粉尘测定与分析综合实验指导书样本Word格式.docx
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使用天平前,先用底部支撑螺旋将天平工作台调平(天平水准器位于主架肩部)。
(2)调零;
使天平盘空载(加码旋扭全部回零)。
轻轻打开底架正前方的天平开关,放下托盘,转动游码调整旋扭,将游码调至零位。
轻轻关闭天平开关。
(3)称重:
用摄子将滤膜(注意,如膜上有粉尘,不要使粉尘掉下)放在天平托盘中心,关好天平门,估计滤膜重量,适当加载砝码。
轻轻打开天平开关,观察游码移动方向。
如游码漂离视域,关闭天平开关,酌情加减砝码,使天平游标稳定在某一位置后,读取滤膜重量数值。
2.滤膜的准备:
从干燥皿中取出待用滤膜五片(备用滤膜要事先放在干燥皿内干燥),用摄子取下两面衬纸,用万分之一天平分别称重(滤膜初重,35-45毫克左右),在实验记录上记好每片滤膜初重,将称好的滤膜用滤膜夹夹好,放入编号的虑膜盒内,备用。
3.将滤膜连夹放入采样头内拧紧,按图1连接采样管路。
4.开动采样器,调节流量计到20-30毫升(流量根据发尘浓度、采样时间确定,在采样过程中始终保持此采样流量)。
5.开动实验装置风机。
开动发尘器,调节发尘量(使滤膜的粉尘采集量在1-20毫克),同时开始计时(用秒表)。
6.采样3-10分钟末关闭发样器→半闭采样器→关闭风机。
7.取出滤膜夹,将采样后的滤膜及滤膜夹一起放入干燥皿内干燥两小时(学生实验主要学习实验方法,能够适当减少干燥时间,也可不烘干)。
8.把干燥好的滤膜放在天平上称重(末重),根据膜上粉尘多少加载适量砝码,按上述方法称重。
9.该实验粉尘用工业滑石粉,使用前要放在干燥箱内烘干,烘箱温度150℃,时间3小时。
四、计算粉尘浓度
式中——采样后滤膜加粉尘的重量,mg;
——采样前滤膜的重量,mg;
Q——采样流量,l/min;
t——采样时间,min。
五、实验记录
测点
膜号
初重
mg
末重
增重
流量
1/s
时间
min
采样
体积
m3
含尘
浓度
mg/m3
备注:
等速系统样对提高测尘精度具有重要意义,为此现场测定中粉尘采样口内径应经过等速取样计算来确定,使取样口内外风速保持一致。
在有条件的情况下,采用标准等速采样头最为理想。
DFS-3装置的粉尘样口尺寸已经过等速采样计算。
实验二除尘器(旋风除尘器)性能测定
标志除尘装置性能的基本参数是处理风量、阻力与除尘效率。
本实验主要使学生掌握除尘器处理风量、阻力及除尘效率的测定方法。
二、使用仪器
多功能防尘实验装置、倾斜式微压计:
2台;
测尘取样器:
滤膜:
四片;
万分之一天平:
1台。
三、实验方法
1.风量测定
本实验采用的笛形管(阿牛巴)流量计测定流量。
流量可由笛形管的压差示值直接算出。
在现场测定中,如无标准流量测定器件,除尘器的风量可按等环面积法,用皮托管、压差计测定风量(见通风实验二)。
本实验中,笛形管测定风量,用下式计算
式中——笛形管平均动压,;
A——装置系数(取1);
S——管道内断面积(0.008)。
——实验条件下空气密度。
用下式计算:
式中P——实验条件下空气压力,mmHg;
T——实验条件下空气绝对温度,K。
2.除尘器阻力测定
除尘器的阻力()即除尘器入排风侧的全能量差,依下式求出:
;
式中——除尘器入、出口测定断面静压力,;
——除尘器入、出口测定断面平均风速,;
——实验条件下空气密度,。
注意:
现场测定中,如除尘器入、排风测点间高差较大。
测定阻力时。
除上式中的内容外,还要考虑位能差的影响。
本实验中,入排风口虽在不同高度,但高差很小。
其位能差一项能够忽略不计;
另外,入、排风管断面相同,上式中的平均动压差一项为零。
因此测定除尘器入排风测点的静压差即为除尘器的阻力(即)。
3.除尘器效率测定
实验方法:
