Электростатический осадок

Не путать с электрофильтрацией .

Электроды внутри электростатического осадка

Коллекционный электрод электростатического осадка на заводе сжигания отходов

Сборка изолятора с корпусом и шиной высокого напряжения удалена для технического обслуживания и проверки. Изоляторы обычно используются для удержания полей электродов между заземленными пластинами сбора.

Электростатический осадок ( ESP ) представляет собой без фильтров, которое удаляет мелкие частицы, такие как пыль и дым, из проточного газа, используя силу индуцированного электростатического заряда, минимально препятствуя потоку газов через устройство.

В отличие от влажных скрубберов , которые применяют энергию непосредственно к среде проточной жидкости, ESP применяет энергию только к собранным частицам, и, следовательно, очень эффективен в его потреблении энергии (в форме электроэнергии).

Изобретение

Первое использование коронного разряда для удаления частиц из аэрозоля было Холфельдом в 1824 году. Однако это не было коммерциализировано почти столетие спустя.

В 1907 году Фредерик Гарднер Коттрелл , профессор химии в Калифорнийском университете в Беркли , подал заявку на патент на устройство для зарядки частиц, а затем собирал их с помощью электростатического притяжения - первого электростатического осадка. Коттрелл сначала применил устройство к сбору тумана серной кислоты и оксида свинца для изготовления кислоты и плавки . , излучаемых из различных активностей Виноградные виноградники в Северной Калифорнии были отрицательно затронуты выбросами свинца.

Во время изобретения Коттрелла теоретическая основа для операции не была понята. Оперативная теория была разработана позже в Германии, с работой Уолтера Дойча и формированием компании Lurgi.

Коттрелл использовал доходы от своего изобретения для финансирования научных исследований посредством создания фонда под названием Research Corporation в 1912 году, которому он назначил патенты. Цель организации состояла в том, чтобы принести изобретения, сделанные педагогами (такими как Коттрелл) в коммерческий мир на благо общества в целом. Операция исследовательской корпорации финансируется за счет роялти, выплачиваемых коммерческими фирмами после проведения коммерциализации. Исследовательская корпорация предоставила жизненно важное финансирование для многих научных проектов: циклотрон Годдарда по ракетам, , Лоуренса эксперименты методы производства для витаминов А и В ₁ , среди многих других.

Исследовательская корпорация установила территории для производителей этой технологии, которая включала в себя западные осадки (Лос-Анджелес), Лодж-Коттрелл (Англия), Лурги Ампутбау-Геселлшафт (Германия) и японская Корпорация Коттрелл (Япония) и был клиринговым домом для любого процесса улучшения. Тем не менее, антисторонние проблемы заставили исследовательскую корпорацию устранить ограничения на территорию в 1946 году.

Электрофорез -это термин, используемый для миграции заряженных частиц газа в электростатическом поле с прямым током . Традиционные CRT, телевизоры как правило, накапливают пыль на экране из-за этого явления (CRT-это машина с прямым током, работающую примерно в 15 киловолках).

Типы

Есть два основных типа осадков:

• Высоковольтные одноступенчатые-одностадийные осадки сочетают в себе ионизацию и шаг сбора. Они обычно называют осадочными осадками Коттрелла.
• Низковольтные двухступенчатые двухступенчатые осадки используют аналогичный принцип; Тем не менее, ионизирующая секция сопровождается коллекционными пластинами.

Ниже описано высоковольтный, одностадийный осадок, который широко используется в операциях обработки полезных ископаемых. Двухстадийный осадок с низким напряжением обычно используется для фильтрации в системах кондиционирования воздуха.

Тарелка и бар

Большинство установленных электростатических осадков являются типом пластины. Частицы собираются на плоских параллельных поверхностях, которые находятся на расстоянии от 8 до 12 дюймов (от 20 до 30 см) друг от друга, с серией разрядных электродов, расположенных вдоль центральной линии двух соседних пластин. Загрязненные газы проходят через проход между пластинами, и частицы заряжаются и прилипают к сборочным пластинам. Собранные частицы обычно удаляются путем рэп -пластин и осаждаются в бункерах или бункерах у основания осадника.

