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粉尘真密度的测定方法
尘粒真密度是指不包括尘粒之间的间隙及尘粒本身的微孔所占有的体积在内的单位体积尘粒质量。
1.1. 1 装置
为了测定尘粒真密度 ，须应用附图 1所示的抽真空装置。它是由比重瓶、浸液瓶 、水气分离瓶 、三通阀 、真空表 、真空泵等组成 。
1.1. 2 步骤
（1）取一经干燥的 比重瓶 ，加人重力沉降法 中所用 的液体介质。盖好 比重瓶塞 ，放在恒温水槽 内，只露出一端在水面上 ，持续约 30min，使 比重瓶内外 的温度一致，并调整液体介质至其定量容积。然后取出比重瓶，擦干，立即称取(瓶+液)之质量(W)。
（2）取一经干燥的比重瓶，最好是步骤 (1)中所用的同一瓶 ，称其质量，然后加人干燥的尘粒 ，约为比重瓶容量的 1/3，再称其质量。前后质量差就是尘粒的质量(M)。
(3)把装有尘粒的比重瓶与整个装置相连接，在浸液瓶内倒人一半液体介质，关闭上部与大气相连的阀门。
（4）开动真空泵，液体内的溶解空气和比重瓶内尘粒中的空气同时被抽 出。一般要求抽到n+mmHg的绝对压力。此时应注意，不能抽得过度，以免尘粒从比重瓶 内飞 出 。
(5)真空泵抽到 n十mmHg的绝对压力后 ，立 即把三通 阀转换 一个位置，不再抽浸液瓶内空气，而继续对比重瓶抽气，直到负压降到 2mmHg绝对压力以下。
(6)将三通阀转换到另一个位置，并稍打开浸液瓶上的阀门，使液体慢慢地流人 比重瓶 内，此时注意将球形瓶内附着 的尘粒 冲洗到比重瓶 中。当液体快灌满 比重瓶 时立 即把三通 阀关 闭停止放液 。
(7)打开左边的放气阀，取下比重瓶，轻微振动后加满液体，然后盖上比重瓶塞。把比重瓶放人恒温水槽内，约半小时使瓶内外温度一致，然后取出擦干，并调整液体至定量刻度线 ，称(瓶十尘十液)之质量(R)。
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实验一 粉尘真密度的测定
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大气污染控制工程实验指导书
大气污染控制工程实验指导书王德雷 编东南大学环境工程实验室第一部分 粉尘性质的测定 实验一、粉尘真密度测定一、 目的粉尘真密度是指密实粉尘单位体积的重量， 即设法将吸附在尘粒表面及间隙中的空气排 除后测的的粉尘自身密度 PD. 测定粉尘真密度一般采用比重瓶法，粉尘试样的质量可用天平称量，而粉尘物
体的体积 测量则由于粉尘吸附的气体及粒子间的空隙占据大量体积， 故用简单的浸润排液的方法不能 直接量得粉尘体积，而应对粉尘进行排气处理，使浸液充分充填各空隙及粉尘的空洞。才能 测得粉尘物质的真实体积。二、测试仪器和实验粉尘1. 比重瓶 2. 三通开关 3. 分液漏斗 4. 缓冲瓶 5. 真空表 6. 干燥瓶 7. 温度计 8. 抽气泵 9. 被测粉尘 10.蒸馏水三、测试步骤1.称量干净烘干的比重瓶 mO。然后装入约 1/3 之一体积的粉尘,称得连瓶带尘重量 mS。 2.接好各仪器，组成真空抽气系统，将比重瓶接入抽气系统中，打开三通开关使比重瓶 与抽气泵联通，启动抽气泵抽气约 30 分钟。 （注意：抽气泵不能直接连入大气，否则会将泵 内润滑油抽出） 3.轻轻转动三通开关使分液漏斗与比重瓶联通。 （注意：不能将分液漏斗与抽气系统联 通以免水进入抽气泵中）此时由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水会迅速地流入比重 瓶中，注意只能让水注入瓶内 2/3 处，不能注满。 4.