2.3. Основные физико-химические свойства пылей

Это, прежде всего: адгезионные свойства частиц. Под адгезионными свойствами частиц понимают склонность частиц к слипаемости. Повышенная слипаемость может привести к частичному или полному забиванию аппарата. Чем меньше размер частиц, тем легче они прилипают к поверхности аппарата. Пыли у которых 60 – 70 % частиц имеет диаметр < 10 мкм, ведут себя как слипающиеся. Пыли у которых размер частиц более 10 мкм обладают хорошей сыпучестью. По слипаемости пыли подразделяются на четыре группы:

1. Не слипающиеся – это сухие шлаковые, кварцевые, глинистые пыли.

2. Слабо слипающаяся – это коксовые магнезитовые сухие, апатитовые доменные, колошниковые пыли, летучая зола, содержащая много несгоревших продуктов, а так же сланцевая зола.

3. Средне слипающиеся – это торфяные пыли, а так же влажная магнезитовая, металлическая пыль, содержащая колчедан, оксиды свинца, цинка и олова, сухой цемент, летучая зола без недожига, торфяная зола, сажа, сухое молоко, мука.

4. Сильно слипающаяся – это цементы, во влажном воздухе, гипсовая алебастровая, содержащая нитрофоску, двойной суперфосфат, клинкер, соли натрия, пыль на основе асбеста, хлопка, шерсти.

Необходимо отметить, что пыль в зависимости от условий ее образовани может кочевать из класса в класс.

Со слипаемостью пыли тесно связана другая ее характеристика – сыпучесть, которая оценивается по углу естественного откоса в свеженасыпанном состоянии.

Абразивность пыли. Абразивность пыли характеризует интенсивность износа оборудования при одинаковых скоростях газа и концентрациях пыли. Она, прежде всего, зависит от твердости, формы, размера и плотности частиц. Абразивность учитывают при расчетах аппаратуры (выбор скорости газа), толщины стенок аппарата и облицовочных материалов рабочего контейнера.

Другим свойством пылей является – смачиваемость ее частиц. Смачиваемость частиц водой оказывает влияние на эффективность работы мокрых пылеуловителей. Понятно, что гладкие частицы смачиваются лучше, чем частицы с неровной поверхностью, так как последние в большей степени оказываются покрытыми абсорбируемой газовой оболочкой. По характеру смачиваемости твердые пыли разделяют на три группы:

1. Гидрофильные пыли – хорошо смачиваемые жидкостью, это - кальциевые, кварцевые пыли, пыли силикатов, окисленных металлов, галогенидов щелочных металлов.

2. Гидрофобные пыли – плохо смачиваемые жидкостью, это пыли графита, угля, серы.

3. Абсолютно гидрофобные пыли – пыли парафина, тефлона, битума.

Гигроскопичность частиц – способность пыли впитывать влагу, зависит от химического состава, размеров, формы и степени шероховатости поверхности частиц. Гигроскопичность способствует их улавливанию в аппаратах мокрого типа.

Электрическая проводимость слоя пыли.

Из физики известно, что величина проводимости и этот показатель естественно оценивается по удельному сопротивлению, которое входит в хорошо знакомое выражение для сопротивления , где l,S – удельное сопротивление и площадь поперечного сечения образца, а , где U – напряжение, приложенное к концам образца, а J – ток, текущий через этот образец. В зависимости от удельного сопротивления все пыли можно разделить на три группы:

1. Низкоомные Ом*см. При оседании на электроде частицы мгновенно разряжаются, что может привести к их вторичному уносу.

2. Пыли с Ом*см. Эти пыли хорошо улавливаются в электрофильтре, так как разрядка частиц происходит не сразу, а в течении времени, необходимого для накапливания слоя (потенциал слоя должен быть равен потенциалу электрода).

3. Пыли с Ом*см. Улавливание пылей этой группы в электрофильтрах вызывает большие трудности, потому что пыли этой группы образуют на электроде пористый изолирующий слой.

Электрическая заряженность частиц. Знак заряда частиц зависит от способа их образования, химического состава, а также свойств веществ с которыми они соприкасаются. Этот показатель оказывает влияние на эффективность улавливания в газоочистных аппаратах, на взрывоопасность и адгезионные свойства пылей.

Способность частиц пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом.

Горючая пыль вследствие сильно развитой поверхности контакта частиц порядка с кислородом способно к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом. Интенсивность взрыва пыли зависит от ее химических и термодинамических свойств, от размеров и формы частиц, их концентрации в воздухе, от влагосодержания и состава газов, размеров и температуры источника воспламенения и относительного содержания инертной пыли. Способностью к воспламенению обладают некоторые пыли органических веществ, образующихся при переработке красителей, пластмасс, волокон, а также пыли металлов, магния, алюминия и цинка, порошкообразные RЗМ – Со материалы.

Минимальные взрывоопасные концентрации взвешенной в воздухе пыли 200 - 300 , максимальные 700 - 800 . Чем больше кислорода в газовой смеси, тем вероятней взрыв и больше его сила. При содержании менее 18% облако не взрывается.