粉塵是由自然力或機(jī)械力產(chǎn)生的，能夠懸浮于空氣中的固體細(xì)小微粒。國際上將粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。在除塵技術(shù)中，一般將1～200μm乃至更大顆粒的固體懸浮物視為粉塵。對(duì)于粒徑為0.01～1μm的小固體粒子稱為煙塵，煙塵基本上是保持懸浮狀態(tài)而不能沉降的。
對(duì)于除塵作業(yè)來說，從環(huán)保要求出發(fā)，主要是捕集粒徑為0.1～10μm的煙塵、粉塵，因其粒徑小，對(duì)人體危害最大。同時(shí)，大于10μm的粉塵易于沉降，除塵容易實(shí)現(xiàn)。小于0.1μm的重量影響很小，對(duì)排放濃度影響不大。
按物質(zhì)組成粉塵可分為有機(jī)粉塵、無機(jī)粉塵、混合粉塵。有機(jī)粉塵包括植物粉塵、動(dòng)物粉塵、加工有機(jī)物的粉塵；無機(jī)粉塵包括礦塵、金屬塵、加工無機(jī)物產(chǎn)生的粉塵等。
按塵徑大小或在顯微鏡下可見程度粉塵分為：粗塵，粒徑大于40μm，相當(dāng)于一般篩分的最小粒徑；細(xì)粉塵，粒徑10～40μm，在明亮光線下肉眼可以見到；顯微塵，粒徑0.25～10μm，用光學(xué)顯微鏡可以觀察；亞顯微塵，粒徑小于0.25μm，需用電子顯微鏡才能觀察到。
不同形狀的粉塵可分為：（a）三向等長粒子，即長、寬、高的尺寸相同或接近的粒子；（b）片形粒子，即兩方向的長度比第三方向長得多，如薄片狀、鱗片狀粒子；（c）纖維形粒子，即一個(gè)方向長得多得粒子，如柱狀、針狀、纖維粒子；（d）球形粒子，外形呈圓形或橢圓形。
2、粉塵特性
粉塵由很多特殊的屬性，其中與除塵工程密切相關(guān)的由懸浮特性、擴(kuò)散特性、附著特性、吸附特性、燃燒和爆炸特性、荷電特性、流動(dòng)特性等。
⑴懸浮特性 在靜止空氣中，粉塵顆粒受重力作用會(huì)在空氣中沉降。但實(shí)際空氣絕非靜止，而是由各種擾動(dòng)氣流，小于10μm的塵粒能夠長期懸浮于空氣中。粉塵懸浮特性是除塵工程計(jì)算的依據(jù)之一。
⑵擴(kuò)散特性 是指微細(xì)粉塵隨氣流攜帶而擴(kuò)散。
⑶ 附著特性 塵粒粘附于其它粒子或其它物質(zhì)表面的特性。
⑷燃燒和爆炸特性 物料轉(zhuǎn)化為粉塵，比表面積增加，提高了物質(zhì)的活性，在具備燃燒的條件下，可燃粉塵氧化放熱反應(yīng)速度超過其散熱能力，最終轉(zhuǎn)化為燃燒，稱為粉塵自燃。當(dāng)容易爆炸的粉塵濃度達(dá)到爆炸界限并遇明火時(shí)，產(chǎn)生粉塵爆炸。煤塵、焦碳?jí)m、鋁、鎂和某些含硫高的礦塵均系爆炸性粉塵。
⑸荷電特性 由于天然輻射，離子或電子附著，塵粒之間或粉塵與物體之間的摩擦，使塵粒帶有電荷。
⑹流動(dòng)特性 塵粒的集合體在受外力時(shí)，塵粒之間發(fā)生相對(duì)位置移動(dòng)，近似于流體運(yùn)動(dòng)的特性。
（二）粉塵的密度
單位體積粉塵的質(zhì)量稱為粉塵的密度。排出粉塵顆粒之間及其內(nèi)部的空隙后，包括粉塵顆粒之間及其內(nèi)部的空隙，單位體積松散粉塵的質(zhì)量稱為堆積密度，又稱假密度。
（三）粉塵的粒徑和分散度
粒徑是表征粉塵顆粒狀態(tài)的重要參數(shù)。粉塵顆粒狀態(tài)是粉塵顆粒大小和形態(tài)的表征。粉塵粒徑的分布稱為分散度。
（四）粉塵的含水率（水分）
粉塵的含水率是指水分在粉塵中的重量占粉塵總重的百分?jǐn)?shù)。含水率與附著力又很大關(guān)系，特別影響清灰作用，一般來說，含水率很小的干粉塵，其粘附力小，清灰較易；很濕的粉塵，其粘附力就大，清灰比較困難。
五）粉塵的比表面積（Sv）
單位質(zhì)量粉塵的總表面積稱為比表面積，用平方厘米每克表示（cm2/g）。粉塵的粒徑越小，則比表面積越大，比表面積越大，則粉塵的表面活力越大。比表面積對(duì)粉塵的濕潤、溶解、凝聚、吸附、燃爆的性質(zhì)都又直接的影響。
（六）粉塵濃度
粉塵濃度是指單位體積氣體中所含粉塵的重量。
粉塵對(duì)環(huán)境的污染與濃度有很大關(guān)系，因此各國的環(huán)保法都對(duì)各作業(yè)場(chǎng)所規(guī)定最高容許濃度，對(duì)除塵設(shè)備也規(guī)定了最高排放濃度。
五、氣體的基本性質(zhì)
作為除塵作業(yè)的對(duì)象，粉塵是懸浮于氣體中的，因此氣體的性質(zhì)對(duì)除塵具有十分重要的影響，尤其是袋式除塵器，在考慮壓力損失、選用濾料材質(zhì)、決定清灰方式等都與氣體的性質(zhì)有關(guān)。
氣體的基本性質(zhì)包括氣體的壓力、溫度、密度、濕度、粘度以及雷諾數(shù)和馬赫數(shù)等。
1、氣體的壓力
根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)理論，氣體的壓力是由于大量分子對(duì)容器內(nèi)壁撞擊的總效果。以單位面積上所受的力來度量，故亦稱壓強(qiáng)，單位用Pa表示。
2、氣體的溫度
溫度是表征物體冷熱程度的物理量。在工程應(yīng)用中大多采用國際百分溫標(biāo)，即t（℃）。在氣體熱力學(xué)中則采用絕對(duì)溫標(biāo)，T（K）。兩種溫標(biāo)的關(guān)系式為：
T = 273 + t
氣體的溫度是一個(gè)重要的參數(shù)，它影響氣體的體積、壓力、粘性、密度等參數(shù)，在除塵工程中，它還影響到除塵設(shè)備的承受能力。
3、氣體的密度