Концептуальная диаграмма электростатического осадка пластины и стержня

Самый простой осадчик содержит ряд тонких вертикальных проводов и с последующей стопкой из больших плоских металлических пластин, ориентированных вертикально, с пластинами обычно расположены от 1 до 18 см друг от друга, в зависимости от применения. Воздушный поток течет горизонтально через пространства между проводами, а затем проходит через стопку пластин.

Отрицательное напряжение в нескольких тысячах вольт прилагается между проволокой и пластиной. Если приложенное напряжение достаточно высокое, электрический корон -разряд ионизирует воздух вокруг электродов, которые затем ионизируют частицы в воздушном потоке.

Ионизированные частицы, из -за электростатической силы , перемещаются к заземленным пластинам. Частицы накапливаются на пластинах сбора и удаляются из воздушного потока.

Двухэтапный дизайн (отдельная секция зарядки перед секцией сбора) имеет преимущество в минимизации производства озона, что отрицательно повлияет на здоровье персонала, работающего в закрытых пространствах. Для корабельных машин , где коробки передач генерируют масляный туман , двухэтапные ESP используются для очистки воздуха, улучшения эксплуатационной среды и предотвращения накопления легкогногрочных туманов. Собранное масло возвращается в систему смазывания передач.

Трубчатый

Трубчатые осадки состоят из цилиндрических сбора электродов с разгрузочными электродами, расположенными на оси цилиндра. Загрязненные газы текут вокруг разряда электрода и вверх по внутренней части цилиндров. Заряженные частицы собираются на заземленных стенках цилиндра. Собранная пыль удаляется с нижней части цилиндра.

Трубчатые осадки часто используются для сбора тумана или тумана или для клея, липких, радиоактивных или чрезвычайно токсичных материалов.

Компоненты

Четыре основных компонента всех электростатических осадков:

• Блок питания, чтобы обеспечить высоковольтный DC Power
• Ионизирующая секция, чтобы придать заряд частицам в газовом потоке
• Средство удаления собранных частиц
• Корпус для осаждения зоны осадки

Собранное материал на электродах удаляется путем рэпа или вибрации коллекционных электродов либо непрерывно, либо с заранее определенным интервалом. Очистка осадки обычно может быть выполнена без прерывания воздушного потока.

Эффективность сбора ( R )

Следующие факторы влияют на эффективность электростатических осадков:

• Более крупные области сборов и более низкие скорости потока газа повышают эффективность из-за увеличения времени, доступного для электрической активности для обработки частиц пыли.
• Увеличение скорости миграции пылевой частиц до коллекционных электродов повышает эффективность. Скорость миграции может быть увеличена на:
  • Уменьшение вязкости газа
  • Повышение температуры газа
  • Увеличение поля напряжения

Производительность осаждения очень чувствительна к двум свойствам частиц: 1) электрическое удельное сопротивление; и 2) распределение частиц по размерам . Эти свойства могут быть измерены экономически и точно в лаборатории, используя стандартные тесты. Удельное сопротивление может быть определено как функция температуры в соответствии со стандартом IEEE 548. Этот тест проводится в воздушной среде, содержащей определенную концентрацию влаги. Тест запускается как функция восходящей или нисходящей температуры или обоих. Данные получены с использованием среднего уровня золы Электрическое поле 4 кВ/см. Поскольку используется относительно низкое приложенное напряжение, а пары серной кислоты не присутствуют в испытательной среде, полученные значения указывают на максимальное удельное сопротивление золы.