转动三通开关，再使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵，轻轻振动比重瓶，这时可以 看见粉尘中有残留气泡冒出，待气泡冒完后，停止抽气。 5.取下比重瓶，加满蒸馏水至刻度线，将瓶外檫干净后称其重量 mSe。 6.洗净比重瓶中粉尘，装满蒸馏水称其重量 me。P式中：D=m ?m (`m ? m ) + m ? mS O S O e? Peseg/cm3mO mS m Se比重瓶自重 (比重瓶+粉尘)重 （比重瓶+粉尘+水）重 （比重瓶+水）重 测定温度下水的密度 粉尘的真密度 g/cm3mePe Pp四、测定记录粉尘名称 液体密度 序 号 瓶重 mO（g） 粉尘来源g/cm3 测定温度液体名称 测定日期 粉尘真密度 g/cm3(瓶+尘)重 mS（g）（瓶+尘+水）重 （瓶+水）重 mSe（g） me（g）平均真密度g/cm3五、思考题：1. 此法与先加水后抽气测真密度相比有什么不同，为什么？ 2. 粉尘的真密度与堆积密度有何区别，各用于那些场合？实验二、粉尘粒径分布测定一、 目的1. 了解离心沉降法分离粉尘颗粒的原理和过程，掌握测定方法。 2. 在对数坐标纸上作出粉尘粒径分布曲线。 3. 根据粉尘的粒径分布曲线求出中位径。二、测试仪器和实验粉尘1. YFJ(Bahco)离心式粉尘分级仪。 2. 已知重量的称纸 3. 千分之一分析天平。 4. 实验粉尘。三、测试装置原理YFJ 离心式粉尘分级仪主要由试料容器、旋转圆盘和电动机等部件组成， 见图。 工作时，尘粒样品从由振导器的实验容 器加入缓慢而均匀地被送到旋转圆盘的中心 处， 电动机以 mpm 的高速带动圆盘 旋转，尘粒样品在离心力的作用下进入分级 室。同时电动机带动辐射叶片旋转，使气流 从仪器下部吸入，经节流片、均流片、分级 室从上部边缘排出。因此，粉尘在受到惯性 离心力作用的同时，还受到空气阻力的作用。 当粉尘所受到的离心力大于空气阻力时，粉尘便落入储尘器成为筛上物，当尘粒受到的离心力小于空气阻力时，被空气携带通过叶片沉积于外圈的周边 上，成为筛下物，当旋转速度、尘粒比重和通过分级室的风量一定时，被气流 吹出分级室的尘粒粒径也是不等的。由于通过分级室的风量可以由分级仪所带 的一套大小不等的节流片来调节，因此，依次更换节流片就可将尘粒按一定的 粒径逐级分离出来。把每一级分离后残留尘粒仔细地收集起来称重，就可以算 出每一粒组的粉尘累计百分数。四、测试步骤1.称出经过烘干的 10g 左右粉尘。将粉尘放在已知重量的称纸上，在天平 上称出 “纸+粉=10+纸重” 即可注意粉尘可以是 10g 左右， 但必须要称至 0.001g。 2.插入对应于最小颗粒的最大节流片 No.17。 3.用调节螺钉 6 旋下滑动遮板 5 使之严密关闭。 4.用调节螺钉 2 调节给粒斗 8 的高度使其头部对准给料孔，二者之间的距 离为 2~3mm。 5.把称好的粉尘放在给料斗的金属筛网上，金属筛网将大于 40μm 的颗粒 筛出。 6.开动电机，当其达到全速后开动电导器 7. 7．用调节螺钉 6 调整滑动遮板 5 使粉尘薄薄地以每分钟 1~2 克的速度经 过条缝喂入漏斗 8，当粉尘完全漏入后拿掉金属筛网，刷下留在容器或漏斗壁 上的粉尘。 8.切断电源开关 9.搬开活动支架 1 用三脚扳手逆时针松开挡环 11. 10.用固定手柄垂直提起叶轮 9，把它放在干净纸上，轻轻敲击，使大部分粘在附于边缘上的粉尘松散以便收集。 11.旋转卸下储尘容器 11. 12.刷下粘附于容器底部和边缘的粉尘。 13.仔细收集操作步骤 10、11、12 获得的粉尘，称重得到 G1，这部分粉尘 加上筛网预先筛剩的粗粒子 Gt,构成一次残留物，相当粒度超过最低粒度极限 的粒尘。 