粉塵的概念與來源
1.粉塵的概念
粉塵:粉塵是指懸浮于空氣中的固體微細(xì)粒子(Dust)。在冶金、機械,建材、輕工,電力等許多工業(yè)部門的生產(chǎn)中均產(chǎn)生大量粉塵。
空氣中的微粒按物態(tài)不同分為固體微粒和液體微粒。按微粒形成的作用方式不同,分為分散性微粒和凝聚性微粒。分散性微粒是指通過外界機械作用力使物質(zhì)分散成更小粒子并散布于空氣中的各種微粒的總稱;凝聚性微粒則是通過凝聚作用并散布于空氣中的各種微粒的總稱?諝庵械奈⒘S捎谖飸B(tài)、形成的作用方式不同,會有不同的名稱,當(dāng)分散在氣體中的微粒為固體時,通稱為粉塵,當(dāng)分散在氣體中的微粒為液體時,通稱為霧,如圖1所示。
2.與粉塵有關(guān)的術(shù)語
(1)氣溶膠:當(dāng)一種物質(zhì)的微粒分散在另一種物質(zhì)之中,就構(gòu)成了一個分散系統(tǒng),人們把固體或液體微粒分散在氣體介質(zhì)中所構(gòu)成的分散系統(tǒng)稱為氣溶膠。
(2)灰塵(dust):包括所有固態(tài)分散性微粒。粒徑上限約為200μm;較大的微料沉降速度快,經(jīng)過一定時間后不可能仍處于浮游狀態(tài)。粒徑在10μm以上的稱為“降塵”,粒徑在10μm以下的稱為“飄塵”。在大氣中浮游數(shù)量最多的微粒粒徑為0.1~10μm。
(3)煙(smoke):包括所有凝聚性固態(tài)微粒,以及液態(tài)粒子和固態(tài)粒子因凝集作用而生成的微粒,通常是高溫下生成的產(chǎn)物。粒徑范圍約為0.01~1μm,一般在0.5μm以下。如鉛金屬蒸氣氧化生成的PbO,木材、煤、焦油燃燒生成的煙就是屬于這一類。它們在空氣中沉降得很慢,呈強烈的布朗運動,有較強的擴散能力。
(4)煙塵(fume):分散性和凝聚性固體微粒。(5)霧(mist):包括所有液態(tài)分散性微粒的液態(tài)凝集性微粒,如很小的水滴、油霧,漆霧和硫酸霧等,粒徑在0.1~10μm之間。
(6)煙霧(smog):煙霧原指大氣中形成的自然霧與人為排出的煙氣(煤粉塵,二氧化硫等)的混合體√如倫敦?zé)熿F。其粒徑從十分之幾到幾十微米。還有一種光化學(xué)煙霧,是工廠和汽車排煙中的氮氧化物和碳?xì)浠锝?jīng)太陽紫外線照射而生成的二次污染物,是一種淺藍(lán)色的有毒的煙霧,亦稱洛杉磯煙霧。
(7)粉末(powder):生產(chǎn)中粉料。
3.粉塵的來源
從生產(chǎn)中的主要產(chǎn)塵工藝看,粉塵的來源主要有以下幾個方面:
(1)固體物料的機械粉碎、破碎過程:例如選礦、耐火材料車間的礦石破碎或用球磨機將煤塊磨成煤粉加工過程。
(2)固體表面的加工過程:如用砂輪機磨削刀具或用噴砂清理粘附在鑄件表面的粘砂和氧化皮。
(3)粉粒狀物料的貯運、裝卸、混合、篩分、包裝及運輸過程:例如水泥、面粉等的生產(chǎn)和運輸過程,用皮帶運輸機和提升機轉(zhuǎn)運物料或向料倉卸料過程。
(4)粉狀物料的成型過程:如用壓磚機對模具中的粉料進(jìn)行沖壓使之成型。
(5)物質(zhì)的燃燒過程:例如煤燃燒時產(chǎn)生的煙塵量,占燃煤量的10%以上;煤在鍋爐中燃燒后所產(chǎn)生的煙氣就夾著大量粉塵。鍋爐每燃燒1t煤可產(chǎn)生3~11kg的粉塵排放物,而沖天爐每熔化1t鐵水平均要產(chǎn)生7kg粉塵排放物。
(6)物質(zhì)被加熱以及金屬的冶煉和焊接過程:產(chǎn)生的蒸氣在空氣中的氧化和凝結(jié),例如礦石燒結(jié),金屬冶煉等過程中產(chǎn)生的鋅蒸氣,在空氣中冷卻時,會凝結(jié)、氧化成氧化鋅固體微粒。
從產(chǎn)塵行業(yè)看,產(chǎn)塵量較大的行業(yè)有:
許多工業(yè)生產(chǎn)部門,例如冶金行業(yè)的冶煉廠、燒結(jié)廠、耐火材料廠
機械行業(yè)鑄造廠
建筑行業(yè)的水泥廠、石棉制品廠,磚瓦廠
輕工行業(yè)的玻璃廠、陶瓷廠
紡織行業(yè)的棉紡廠、麻紡廠
電力行業(yè)的火力發(fā)電廠
化工行業(yè)的橡膠廠農(nóng)藥廠、化肥廠等
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