單位氣體所具有的質(zhì)量稱為密度。氣體的密度不但與組成氣體的成分有關(guān)，還隨著溫度、壓力的變化而變化。
4、氣體的粘度
流體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，這種性質(zhì)稱為流體的粘性。粘度（或稱粘滯系數(shù)）的定義是切應(yīng)力與切應(yīng)變的變化率之比，是用來度量流體粘性的大小，由流體的性質(zhì)而定。
氣體的粘度是隨著溫度的增高而增大（與液體相反），與壓力幾乎沒有關(guān)系。在袋式除塵器中，濾袋的壓力損失與氣體的粘度成正比，粉塵的沉降速度與氣體的粘度成反比。
5、氣體的濕度
氣體中常含有一定的水蒸氣，氣體中含水蒸汽的多少就用濕度來表示。一般有兩種方式表示：
⑴絕對(duì)濕度
絕對(duì)濕度是指單位體積中所含水蒸汽的質(zhì)量（Kg/m3）。當(dāng)濕氣體中水蒸汽的含量達(dá)到該溫度所能容許的最大值時(shí)的氣體狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。
⑵相對(duì)濕度
相對(duì)濕度是指單位體積氣體中所含水蒸汽的密度與在同溫度、同壓力下飽和狀態(tài)時(shí)水蒸氣的密度之比的百分?jǐn)?shù)。
對(duì)于袋式除塵器來說，氣體濕度高，容易“糊袋”、清灰困難、易結(jié)露，氣體異常干燥時(shí)，易產(chǎn)生靜電�？偟膩碚f，干氣體較濕氣體除塵效果要好。
6、氣體的露點(diǎn)
露點(diǎn)是指氣體的氣壓不變，水蒸氣含量不增減的情況下，未飽和氣體因冷卻而達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。因此，露點(diǎn)是一種氣體濕度的表示法。
當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到100%，即濕體已達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)，氣體中水蒸氣分子的含量已達(dá)到容許的最大值，此時(shí)溫度稍有降低，就必然有一部分水蒸氣分子不能再以氣態(tài)存在于氣體中，而從氣體中析出來成為液體，這叫“結(jié)露”，或叫“冷凝”。
氣體的結(jié)露對(duì)除塵器的工作很不利，它能使粉塵的含水率增大而粘結(jié)在濾袋上，造成清灰困難；還能腐蝕除塵設(shè)備，降低使用壽命，尤其是氣體中含有硫化物時(shí)，硫會(huì)溶解于水中形成強(qiáng)腐蝕劑腐蝕除塵設(shè)備，因此，在除塵作業(yè)中必須防止結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生。
氣體的露點(diǎn)除與濕度相關(guān)外，還與氣體的成分有關(guān)。尤其是氣體中含有三氧化硫時(shí)，即使是少量的，也可以使氣體露點(diǎn)溫度達(dá)到100℃以上，這一點(diǎn)應(yīng)充分注意。水泥廠窯尾的煙氣與發(fā)電廠鍋爐相比硫氧化物比較少，原因是硫容易被生料中的堿成份中和。
下表列出了水泥廠窯尾煙氣的相對(duì)濕度和露點(diǎn)：
窯 型煙氣溫度 相對(duì)濕度 %露 點(diǎn) ℃
帶預(yù)熱鍋爐的干法窯190740
帶懸浮預(yù)熱器干法窯300～350預(yù)熱利用后1033～38
機(jī)立窯50～1901540～55
濕法長窯120～2204065～75
帶過濾器的濕法窯120～1901865～75
立波爾窯80～1301845～60
、雷諾數(shù)
判斷流動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)無因次數(shù)。
8、馬赫數(shù)
氣流速度與音速的比值。
9、導(dǎo)熱系數(shù)
在穩(wěn)定條件和單位溫差作用下，通過單位厚度、單位面積的勻質(zhì)材料的熱流量，稱為導(dǎo)熱系數(shù)，亦稱熱導(dǎo)率。
10、熱擴(kuò)散率
是表征在加熱或冷卻時(shí)各部分溫度趨于一致的能力。它是材料的導(dǎo)熱系數(shù)與其比熱容和密度乘積的比值，也稱熱擴(kuò)散系數(shù)。
第二部分、除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)的各種因素
一、除塵設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-1996）環(huán)境空氣質(zhì)量分類和分級(jí)
⑴ 一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)。一類區(qū)執(zhí)行空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
⑵ 二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。二類區(qū)執(zhí)行空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
⑶ 三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。三類區(qū)執(zhí)行空氣質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2、粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)