В ESP, где зарядка и разрядки частиц являются ключевыми функциями, удельное сопротивление является важным фактором, который значительно влияет на эффективность сбора. Хотя удельное сопротивление является важным явлением в межэлектродной области, где происходит большая часть зарядки частиц, оно оказывает особенно важное влияние на слой пыли на электроде сбора, где происходит разряд. Частицы, которые демонстрируют высокое удельное сопротивление, трудно зарядить. Но после того, как они взимаются, они не с готовностью отказываются от приобретенного заряда по прибытии в коллекцию электрода. С другой стороны, частицы с низким удельным сопротивлением легко заряжаются и легко освобождают свой заряд на заземленную пластину сбора. Обе крайности в удельном сопротивлении препятствуют эффективному функционированию ESPS. ESP работают лучше всего в условиях нормального удельного сопротивления.

Удельное сопротивление, которое является характеристикой частиц в электрическом поле, является мерой сопротивления частицы к передаче заряда (как принимая, так и отказавшись от зарядов). Удельное сопротивление является функцией химического состава частицы, а также условий работы дымового газа, таких как температура и влажность. Частицы могут иметь высокое, умеренное (нормальное) или низкое удельное сопротивление.

Основное удельное сопротивление определяется с использованием более общей версии закона Ома, как указано в уравнении ( 1 ) ниже:

${\vec {E}}={\rho }\,{\vec {j}}$ ( 1 )

 Where:
 E is the Electric field strength.Unit:-(V/cm);
 j is the Current density.Unit:-(A/cm2); and
 ρ is the Resistivity.Unit:-(Ohm-cm)

Лучшим способом отображения этого было бы решить для удельного сопротивления в зависимости от приложенного напряжения и тока, как указано в уравнении ( 2 ) ниже:

$\rho ={\frac {AV}{Il}}$ ( 2 )

 Where:
 ρ = Resistivity.Unit:-(Ohm-cm)
 V = The applied DC potential.Unit:-(Volts);
 I = The measured current.Unit:-(Amperes);
 l = The ash layer thickness.Unit:-(cm); and
 A = The current measuring electrode face area.Unit:-(cm2).

Устойчивость - это электрическое сопротивление образца пыли 1,0 см ² В зоне поперечного сечения толщиной 1,0 см и записывается в единицах OHM-CM. Метод измерения удельного сопротивления будет описан в этой статье. Таблица ниже дает диапазоны значения для низкого, нормального и высокого удельного сопротивления.

Удельное сопротивление	Диапазон измерения
Низкий	между 10 4 и 10 7 Ом-Км
Нормальный	между 10 7 и 2 × 10 10 Ом-Км
Высокий	выше 2 × 10 10 Ом-Км

Сопротивление слоя пыли

Сопротивление влияет на электрические условия в слое пыли потенциальным электрическим полем (падение напряжения), образующееся по всему слою, когда отрицательно заряженные частицы попадают на его поверхность и протягивают их электрические заряды на пластину сбора. На металлической поверхности электрически обоснованной сбора пластины напряжение равно нулю, тогда как на внешней поверхности слоя пыли, где появляются новые частицы и ионы, электростатическое напряжение, вызванное ионами газа, может быть довольно высоким. Прочность этого электрического поля зависит от сопротивления и толщины слоя пыли.

В слоях пыли с высокой устойчивостью пыль недостаточно проводящей, поэтому электрические заряды испытывают трудности с движением слоя пыли. Следовательно, электрические заряды накапливаются на поверхности слоя пыли, создавая сильное электрическое поле.

Напряжения могут быть более 10000 вольт. Частицы пыли с высоким сопротивлением удерживаются слишком сильно на тарелке, что затрудняет их удаление и вызывая проблемы с захватом.

В слоях пыли с низким сопротивлением ток короны легко передается на заземленный электрод сбора. Следовательно, относительно слабое электрическое поле из нескольких тысяч вольт поддерживается через слой пыли. Собранные частицы пыли с низким сопротивлением недостаточно сильно прилипают к пластине сбора. Они легко смещаются и становятся сохраняющимися в газовом потоке.

Электрическая проводимость массового слоя частиц зависит как от поверхностных, так и от объемных коэффициентов. Объемная проводимость, или движения электрических зарядов через интерьеры частиц, в основном зависит от состава и температуры частиц. В областях с более высокой температурой, выше 500 ° F (260 ° C), объемная проводимость контролирует механизм проводимости. Объемная проводимость также включает вспомогательные факторы, такие как сжатие слоя частиц, размер и форму частиц, а также свойства поверхности.

