在萬千工業(yè)除塵的環(huán)保設備中,有一種除塵器并不廣為人知,這就是靜電除塵器。靜電除塵是氣體除塵方法的一種。它的工作原理是:含塵氣體經過高壓靜電場時被電分離,塵粒與負離子結合帶上負電后,趨向陽極表面放電而沉積。
在冶金、化學等工業(yè)中用以凈化氣體或回收有用塵粒。利用靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。在強電場中空氣分子被電離為正離子和電子,電子奔向正極過程中遇到塵粒,使塵粒帶負電吸附到正極被收集。
當然通過技術創(chuàng)新,也有采用負極板集塵的方式。以往常用于以煤為燃料的工廠、電站,收集煙氣中的煤灰和粉塵。冶金中用于收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物,也有可以用于家居的除塵產品 。
靜電除塵器和布袋除塵器等其他的環(huán)保除塵設備一樣,與其獨特的優(yōu)勢與缺陷:
一、優(yōu)點:
1.凈化效率高,能夠捕集0.01微米以上的細粒粉塵。在設計中可以通過不同的操作參數(shù),來滿足所要求的凈化效率。
2.阻力損失小,一般在20毫米水柱以下,和旋風除塵器比較,即使考慮供電機組和振打機構耗電,其總耗電量仍比較小。
3.允許操作溫度高,如SHWB型電路塵器適宜允許操作溫度250℃,其他類型還有達到350~400℃或者更高的。
4.處理qi體范圍量大。
5.可以完全實現(xiàn)操作自動控制。
二、缺點:
1.設備比較復雜,要求設備調運和安裝以及維護管理水平高。
2.對粉塵比電阻有一定要求,所以對粉塵有一定的選擇性,不能使所有粉塵都的獲得很高的凈化效率。
3.受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大,同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作,所得的效果不同,有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好,而在另一個溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。
根據上面所敘述的靜電除塵器的缺點來看,靜電除塵器的除塵效率并非一成不變的,而是受到三種因素的影響。
具體而言,影響靜電除塵器除塵效果的因素主要有三種:粉塵比電阻、氣體含塵濃度以及氣流速度等。下面滄州德惠環(huán)??萍紴槟敿毜慕榻B一下這三種影響變量:
一、粉塵的比電阻,比電阻在104~1011Ω?cm之間的粉塵,電除塵效果好。當粉塵比電阻小于104Ω·cm時,因為粉塵導電性能好,抵達集塵極后,開釋負電荷的速度快,非常容易感應出與集塵極同性的正電荷,因為同性相斥而使"粉塵構成沿極板外表跳動前行",除塵效率也就有所下降。
當粉塵比電阻大于1011Ω·cm的時候,粉塵釋放負電荷慢,粉塵層內構成很強的電場強度而使粉塵空地中的空氣電離,呈現(xiàn)反電暈的表象。正離子向負極運動過程中與負離子中和,而使除塵效率降低。
比電阻低于104Ω·cm稱為低阻型。這類粉塵有很好的導電能力,荷電塵粒抵達集塵極后,會很快釋放出所帶的負電荷,同時因為靜電感應獲得與集塵極同性的正電荷。
若是正電荷構成的斥力大于粉塵的粘附力,堆積的塵粒將脫離集塵重返氣流。塵粒在空間遭到負離子磕碰后又從頭取得負電荷,再向集塵極移動。這樣許多粉塵沿極板表面跳動前進,被氣流帶出除塵器。用電除塵器處置金屬粉塵、炭墨粉塵,石墨粉塵都可以看到這個現(xiàn)象。
粉塵比電阻位于104~1011Ω·cm的稱為正常型。這類粉塵抵達集塵極后,會以正常速度放出電荷。對這類粉塵(如鍋爐飛灰、水泥塵、平爐粉塵、石灰石粉塵等)電除塵器通常都能取得較好的效果。
粉塵比電阻超越1011~1012Ω·cm的稱為高阻型。高比電阻粉塵抵達集塵極后,電荷開釋很慢,這樣集塵極外表逐步積聚了一層荷負電的粉塵層。因為同性相斥,使隨后塵粒的驅進速度減慢。別的隨粉塵層厚度的添加,在粉塵層和極板之間形成了很大的電壓降ΔU。戰(zhàn)勝高比電阻影響的辦法有:加強振打,使極板外表能夠保持清潔;改善供電體系,包含選用脈沖供電和有效的自控體系;添加煙氣濕度,或向煙氣中加SO3、NH3及Na2CO3等化合物,使塵粒導電性增加。
二、氣體中含塵的濃度,粉塵濃度過高,粉塵阻礙離子運動,電暈電流下降,嚴重時為零,出現(xiàn)電暈堵塞,除塵效果急劇惡化。
電除塵器內一同存在著兩種電荷,一種是離子的電荷,一種是帶電塵粒的電荷。離子的運動速度還高一些,約為60~100m/s,而帶電塵粒的運動速度低一些,通常在60cm/s以下。因而含塵氣體經過電除塵器時,單位時間搬運的電荷量要比經過清洗空氣時少,即這時的電暈電流小。若是氣體的含塵濃度很高,電場內懸浮很多的細小塵粒,會使電除塵器擔心暈電流急劇下降,嚴重時可能會趨近于零,這種狀況稱為電暈阻塞。
為了避免電暈阻塞的發(fā)生,處理含塵濃度較高的氣體時,有必要采取一定的措施,如提高工作電壓,選用放電激烈的電暈極,增設預凈化設備等。氣體的含塵濃度超越30g/m3時,有必要設預凈化設備。
三、氣流的速度,隨著氣流速度的增大,除塵效率下降,其原因是,風速增大,粉塵在除塵器內逗留的時間就縮短了,荷電的時機下降。同時,風速增大,二次揚塵量也會增大。
電場風速的大小對除塵效率是有著很大影響的,風速過大,就很容易發(fā)生二次揚塵,從而使除塵效率降低??墒秋L速過低,電除塵器體積大,投資也要增大。依據以前的經驗,電場風速適宜不要超過1.5~2.0m/s,除塵效率需求高的除塵器不宜超越1.0~1.5m/s。
掌握了靜電除塵器的這三個影響除塵效率的主要因素,我們可以根這三個因素的具體影響過程,來調整靜電除塵器的設置參數(shù),以達到企業(yè)生產效率優(yōu)質化。