重量百分数 G1 =R1 + Rt × 100% G则小于等于最小颗粒级尘粒的重量百分数应为：S1=1-R1 14.换用下一号节流片 NO16. 将由步骤 10、11、12 收集下来的尘粒 G1 倒入试料容器（此时不再需 用金属筛网） ，按照步骤 1~13 重复操作，得出颗粒大于 NO17 的重量百分数 R2 以及小于该颗粒的重量百分数 S2. 15.依次换用不同节流片（NO16,NO14,NO12,NO8,NO4）及不加节流片，的 出相应的 R3,R4……及 S3,S4….. 16.清扫，仪器使用完毕后，先用毛刷接转盘护圈 13 及风扇叶片上各部分 粘附的粉尘清扫下来，再用纱布醮水及醮酒精各擦一遍。最后开启离心机用空 气吹干，将各部复原。 五、数据整理： 由于调节风速用的节流片所能分离的理论粒径极限是用真比重为 lg/cm3 的球形粒子粉尘在电压为 380/220V 的工频电源情况下标定出来的， 而实际实验 的颗粒往往其真比重不等于 lg/cm3 且是非球形粒子，因此需用下式进行修正。d=dtρt?md实验粉尘实际粒径 ?dt 理论粒径 ? ρt 实验粉尘真比重 g/cm3 将实验数据填入表 1： 节流片编号 理论粒径 ? 实际粒径(?) R S 六、实际结果 1.根据表 1 的结果将颗粒实际 d 和相应的筛余重量百分数 R 绘在对数概率 坐标纸上，纵坐标表示 R，横坐标表示 d，用目视法或最小儿乘法得出回归直线 绘于图上。 2.利用直线查出有关粒径的相应累计筛余百分数，即尘粒的重量分散度， 填入表 2. 表2 &30? 30~20? 20~8? 8~5? 5~2? &2? 17 4.3 16 9.4 14 20.2 12 26.6 8 37.8 4 45.4 0 51.23. 求出中位径 七、思考题1.尘粒在巴柯分级仪中的运动规律与那种除尘器中的运动规律相似？为 什么？ 2.讨论分析所得的结果，产生误差的主要原因，操作中应注意的事项。
实验三、粉尘比电阻测定一、 目的1.了解和掌握粉尘比电阻的测试原理和方法。 2.测出设定温度下粉尘比电阻值并作出温度 t 为横坐标比电阻值β为纵坐标的 t-β曲线二、 测试仪器和实验粉尘1.测试箱 2.电压表(KV、V、mV 表) 3.电流表（mA、μA、检流计）检流计最小刻度：2.1×10-10A（对应于×1 档） 。2.1×10-9A （对应于×0.1 档） ；2.1×10-8A（对应于×0.01 档）,60 读数相当于 1.26 微安。 4.温控仪（0~499 ?C） 5.电子交流稳压器 6.自偶调压器 7.高压直流发生器 8.实验粉尘三、 测试步骤根据欧姆定律，导体的电阻和所加的电压及产生的电流之间存在如下关系： V R= ? I 2 粉尘的比电阻值是指在 1cm 的圆面积上，堆积 1cm 高的粉尘，然后沿着高度方向所测 的电阻值，即电流沿高 1cm 的方向，通过体积为 1cm3 的圆柱体形物料时所受到的阻力。因 此： V E ρ = ? ? ? cm I H ρ――粉尘比电阻Ωcm V ――外加电压 V I ――通过粉尘层的电流 A F――主电极底表面面积 cm2 H――粉尘层厚度 cm四、 测试装置原理测试装置主要由供电部分和测试部分组成。 供电部分由交流电子稳压器自偶变压器和直流高压发生器组成，负责提供高压直流电， 测试部分由测试箱，测试电表，温控仪组成。高压电源通过绝缘瓶由测试箱的侧壁引进，直 接送到测试箱内侧试盘的高压电极（即样品盘）上，测试电极（即主电极）和导电环由耐高 温并套有绝缘瓷管的细镍铬丝线引出箱体外，与测试电表和地线相连。 这样，通过电压表和电流表读数，即可按照欧姆定律计算出粉尘比电阻值ρ。五、测试步骤1.