第3章 污染物动力学基础

1、 提 要 本章主要讨论空气污染物在其发生、传输和转化控制方面的一些机理。 掌握颗粒物在流体中运动所受的阻力及颗粒物作抛射运动、重力沉降时的基本运算、了解颗粒物在惯性力、扩散力、电场力作用下运动机理，了解电泳、热泳、扩散泳、光泳等方面的基本概念。 掌握分子扩散的表达式及其物理含义，了解分子扩散反应方程的基本概念，了解分子在多孔固体中扩散的主要过程等基本概念。22grfvFCa 2222428pgpgrffdvdvFCCRefmaC 颗粒物 雷诺数 Redpv/ Particle Reynolds numberRe1.024,1.0am2424RefgpCvd层流区球形颗粒的阻力计算式 3rpFv

2、d0.618.5RefC 过渡区球形颗粒的阻力计算式 0.60.4 1.41.42.31rgpFv d1Re50018.5,0.6amRe5000.38 0.50,0am 0.44fC 220.055rgpFv d211.2570.400exp0.55pupdCd 0.499 v8RTvM平均自由程分子算术平均速度rruFF C322pppDD2Dppd6d42d3 d4 即dduuFCtuuCtd2Pp2Ppd18 d18 其中duuutd驰豫时间或松弛时间驰豫时间或松弛时间 Relaxation/0e (m/s)tuu02201818vppppvddsdvvv2max018ppdsv1Re

3、500gpdvRe1.00vvgpvd 0.61.60.6100.40.60.12ppggpdsvd218ppgdsgpvd 316wgfppgFFFdgwrpdvFFmdt234pgfgpppgCdvvdtd（1）沉降速度）沉降速度(Settling Velocity)2pps18dugCgC1.140.7140.714pps0.4280.2860.153()dgu1/2spp1.74() /udg2304pgfgpppgCdvvdtdfS24ReffCSfSSf 为任意形状颗粒的沉降速度与球形颗粒沉降速度之比。 3 221pssdvvD2018ppusIv d CxNbb 惯性碰撞是惯性除

4、尘、过滤除尘和洗涤除尘等的重要作用机理。 2218ppgtrdvdrvdtr2122018ptrrtpgrdrtdtvd22BXD tBBdCJDdx 3uBpkTCDd122483BpkTRTDd PM001123rRTS tnnnN2ndnk ndt eFqE3uspqECvd气体介质中颗粒物的热泳292pgthtgpgdFGT2ptthP d GFT 232ppldR GFP M324ppladP GFT气体介质中颗粒的扩散泳zzpzpgzzggM PDvGM PM PcJDx 11330.51.520.435711ABABABTDMMVVP12110.67.4 10AAMTDV2111

5、111niiiyDyD22CCDrtx基本思路：对一维微元块进行物料衡算物质A的变化量扩散入量-扩散出量-反应消耗量微元段+()AAAALALAdCd CdzdCdzDDrdzdzdz 22AALAd CDrdz 扩散进入的A量-扩散出去的A量=反应掉的组分量0BCx0BCxBCx0ACt220AAd CDdxAAdCDdx常数稳态吸收过程的吸收速率Absorption Rate0AAAxdCJDdx *AAAACCJD22AAd CDrdxAbBeE22AAd CDrdx22BBd CDbrdx22EEd CDerdx 对于反应eDDl s 1212120012120022833kkppPPDDNCCxRTxr u PPrPPRTRTxRTMx1sssssDdCJahdx 空气污染物的产生、散发、传输和转化过程中，可能经过多次相转变。污染物控制也要通过各种物理、化学过