Объемная проводимость представлена ​​на рисунках в виде прямой линии при температуре выше 500 ° F (260 ° C). При температурах ниже около 450 ° F (230 ° C) электрические заряды начинают течь через поверхностную влажность и химические пленки, адсорбированные на частицах. Поверхностная проводимость начинает снижать значения удельного сопротивления и сгибать кривую вниз при температуре ниже 500 ° F (260 ° C).

Эти пленки обычно отличаются как физически, так и химически от интерьеров частиц из -за явлений адсорбции. Теоретические расчеты указывают на то, что влаги пленки толщиной всего несколько молекул достаточны для обеспечения желаемой поверхностной проводимости. Поверхностная проводимость на частицах тесно связана с токами поверхностного утечки, возникающих на электрических изоляторах, которые были тщательно изучены. Интересным практическим применением поверхностной утечки является определение точки росы путем измерения тока между соседними электродами, установленными на стеклянной поверхности. Резкий подъем в токе сигнализирует о формировании влаги на стекле. Этот метод был эффективно использован для определения заметного роста точки росы, которая возникает, когда в атмосферу добавляются небольшие количества паров серной кислоты (на рынке доступны коммерческие счетчики точки росы).

Следующее обсуждение нормального, высокого и низкого сопротивления применяется к ESP, работающим в сухом состоянии; Сопротивление не является проблемой в работе влажных ESP из -за концентрации влаги в ESP. Связь между содержанием влаги и сопротивлением объясняется позже в этой работе.

Нормальное удельное сопротивление

Как указано выше, ESP работают лучше всего в условиях нормального удельного сопротивления. Частицы с нормальным удельным сопротивлением не быстро теряют заряд по прибытии в электрод сбора. Эти частицы медленно протекают их заряд на заземленные пластины и сохраняются на пластинах с помощью межмолекулярных клейких и сплоченных сил. Это позволяет создавать частицы частиц, а затем вытеснять из пластин путем рэпа. В пределах диапазона удельного сопротивления нормального пыли (между 10 ⁷ и 2 × 10 ¹⁰ OHM-CM), летучая зола собирается легче, чем пыль с низким или высоким удельным сопротивлением.

Высокое удельное сопротивление

Если падение напряжения на слое пыли становится слишком высоким, может возникнуть несколько побочных эффектов. Во-первых, падение высокого напряжения уменьшает разницу напряжения между разгрузочным электродом и сбором электрода и тем самым уменьшает поле электростатического поля, используемое для переворачивания ионо-заряженных частиц к собранному слою пыли. Когда слой пыли накапливается, а электрические заряды накапливаются на поверхности слоя пыли, разность напряжений между электродами разряда и сборами уменьшается. Скорость миграции мелких частиц особенно влияет на уменьшенную прочность на электрическом поле.

Другая проблема, которая возникает при высоких слоях пыли с удельным сопротивлением, называется Back Corona. Это происходит, когда потенциальное падение на слое пыли настолько велика, что разряды короны начинают появляться в газе, который попадает в слой пыли. Пылевой слой ломается электрически, производя небольшие отверстия или кратеры, из которых происходят сбросы задних сбросов короны. Положительные ионы газа генерируются в слое пыли и ускоряются в направлении «отрицательно заряженного» разряда электрода. Положительные ионы уменьшают некоторые отрицательные заряды на слое пыли и нейтрализуют некоторые отрицательные ионы на «заряженных частицах», направляющихся к электроду сбора. Нарушения нормального процесса Corona значительно снижают эффективность сбора ESP, которая в тяжелых случаях может упасть ниже 50%. Когда присутствует задняя корона, частицы пыли накапливаются на электродах, образующих слой изоляции. Часто это не может быть отремонтировано, не вытянув устройство в автономном режиме.