将粉尘经 80 目箱子进行筛选后，放入烘箱在 50?C 温度下烘一小时，然后放进干燥器 内冷却至室温。 2.采用人工装灰法将粉尘放入样品盘，用仪器所带的压块压实，注意压实时压块不要有 重力加速度，刮平，然后将连接在绝缘板上的主电极和导电环放在尘样表面，关闭测试箱。 3.打开电源， 5 分钟进行常温下击穿电压测定， 过 慢慢调节电压到 1KV， KV， KV…… 2 3 直至击穿，对应每一个电压值读出相应的电流值。 4.拉断电源，打开测试箱，将料盘内击穿的粉尘样品换掉，重新装上样品，放好主电极， 关闭测试箱。 5.取击穿电压的 70%~80%作为高温下的比电阻测试电压，然后调节温度至每一设定温 度，对应于每一温度将电压调节至规定电压，读出相应的电流，计算出每一温度下的比电阻 值。 6.将测定四个样品值的平均值作为该温度点的比电阻值（有的样品盘内粉尘可能会有杂 质，故会产生数据偏离和过早击穿现象，计算时舍去） 7.拉断电源，打开测试箱，将样品倒入指定的容器内，清扫样品盘。 注意： 1.测定过程中有些粉尘会由于温度升高产生极化，电压会自然升高，此时可调节电压至 设定值。 2.比电阻测试是在高温高压下进行的，故必须注意安全，测试完毕后立即拉掉电源。稍 等后方可接近测试设备，若测试中发生故障，必须切断电源，然后才能进行处理。六、数据整理根据所测数据，在坐标纸上绘出ρ―t 曲线。七、思考题1.温度对比电阻有何影响？ 2.电压对比电阻有何影响？ 3 粉尘样品上所受压力对比电阻有何影响？
东 南 大 学 环 境 工 程 实 验 室 粉尘比电阻测试记录委托单位 室内温度 测定人员 测定方法：采样 APC 标准测定法 计算公式：ρ= (V/I)?(F/H)?109 室温测定： （确定击穿电压） 电 压 （KV） 电 流 (μA) 比 电 阻 （Ω-cm） 高温测定： 电 压 （KV） 温 度 (?C) 电 流 一 (μA) 电 流 二 (μA) 电 流 三 (μA) 电 流 四 (μA) 平均电流 (μA) 比电阻 （Ω-cm） 粉尘名称 室内湿度 测定日期 圆盘面积 F= Ω-cm cm2 粉尘厚度 H= F/H=10 cm 粉尘来源
东 南 大 学 环 境 工 程 实 验 室粉尘比电阻测试记录测定方法：采样 APC 标准测定法 9 计算公式：ρ= (V/I)?(F/H)?10 Ω-cm F/H=10 委托单位 粉尘名称 室内温度 温 度 (?C) 电 压 （KV） 电 流 (μA) 室内湿度 比 电 阻 Ω-cm测定审核测定日期第二部分 除尘装置性能的测定 实验四、除尘装置性能测定i. 实验目的1.了解和掌握除尘器风量、 阻力损失、 漏风量、 总效率、 分级效率等性能测试原理和方法。 2.通过本次实验了解旋风除尘器进口风速与除尘效率、阻力损力关系特征；电除尘器作电 压与除尘效率关系特性；布袋除尘器反吹清灰率与除尘效率关系特性等。ii.实验原理1. 风量的测定 用毕托管测出管某点内动压 P1(Pa)便可计算出该点的流速 V=KP 式中 2 P1ρm/sρ―气体密度。Kg/m3 Kp―毕托管校正系数，无量纲。 由于标准毕托管只能用于不含尘的气流中测定，气流中含尘液度时，标准毕 托管孔口易于堵塞，本实验用 S 型毕托管如图 由于标准毕托管只能用于不含尘的气流中测试，气体中含有粉尘时，标准毕托管 孔口易于堵塞，本实验用 S 型毕托管是型智能采用仪所附的，与采样管集成为一体。 管道中断面平均流速可取断面上各点流速的平均值即 1 V = （V1+V2+??+Vn） ? n 计算出管道断面平均流速后，即可计算出通过管道的气体流量 Q=A?V m3/s 式中 A 管道截面积 m3 V 管道截面平均流速 m/s 在测出气体的温度、湿度和压力后即可求出各种状态下（包括标准状态下）的气 体流量。 