⑴ 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-1996）。
在國家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)粉塵的排放濃度和排放速率均有詳細(xì)規(guī)定。
⑵鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GWPB3-1999）。
為了貫徹國家環(huán)境保護(hù)法和大氣污染防治法，防止大氣污染，國家制定了鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按建成使用年限分為兩個(gè)時(shí)段，Ⅰ時(shí)段為2000年12月31日前建成使用的鍋爐；Ⅱ時(shí)段為2001年1月1日起建成使用的鍋爐。
⑶工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB9078-1996）。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了10類19中工業(yè)爐窯的煙（粉）塵濃度、煙氣的黑度、6種有害污染物的最高允許排放濃度（或排放限值）和無組織排放煙（粉）塵的最高允許濃度。
適用于除煉焦?fàn)t、焚燒爐、水泥廠以外適用固體、液體、氣體燃料和電加熱的工業(yè)爐窯的管理，以及工業(yè)爐窯建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其建成后的排放管理。
⑷火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-1996）。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火電廠最高允許二氧化硫排放量、煙塵排放濃度和煙氣的黑度。
適用于單臺(tái)出力在65t/h以上除層燃爐和拋煤機(jī)爐以外的火電廠鍋爐與單臺(tái)出力在65t/h以下的煤粉發(fā)電鍋爐的火電廠的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其建成后的排放管理。
⑸煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16171-1996）。
本標(biāo)準(zhǔn)分年限規(guī)定了機(jī)械化煉焦?fàn)t無組織排放的大氣污染物最高允許排放濃度、噸產(chǎn)品污染物最高允許排放量。
本標(biāo)準(zhǔn)分一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。分別與《GB3095-1996》的環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)相對(duì)應(yīng)。自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，禁止在《GB3095-1996》中的一類區(qū)新建、擴(kuò)建機(jī)械化煉焦?fàn)t和非機(jī)械化煉焦?fàn)t；改建項(xiàng)目不得增加排污量。
⑹水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4915-1996）。
本標(biāo)準(zhǔn)按年限和區(qū)域分別規(guī)定了水泥廠各個(gè)排放點(diǎn)大氣污染物的排放限值及粉塵無組織排放控制限值。
本標(biāo)準(zhǔn)分一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。分別與《GB3095-1996》的環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)相對(duì)應(yīng)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥廠的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其建成后的排放管理。
二、除塵器選型的各種因素
1、處理風(fēng)量（Q）
處理風(fēng)量是指除塵設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)所能凈化氣體的體積量。單位為每小時(shí)立方米（m3/h）或每小時(shí)標(biāo)立方米（Nm3/h）。是袋式除塵器設(shè)計(jì)中最重要的因素之一。
根據(jù)風(fēng)量設(shè)計(jì)或選擇袋式除塵器時(shí)，一般不能使除塵器在超過規(guī)定風(fēng)量的情況下運(yùn)行，否則，濾袋容易堵塞，壽命縮短，壓力損失大幅度上升，除塵效率也要降低；但也不能將風(fēng)量選的過大，否則增加設(shè)備投資和占地面積。合理的選擇處理風(fēng)量常常是根據(jù)工藝情況和經(jīng)驗(yàn)來決定的。
2、使用溫度
對(duì)于袋式除塵器來說，其使用溫度取決于兩個(gè)因素，第一是濾料的最高承受溫度，第二是氣體溫度必須在露點(diǎn)溫度以上。目前，由于玻纖濾料的大量選用，其最高使用溫度可達(dá)280℃，對(duì)高于這一溫度的氣體必須采取降溫措施，對(duì)低于露點(diǎn)溫度的氣體必須采取提溫措施。對(duì)袋式除塵器來說，使用溫度與除塵效率關(guān)系并不明顯，這一點(diǎn)不同于電除塵，對(duì)電除塵器來說，溫度的變化會(huì)影響到粉塵的比電阻等影響除塵效率。
