，绘制吸光度对NO2-含量的标准曲线。 2实验操作 (1)将活性炭装入吸附柱中，将试剂药品装入瓶中（分液漏斗装入40%HNO3），烟雾发生器中装入铜片，洗气瓶中装入10%NaOH，干燥瓶中装入固体NaOH。(2)检查管路系统是否漏气，开动真空泵，使压差计有一定压力差，并将各调节阀关死，保持一段时间，看压力是否有变化，如有漏气，可以压差计为中心向远处逐步检查，查到整个系统不漏气为止。(3)打开集热式恒温磁力搅拌器调节恒温25，将铜片放入烟雾发