测出了除尘器进口流量 Qi 与出口流量 Qo 之后，就可算出除尘器的漏风率η漏 η 漏=Qi ? Qo × 100% Qi2．除尘器压力损失的测定 除尘器压力损失ΔP 应该是 3，等速采样的原理 等速采样系指含尘气体通过采样咀进口的速度（即采样速度）等于管道中该点的 气体流速，这样得到的样品才有代表性，否则若采样速度 Vn 大于管道中的气流速度 Vx 时，则从采样咀边缘吸入的气流中的大尘粒因惯性作用不能随改变了方向的气流进 入采样咀，从而致使测得的气体含尘浓度值小于管道中的实际浓度值；反之，若采样 速度 Vn 小于气流速度 Vs 时，处于采样咀边缘的大尘粒因惯性作用不能绕过采样咀进 入采样咀内，从而致使测得的浓度值大于实际值；只有当采样速度 Vn 等于气流速度Vs，即实际等速采样时，含尘浓度测定值才能等于实际值。 维持等速采样的办法有预测流速法，静压平衡法与动压平衡法，本实际应用前两 种方法。 1. 静压平衡法 静压平衡法是采用一种特殊结构的静压平衡型等速采样管（如图） ，其采样咀内 壁与外壁上皆开有静压空孔，采样时通过调节流量的大小使采样咀内外壁上静 压孔接受的静压相等（与之相连的微压计指示为零） ，从而达到了采样速度等于 管道中气流速度，即实现的等速采样，仪器上的转子流量计仅作为参考，整个 采样过程所采的气体量可从仪器上的累计流量中读出，静压平衡法操作简单， 准确，且适用于管道中流速变化较大的场合，缺点是当管道中粉尘浓度过大时， 其静压孔易被堵塞。 2. 预测流速法 预测流速法是先预测出管道中各采样点的气流速度， 再根据各点流速和采用 的采样咀直径计算出等速采样流量。 若选择的采样咀内径为 d(mm),管道中某点的气流速度为 Vs(m/s),则所需等 速采样的流量应为 π d qs= ( )2Vs × 60 × 10 = 0.047 d 2Vs (1 / min) 4 100 而控制采样速度是借助于控制瞬时流量计（转子流量计）的读数 qm 来实 现的，由于管道中的压力 qs，温度 Ts ,与流量计前压力 qr, 温度 Tr 不相同，故 qs 与 qm 也不相同。qm=0.029×d2?Vs( (Pa + Ps Tr )[ ]1 / 2 Ts ( Ba + Pr)(1―Xsw)d― 采样咀内径（mm） Vs―管道中某点流速，(m/s) Ba―当地大气压，mmHG; qs ―管道中相对压力，mmHG; Ts―管道中烟气温度，K; Tr―流量计前温度，K; Pr―流量计前相对压力，mmHG; Xsw―烟气中水气体积百分数%。 （3）自动跟踪法 由于静压平衡法与预测流速法操作需要人工控制，并且误差较大，因此利 用电脑技术发展了自动跟踪法， 本实验使用的 型智能采样仪可以自动跟踪烟 道里的静压，自动调整采样流量从而达到等速采样的目的。并且可在仪器的显 示屏上同时读出烟气流量，动压、静压、采样瞬时流量及累计流量等数据。 4.测点布置 本实验系统中管道直径分别为 D=320mm(进口)、D=400mm（出口）,D&1000mm，故 测 点 数 只 取 2 个 即 可 ， 在 进 口 断 面 2 点 距 管 壁 距 离 分 别 为 0.15D=320x0.15=48mm,0.75D=320x0.75=240.在出口断面 2 点距 管壁距离分别为 0.15Dx400=60mm,0.75Dx400=300mm.三、实验装置及仪器1.除尘实验台（如图） 2.WJ-60B 型毕托管平行全自动烟尘采样仪两台 3.秒表、钢卷尺等除尘实验台四、实验步骤1.滤筒称重 将滤筒编号（可用签字笔在滤筒上写上号码） ，然后在天平上称重。 2.测试 开启采样仪，待仪器自检完毕后进入主菜单，按照主菜单分别选择设置、截面、 选咀采样等。