Третья, и, как правило, наиболее распространенная проблема с высокой пылью удельного сопротивления, увеличивается электрическая экрана. Когда скорость появления искажения превышает «Установить предел скорости искры», автоматические контроллеры ограничивают рабочее напряжение поля. Это вызывает уменьшенную зарядку частиц и снижение скорости миграции в направлении сбора электрода. Высокое удельное сопротивление, как правило, можно уменьшить, выполняя следующее:

• Регулировка температуры;
• Увеличение содержания влаги;
• Добавление кондиционирующих агентов в газовый поток;
• Увеличение площади поверхности сбора; и
• Использование осадков с горячими сторонами (иногда и с предвидением истощения натрия).

Тонкие слои пыли и пыль с высоким содержанием, особенно предпочитают образование короны. Серьезная задняя корона наблюдалась с слоями пыли до 0,1 мм, но слой пыли чуть более одной частицы может уменьшить напряжение появления на 50%. Наиболее заметным эффектом задней короны на характеристики текущего напряжения являются:

1. Снижение искры на напряжение на 50% или более;
2. Текущие прыжки или разрывы, вызванные формированием стабильных кратеров Back-Corona; и
3. Большое увеличение максимального тока короны, которое чуть ниже искры после разрыва Корона может быть в несколько раз превышающего нормальный ток.

Рисунок ниже и слева показывает изменение удельного сопротивления с изменением температуры газа для шести различных промышленных пыли, а также тремя угольными мухами пеплом. Рисунок справа иллюстрирует значения удельного сопротивления, измеренные для различных химических соединений, которые были получены в лаборатории.

Значения удельного сопротивления репрезентативной пыли и пары от промышленных предприятий

Значения удельного сопротивления различных химических веществ и реагентов в зависимости от температуры

Результаты для летучей золы A (на рисунке слева) были получены в режиме восходящей температуры. Эти данные типичны для пепла содержимого с легкостью до высокой горы. Данные для летучей золы B взяты из одной и той же образца, полученные в режиме нисходящей температуры.

Различия между восходящими и нисходящими режимами температуры связаны с наличием несгоревших сборов в образце. Между двумя тестовыми режимами образцы уравновешиваются в сухом воздухе в течение 14 часов (в течение ночи) при 850 ° F (450 ° C). Этот процесс отжига в течение ночи обычно удаляется от 60% до 90% от любых несгоревших сгоревших, присутствующих в образцах. То, как углерод работает как носитель заряда, до конца не понимается, но, как известно, он значительно снижает удельное сопротивление пыли.

Удельное сопротивление, измеренное как функция температуры в различных концентрациях влаги (влажность)

Углерод может действовать, сначала, как пыль с высоким удельным сопротивлением в осадке. Для начала генерации Corona может потребоваться более высокие напряжения. Эти более высокие напряжения могут быть проблематичными для контроля SET TR. Проблема заключается в начале короны, вызывая большое количество тока, чтобы проникнуть через слой пыли (низкий удельным сопротивление). Управление считает этот всплеск как искры. По мере того, как осадки работают в режиме ограничения искры, мощность прекращается, а цикл генерации короны повторно инициирует. Таким образом, показания более низкой мощности (тока) отмечены с относительно высоким показателем напряжения.

То же самое, что считается в лабораторных измерениях. Геометрия параллельной пластины используется в лабораторных измерениях без генерации короны. Чашка из нержавеющей стали держит образец. Еще один вес электрода из нержавеющей стали находится на вершине образца (прямой контакт с слоем пыли). Поскольку напряжение увеличивается из небольших количеств (например, 20 В), ток не измеряется. Затем достигнут пороговый уровень напряжения. На этом уровне ток простирается через образец ... настолько, что блок питания напряжения может отключиться. После удаления несгоревших сжигания во время вышеупомянутой процедуры отжига, кривая нисходящей температуры показывает типичную инвертированную форму «V», которую можно ожидать.

