ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электростатическое осаждение из "Очистка газов в химической промышленности" Очистка газов в электрическом поле — один из основных промышленных процессов удаления пыли из газовых потоков, несмотря на довольно высокую капиталоемкость метода. Основное достоинство метода в том, что он позволяет использовать значительные силы, непосредственно действующие на частицы, а не на дисперсионный поток. С этим обстоятельством связаны и другие преимущества электростатического осаждения удаление из газового потока частиц с размерами вплоть до субмик-рометрового диапазона, высокая степень очистки (99% и более), умеренное потребление энергии, малое гидравлическое сопротивление и т. д. [c.103] Существующие промышленные системы электрического пылеулавливания позволяют обрабатывать значительные объемы (порядка сотен тыс. м /ч) газов, имеющих высокую температуру и агрессивность КПД таких систем достаточно высок, причем существуют солидные резервы для его дальнейшего повышения, что свидетельствует о перспективности метода. [c.104] Процесс электрического улавливания частиц состоит из следующих стадий зарядка взвешенных частиц движение заряженных частиц к электродам осаждение и удаление частиц. На первой стадии частицы пропускают через корону постоянного тока, специально создаваемую на одном из электродов установки электростатического осаждения пыли (рис. 3.4). В принципе возможно использование как положительной, так и отрицательной короны, однако для промышленной газоочистки (кроме кондиционирования воздуха) предпочтительнее отрицательная корона, так как она более стабильна и позволяет получать высокие напряжение и ток. [c.104] При описании процесса зарядки частиц в поле короны большинство исследователей [10, 19, 51] исходят из существования двух механизмов ионного и диффузионного. Первый состоит в зарядке ионами, движущимися под действием внешнего электрического поля, а второй обусловлен диффузией ионов, скорость которой зависит от энергии теплового движения. Считается, что действие электрического поля распространяется на частицы с размерами более 0,5 мкм, а процессов диффузии — на частицы с размерами менее 0,5 мкм. [c.105] Приведенные соотношения позволяют с достаточной степенью точности определять заряд частиц и соответствующее время зарядки. [c.105] Пример. Частица диаметром 21 мкм помещена в корону со следующими характеристиками о = 6-105В/м Л о=5-10 м з /С=2,2-10 м/(с-В М). Требуется определить заряд частицы и временную постоянную зарядки. [c.105] Из уравнения (3.32) предельный заряд частицы 7 = 12яво о/ ч = =5-10- Кл 5-10- V(1.6-10- )=313 зарядов электрона, где 1,6-10- 9 — заряд электрона (в Кл). [c.105] Были предприняты попытки теоретически (Смитом и Макдональдом) и экспериментально (Хьюиттом) обобщить оба механизма зарядки частиц, которые дают неплохую корреляцию (рис. 3.6). [c.106] Более простые модификации этого выражения приведены в [10, 19] и отличаются большей или меньшей степенью идеализации картины истинного движения частиц в поле электрофильтра, а также учетом гидродинамических режимов. [c.107] На рис. 3.7 представлен график зависимости скорости дрейфа частицы от ее размеров и напряженности поля. [c.107] Выражение (3.36) имеет вероятностный характер ввиду стохастического захвата частицы, двигающейся в электрическом поле. Кроме того, оно применимо только к частицам одинакового размера, скорость дрейфа которых не превышает 10—20% скорости движения газа. Наконец, оно не учитывает ряд вторичных факторов, связанных с процессами захвата и удаления пыли с электродов, которые зависят от природы пыли, ее физических свойств и удельного сопротивления [10]. Эти факторы учитывает эффективная скорость дрейфа (миграции). Известно, например, что толщина слоя пыли, имеющей высокое удельное сопротивление, заметно влияет на эффективную скорость дрейфа. В зависимости от удельного электрического сопротивления пыли, улавливаемые в электрическом поле, принято подразделять на три группы. Первая группа —пыли с малым удельным электрическим сопротивлением (до 10 Ом-м), при котором время разрядки слоя весьма небольшое. При таком сопротивлении возможен выброс частицы обратно в газовый поток в силу мгновенной перезарядки. Вторая группа — пыли со средним удельным сопротивлением (10 —10 Ом-м). Бремя разрядки оптимальное для образования минимально необходимого слоя пыли на электроде. Удаление пылей этой группы проблем не вызывает. Третья группа — пыли с высоким удельным сопротивлением (более 10 Ом-м). Такие пыли трудно улавливаются ввиду того, что слой на осадительном электроде действует как изолятор из-за значительного времени разрядки. Следствием этого может быть образование так называемой обратной короны или резкое снижение степени очистки. [c.107] Экспериментально установлено, что при толщине слоя, например, летучей золы, в 1 мм на осадительном электроде эффективная скорость дрейфа составляет 0,098 м/с, в то время как при увеличении слоя до 10 мм она снижается до 0,058 м/с (рис. 3.8). Следовательно, необходимо своевременно удалять уловленную пыль с осадительных электродов. Для этого обычно используют магнитно-импульсное или механическое встряхивание, промывку и другие способы, которые постоянно совершенствуются. [c.107] Вернуться к основной статье