由于实验为冷态，故烟气工况、温度、湿度可不选。 a) 设置 在主菜单中选择设置，按确定后选择日期时间，根据实验室大气压力表读数输入 参数。 ②选择截面 在主菜单中选择截面，选择圆形烟道，对于本实验装置，除尘器进口管道直径为 Φ200，出口管道直径为Φ300，在输入烟道直径、套管长度后仪器会自动给出测点个 数和位置。 ③选采样咀 在主菜单中选采样咀，将仪器面板上的 2 个皮托管的“+” “-”接咀与取样管上的 “皮托管接咀”相连，其中面向气流方向的皮托管接咀接面板上“+”端，背对气流 方向的接咀接“-”端，连接好后，将采样管插入烟道中烟气接近平均流速处，启动 风机，稍停片刻后启动给料机发尘，调节好系统的阀门在主菜单中按“选采样咀”键， 仪器会显示流速，选咀等参数。根据仪器显示的数据选择采样咀。 ④采样 进入采样菜单，选取自动采样，显示屏上会显示出点采时，考虑到除尘器出口 浓度低，可选 4：00，即每个点采样 4 分钟。采样点选 2 点，即 0.15D 与 0.85D。总 采样时间维 8 分。输入相应的滤筒编号，核实采样咀是否为所选的直径。将编好号， 称重后的滤筒装入采样管中，由于本实验是冷态，故不接干燥瓶，开始采样，每个采 样点到时间时，仪器显示屏会闪烁，并伴随报警声，这是更换采样点，直至采样结束。 记录下显示屏上的技术数据。改变除尘器风量，重复上面的采样过程。 本实验做 2 个不同风量下的除尘效率测试，可根据得到的结果比较旋风除尘器 在不同的风量下的效率、阻力等性能。思考题：1.为测定管道中气流的压力、速度、含尘浓度，在选择测定断面位置时，为什么 要尽量避开局部阻力构件，优先选择直管段？
实验目的和意义大气污染主要来源是工业污染源排出的废气,其中烟道气造的危害极为严重,因此,烟道气的 测试为大气污染源监测的主要内容之一,而烟气的温度、压力、含...大气污染控制控制工程实验指导书(环境工程专业用) 编者:刘晖 明彩兵 刘洁萍 仲恺农业技术学院教材科印 2013 年 9 月 大气实验指导书 目 录 实验一 粉尘真密度的...《大气污染控制工程》 实验指导书 教学院(部) 教研室 环境科学与工程学院 环境工程 2013 年 9 月 1 日 1 实验一一、实验目的 粉尘粒径分布测定 1.掌握用光...《大气污染控制工程》课程实验指导书 实验一一、实验目的 移液管法测定粉体粒径分布 掌握液体重力沉降法(移液管法)测定粉体粒径分布的方法。 二、实验原理液体重...大气污染控制工程实验指导书 大气污染控制实验指导书 课程名称:大气污染控制工程实验 上课班级:环境工程三年级 教师姓名:孔祥华 -1- 大气污染控制工程实验指导书 实验...《环境工程实验指导书》 97页 免费 大气污染控制工程实验讲义... 20页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行...《大气污染控制工程(上)》... 16页 免费喜欢此文档的还喜欢 水污染控制工程实验指导书 26页 2财富值 水污染控制工程实验 71页 1财富值 水污染控制工程实验(ne...水污染控制工程实验指导书_工学_高等教育_教育专区。水污染控制工程实验指导书 ...所用玻璃器皿应避免实验室空气 中氨的玷污。 实验六 离子交换软化实验 一、...大气污染控制实验及课程设计指导书 (1)_工学_高等教育_教育专区。实验一、粉尘...《大气污染控制工程》 北京:高等教育出版社.1991 设计成果要求: 设计报告的重点...大气实验指导书 SO2大气实验指导书 SO2隐藏&& 《大气污染控制》 实验指导书 生物与环境工程学院 1 目录 ? ? ? ? 实验一:烟气中二氧化硫浓度的测定 3 实验二:...