Низкое удельное сопротивление

Частицы с низким удельным сопротивлением трудно собрать, потому что они легко заряжаются (очень проводятся) и быстро теряют заряд по прибытии в электрод сбора. Частицы берут на себя заряд коллекционного электрода, отскакивают от тарелок и переоцениваются в газовом потоке. Таким образом, привлекательные и отталкивающие электрические силы, которые обычно работают на нормальной и более высокой устойчивости, отсутствуют, а силы связывания с пластиной значительно уменьшаются. Примерами пыли с низким содержанием устойчивости являются несгоревший углерод в летучей золе и углеродном черном.

Если эти проводящие частицы являются грубыми, они могут быть удалены вверх по течению от осадка, используя устройство, такое как механический коллектор циклона .

Добавление жидкого аммиака ( NH
₃ ) в газовый поток, как агент кондиционирования, обнаружил широкое использование в последние годы. Теоретизируется, что аммиак реагирует с H
₂ так
₄ Содержится в дымовом газе с образованием соединения сульфата аммония, которое увеличивает когебионность пыли. Эта дополнительная сплоченность компенсирует потерю сил электрического притяжения.

В таблице ниже приведены характеристики, связанные с низким, нормальным и высоким удельным сопротивлением.

Содержание влаги в потоке дымовых газов также влияет на удельное сопротивление частиц. Увеличение содержания влаги в газовом потоке путем распыления воды или впрыскивания пар в проток, предшествующая ESP, снижает удельное сопротивление. Как при регулировке температуры, так и при кондиционировании влаги, необходимо поддерживать газовые условия выше точки росы, чтобы предотвратить проблемы с коррозией в оборудовании ESP или вниз по течению. Рисунок справа показывает влияние температуры и влаги на удельное сопротивление цементной пыли. Поскольку процент влаги в газовом потоке увеличивается с 6 до 20%, удельное сопротивление пыли резко уменьшается. Кроме того, повышение или снижение температуры может снизить удельное сопротивление цементной пыли для всех представленных процентов влаги.

Присутствие такого
₃ В газовом потоке было показано, что это способствует процессу электростатического осаждения, когда возникают проблемы с высоким удельным сопротивлением. Большая часть содержания серы в угле сжигается для источников сгорания
₂ ​Однако приблизительно 1% серы превращается в SO
₃ ​Сумма SO
₃ в дымоходе обычно увеличивается с увеличением содержания серы в угле. Удельное сопротивление частиц уменьшается по мере увеличения содержания серы в угле.

Удельное сопротивление	Диапазон измерения	Характеристики осадки
Низкий	между 10 4 и 10 7 Ом-Км	Нормальное рабочее напряжение и уровни тока, если слой пыли не является достаточно толстым, чтобы уменьшить зазоры на пластине и вызвать более высокие уровни тока. Снижение сохранения компонента электрической силы, удержав собравшуюся пыль, уязвимые для высоких потерь повторного въезда. Незначительное падение напряжения на слое пыли. Снижение производительности коллекции из -за (2)
Нормальный	между 10 7 и 2 × 10 10 Ом-Км	Нормальное рабочее напряжение и уровни тока. Незначительное падение напряжения на слое пыли. Достаточный компонент электрической силы сохранение собранной пыли. Высокая производительность коллекции из -за (1), (2) и (3)
Маргинальный до высокого	между 2 × 10 10 и 10 12 Ом-Км	Снижение рабочего напряжения и уровня тока с высокими показателями искры. Значительная потеря напряжения в слое пыли. Умеренная электрическая силовая компонент сохранение собранной пыли. Снижение производительности коллекции из -за (1) и (2)
Высокий	выше 10 12 Ом-Км	Снижение уровня рабочего напряжения; Высокие уровни эксплуатационного тока, если контроллер источника питания не работает должным образом. Очень значительная потеря напряжения в слое пыли. Компонент с высокой электрической силой удерживает собранную пыль. Серьезно снизилась производительность коллекции из -за (1), (2) и, вероятно, обратно Короны.