按实验一的方法同时在除尘器入、排风管取样,分别计算入排风管内空气含尘浓度。
除尘器除尘效率按下式计
式中——除尘效率,%;
——入风粉尘浓度,;
——排风粉尘浓度,。
注:
此实验取样后的滤膜要保存好,以备实验三使用。
4.实验记录及表格
1/mg
效率%
1
(入风)
2
(出风)
3
4
实验三粉尘颗粒分散度及质量分散度测定
当前在粉尘粒度分析时使用最多的方法是显微镜法。
1.本实验使学生掌握显微镜的结构、原理及使用方法。
2.测定粉尘颗粒分散度、计算质量分散度。
3.掌握颗粒分散度及质量分散度的计算方法。
做出粉尘质量累集分布曲线。
二、实验方法
用实二采样后的滤膜制作样片。
用显微镜在600倍下(目镜:
15倍,物镜:
40倍)测定粉尘的定向粒径,计录各粒径区间粉尘颗粒数,计算颗粒百分数及质量分散度。
三、每组所需仪器、材料
生物显微镜:
一台;
目镜测微计:
一个;
物镜测微尺:
粒子计数器:
醋酸丁脂溶液:
10毫升;
醋酸丁脂吸液管:
酒精:
酒精吸液管:
一支;
剪刀:
一把;
载玻片:
2片;
脱脂棉:
若干。
四、实验步骤
1.样片制作:
将实验二采样后的滤膜受尘面向上平铺在载破片上。
向滤膜中间滴1滴(视膜上粉尘多少而定)醋酸丁脂后,液滴处的滤膜立即溶解,揭掉其余部分,再用一块干净的载破片将溶液来回推移几次,尘粒在溶液中均匀分布后,最后一次将溶液在载坡片上均匀推开,醋酸丁脂蒸发后,出现一层透明的含尘薄膜。
样片制作完成。
如滤膜为不溶型,则剪一小块含尘膜放在载破片上,再滴少量醋酸丁脂将小块膜上的粉尘洗下,将该膜取下,加适量醋酸丁脂混合均匀后,将含尘溶液推开,形成含尘薄膜。
样片上的粉尘不宜太浓,否则,颗粒分散不好,不易观测。
2.目镜测微尺的标定:
目镜测微尺是一个线状分度尺,是测量尘粒大小的标尺,它每一分格所度量的尺寸大小,与显微镜的放大倍数有关,使用前必须用标准尺—物镜测微尺进行标定;
物镜测微尺长1MM,其分成100等分,每个小刻度为10,图3所示。
显微镜下测微计的标定
图3
图4
将物镜测微尺放在显微镜载物台上,在600倍下将目镜测微尺和物镜测微尺左侧的零刻度线对齐后,在右测找出二尺的另一重合线(图3中目镜尺第18线),根据刻度示值,即可按下式算出目镜测微尺一个刻度应量的尺寸。
m
目镜尺的一个刻度(目镜尺上两竖线间的距离)22.25m。
(测量时近似视为20m。
3.测定
(1)将样片固定在载物台上,调整焦距旋钮使物镜到最低位置(不接触样片为限)。
(2)观察样片,轻轻将镜筒上移,到镜下粉尘粒子的边缘清楚为止。
(3)根据实际需要将粉尘径范围划分为几个粒径区间。
本实验采用;
<
2;
2-5;
5-10;
10-20;
>
20五个区间,见图4。
(4)用目镜测微尺量取尘粒大小,(量取粉尘定向径)。
检测时凡在刻度尺覆盖范围内的尘粒要逐一计测,用粒子计数器记录每一粒级粒子的颗粒数。
填入实验记录。
每个样片计测总粒数不应少于300粒。
如刻度尺覆盖的粒数不足300粒,可向一个方向移动样片,继续计测。
达到粒数为止。
(5)大颗粒粒子由于出现次数较少,易造成测定误差,可多测几个定面积视野再取其平均值。
4测定记录及计算
(1)颗粒分散度
在质量分散度计算时,在每一粒径区间均取其粒径平均值作为该区间的代表粒径。
在<
2微米区间,因为一般显微镜最小只能观测到0.5微米,其代表粒径可定为1.25微米;
在>
20微米区间,如数量很少即不再划分,代表粒径可定为20微米。
如大颗粒较多,视其具体情况确定。
按下表计算颗粒分散度和质量分散度等项目
序号
粒径范围(
>
2-5
5-10
10-20
<
总数
计测粒数n
1.25
3.5
7.5
15
20
数量分散度n/n(%)
代表粒径d()
当量重nd
5
质量分散度nd/nd(%)
6
质量累集nd
7
质量累集分布R(%)
(2)质量累集分布曲线
100
80
60
40
0