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粉尘真密度东华大环学境学院大三实验报告.doc 8页
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粉尘真密度东华大环学境学院大三实验报告
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《环工综合实验（2）》（粉尘真密度的测定实验）实验报告专业环境工程班级卓越环工1101姓名黄雪琼指导教师余阳成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一四年四月实验题目 粉尘真密度的测定实验 实验类别 综合
实验室 2137 实验时间 日13时~16时
实验环境 温度:17.7℃ 湿度:67% 同组人数 7
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实验目的1.了解粉体真密度的概念及其在科研与生产中的作用；2.掌握浸液法——比重瓶法测定粉末真密度的原理及方法。二、实验原理粉体真密度是粉体质量与其真体积之比值，其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以，测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同，粉体真密度的主要测定方法是浸液法。　　浸液法是将粉末浸入在易润湿颗粒表面的浸液中，测定其所排除液体的体积。此法必须真空脱气以完全排除气泡。真空脱气操作可采用加热(煮沸)法和减压法，或两法同时并用。浸液法主要有比重瓶法和悬吊法。其中，比重瓶法具有仪器简单、操作方便、结果可靠等优点，已成为目前应用较多的测定真密度的方法之一。因此，本实验采用这种方法。比重瓶法测定粉体真密度基于“阿基米德原理”。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中，抽真空除气泡，求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体，就可计算所测粉末的真密度。真密度ρ计算式为：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；ρL——液体的密度，g/cm3；ρp——粉尘的真密度，g/cm3.三、实验设备和仪器1.真空装置：由比重瓶、真空干燥器、真空泵、真空压力表、三通阀、缓冲瓶组成；2.温度计：0～60℃，精度0.1℃；3.电子天平：感量0.001克；4.烧杯：1000ml；5.烘箱、干燥器。
四、实验步骤1、称量事先洗净、烘干的比重瓶的重量M1。2、在比重瓶内，装入一定量的粉体试样，精确称量比重瓶和试样总质量重量M2，粉尘总质量M=M2-M1。3、将蒸馏水注入装有试样的比重瓶内，至容器容量的2/3处为止，放入真空干燥器内。4、启动真空泵，抽气15～20分钟。5、从真空干燥器内取出比重瓶，向瓶内加满蒸馏水并称其重量R。6、洗净该比重瓶，然后装满浸液，称其重量W。五、实验记录及数据处理样品编号M1/gM2/g粉尘质量M=（M2-M1）/g瓶+粉+液体的质量R/g瓶+液体的质量W/g排开液体质量G=W+M-R/g粉尘密度ρ=M/G/Kg/m14..109..142..142.1815.15第一组数据与其他两组相差较大，舍去。可得粉尘真密度为ρ=1831.5Kg/m3结果分析：滑石主要成分是滑石含水的硅酸镁，分子式为Mg3[Si4O10](OH)2。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状，偶见。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。无色透明或白色，但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色；解理面上呈珍珠光泽。硬度1，比重2.7～2.8。也称相对密度，固体和液体的比重是该物质（完全密实状态）的密度与在标准大气压，3.98时纯H2O下的密度（999.972kg/m3）的比值。因此可以得到滑石粉的真密度约为kg/m3，与实验结果误差较大。之所以有这么大的误差，主要原因分析如下：真空装置条件下滴水难以和滑石粉末充分混合。即使进行一定的摇晃，但是依然难以进行均混，导致液面上层悬浮着较多的固体没有混合进入液体中。2、使用了缓冲液后，滑石粉与缓冲液虽然较容易混合，但同时产生了大量泡沫，在盖上瓶盖后难以形成“满瓶”状态，产生了误差。3.你现在在2137实验室（实验室内只有真空过滤设备一台）内，现在要测定滑石粉的真密度，你会如何测？请写出实验方案，并当场进行测定。答：经讨论，本组采用方案如下：实验步骤：1、取500m容量瓶，准确称得容量瓶质量MM1；3、在容量瓶中加蒸馏水至刻度线，用真空过滤设备抽气，此时瓶中液体体积会减少，往瓶中加蒸馏水至刻度线；重复此过程直到抽气完全并且瓶中液体液面在刻度线上；4、准确称得此时容量瓶以及其中混合液体的质量M2；结果记录：M=186.59g，M1=216.48g，M2=697.01gρ水=998.65数据计算：容量瓶中脱气水质量M水M2-M1=697.01-216.48=480.53g脱气水体积V水M水/ρ水V粉-V水=ρ=M粉/V粉=29.89/0.01882g/L
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