Другие кондиционирующие агенты, такие как серная кислота, аммиак, хлорид натрия и содовая зола (иногда в качестве необработанной троны), также использовались для уменьшения удельного сопротивления частиц. Следовательно, химический состав потока дымовых газов важен в отношении удельного сопротивления частиц, которые будут собираться в ESP. В таблице ниже перечислены различные кондиционирующие агенты и их механизмы работы.

Кондиционирующий агент	Механизм (ы) действия
Серная триоксид и/или серная кислота	Конденсация и адсорбция на поверхностях летучей золы. Может также повысить сплоченность мух. Уменьшает удельное сопротивление.
Аммиак	Механизм не ясен, предложены различные; Изменяет удельное сопротивление. Увеличивает сплоченность пепла. Улучшает эффект пространственного заряда.
Сульфат аммония	Мало что известно о механизме; Претензии предъявлены следующим образом: Изменяет удельное сопротивление (зависит от температуры впрыска). Увеличивает сплоченность пепла. Улучшает эффект пространственного заряда. Экспериментальные данные, лишенные, чтобы обосновать, какие из них преобладают.
Триэтиламин	Агломерация частиц утверждается; Нет вспомогательных данных.
Соединения натрия	Естественный кондиционер, если добавлен с углем. Модификатор удельного сопротивления, если введен в газовый поток.
Соединения переходных металлов	Постулировать, что они катализируют окисление SO 2 до этого 3 ; Никаких окончательных тестов с летучей золой для проверки этой постуляции.
Сульфат калия и хлорид натрия	В цементной и лаймовой печи ESPS: Модификаторы удельного сопротивления в потоке газа. NaCl - естественный кондиционер при смешивании с углем.

Если инъекция сульфата аммония происходит при температуре, превышающей около 600 ° F (320 ° C), результаты диссоциации на аммиак и триоксид серы. В зависимости от пепла, так что
₂ может преимущественно взаимодействовать с летучей золой, так же
₃ Кондиционирование. Остальные рекомбинируются с аммиаком, чтобы добавить к пространственному заряду, а также повысить сплоченность пепла.

Совсем недавно было признано, что основной причиной потери эффективности электростатического осадка является создание частиц на зарядных проводах в дополнение к пластинах сбора (Davidson and McKinney, 1998). Это легко исправить, убедившись, что сами провода очищаются в то же время, когда собирающие тарелки очищаются.

Пары серной кислоты ( Итак
₃ ) Увеличивает влияние водяного пара на поверхностную проводимость. Он физически адсорбируется в слое влаги на поверхностях частиц. Эффекты относительно небольшого количества кислотного пара можно увидеть на рисунке ниже и справа.

Принужденное удельное сопротивление образца при 300 ° F (150 ° C) составляет 5 × 10 ¹² Ом-Км. Концентрация равновесия всего 1,9 ч / млн пары серной кислоты снижает это значение примерно до 7 × 10 ⁹ Ом-Км.

Удельное сопротивление, моделируемое как функция условий окружающей среды - особенно пары серной кислоты

Современные промышленные электростатические осадры

Дымовая труба на угольной электростанции в Хейзлвуде в Виктории, Австралия, излучает коричневый дым, когда его ESP закрыта

ESPS по-прежнему остается отличными устройствами для контроля многих промышленных выбросов частиц, в том числе дым от коммунальных услуг по производству электроэнергии (угля и нефть), сбор соляных пирогов из котлов черных ликеров в целлюлозных мельницах и коллекция катализаторов из единиц каталитических крекеров с жидкостями в масле в масле. Нефтеперерабатывающие заводы, чтобы назвать несколько. Эти устройства обрабатывают объемы газа от нескольких сотен тысяч ACFM до 2,5 млн. ACFM (1180 м³/с) в крупнейших приложениях котла на угле. Для угольного котла коллекция обычно выполняется ниже по течению от воздушного предварительного пользователя примерно при 160 ° C (320 ° F), что обеспечивает оптимальное удельное сопротивление частиц угля. Для некоторых трудных применений с низкообульфурскими топливными устройствами были построены, работающие выше 370 ° C (698 ° F).

Оригинальная конструкция проволоки с параллельной пластинкой (см. Рисунок с пластинкой и осадком стержней выше) развивалась, поскольку были разработаны более эффективные (и надежные) конструкции разгрузки электродов, сегодня сосредоточившись на жестких (трубных) разгрузочных электродах, на которые заточенные шипы Прикрепленный (колючая проволока), максимизируя короны производство . Системы трансформатора-ретриатора применяют напряжения 50–100 кВ при относительно высокой плотности тока. Современные элементы управления, такие как автоматическое управление напряжением , сводят к минимуму электрическую стимул и предотвращают армирование (искры утоляются в течение 1/2 цикла набора TR ), избегая повреждения компонентов. Автоматические системы охвата пластин и системы овоза бункеров удаляют собранное частичное вещество, в то время как он в режиме онлайн, теоретически позволяя ESP оставаться в непрерывной работе в течение многих лет.

Электростатическая выборка для биоаэрозолов

Электростатические осадки могут быть использованы для образца биологических частиц воздуха или аэрозоля для анализа. Отбор проб для биоаэрозолов требует осадных конструкций, оптимизированных с помощью жидкого счетчика, который можно использовать для образца биологических частиц, например, вирусов, непосредственно в небольшой объем жидкости, чтобы уменьшить ненужное разбавление образца. Смотрите Bioaerosols для более подробной информации.

Влажный электростатический осадок

Влажный электростатический осадок (WESP или Wet ESP) работает с водяными парами насыщенных воздушными потоками (относительная влажность 100%). WESPs обычно используются для удаления капель жидкости, таких как туман серной кислоты из промышленных обработчиков газовых потоков. WESP также обычно используется там, где газы имеют высокое содержание влаги, содержат горючие частицы или имеют частицы, которые носят липкие по своей природе.

Пример «грязного» процесса газа со 100% непрозрачности, входящей в WESP в металлургическом растении серной кислоты. Подсветка используется для освещения процесса газа.

Электростатические воздухоочистители домохозяйства

Осадры пластин обычно продаются для общественности в качестве устройств для очистки воздуха или в качестве постоянной замены для фильтров печи, но все они имеют нежелательный атрибут немного грязного для очистки. Отрицательным побочным эффектом электростатических устройств осадков является потенциальная продукция токсичного озона и нет
_х ​ Тем не менее, электростатические осадры предлагают преимущества по сравнению с другими технологиями очистки воздуха, таких как фильтрация HEPA , которые требуют дорогостоящих фильтров и могут стать «раковинами» для многих вредных форм бактерий.

С помощью электростатических осадков, если сбору пластин могут накапливать большое количество твердых частиц, частицы иногда могут так тесно связаться с металлическими пластинами, что может потребоваться энергичная промывка и очистка для полного очистки сбора пластин. Тесное расстояние между тарелками может затруднить тщательную очистку, и стопка пластин часто не может быть легко разобрана для очистки. Одним из решений, предложенное несколькими производителями, состоит в том, чтобы мыть коллекционные тарелки в посудомоечной машине .

Некоторые фильтры осадков потребителей продаются со специальными уборщиками, где весь матриц снимается из осадки и пропитана в большом контейнере в течение ночи, чтобы помочь ослабить плотно связанные частицы .

Исследование, проведенное Канадской ипотекой и жилищной корпорацией, проверяющего различные фильтры с принудительной эфирной печью, показало, что фильтры ESP обеспечивают лучшие, и наиболее экономически эффективные средства очистки воздуха с использованием системы принудительного воздуха.

Первые портативные электростатические системы воздушных фильтров для домов были проданы в 1954 году Raytheon.

Смотрите также

• Вода Ионизатора
• Система чистки воздуха
• Озоновый генератор
• Скруббер

Внешние ссылки

• Паркер, К.Р. (1997). Применяемые электростатические осадки . Спрингер. ISBN  0751402664 .