Организационно-правовые основы промышленной экологии. Пылеосадительные камеры. Адсорбционная очистка газов. Водообеспечение и очистка сточных вод, страница 7

Максимальная крупность твёрдой фазы, уходящей через верхний слив или раствор граничного зерна:

; [мк]

d_п, d_в, D – диаметры питающего патрубка, верхнего сливного патрубка, циклона;

r_т, r_ж – плотности твёрдой и жидкой составляющих

h – высота рабочей части циклона.

Очистка газов в электрофильтрах.

В электрофильтрах очистка газа от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в газе твёрдых частиц. Заряжённые молекулы газа (ионы) абсорбируются на поверхности пылинок и затем под действием электрического поля они перемещаются к осадительному электроду. Зарядка частиц в поле коронного разряда проходит по двум механизмам:

-  частицы могут бомбардироваться ионами, движутся по силовым линиям;

-  диффузия ионов, сорбированных на этих частицах.

Первый механизм для частиц размером более 0,5 мкм, второй – более 0,2 мкм. Между ними смешанный механизм.

Применение электрофильтров основано на различии диэлектрически постоянных частиц пыли и газа, что позволяет придать частицам заряд определённой величины, при которой они под действием электрического поля удаляются из газа на осадительный электрод и далее в бункер.

Схема изменения силы тока при повышении напряжения

на электрод в электрофильтрах.

По мере повышения разности потенциалов миллиамперметр сначала показывает изменение силы тока  ~  изменению напряжения (выполняется закон Ома). При дальнейшем увеличении напряжения (U), увеличивается и даже стабилизируется, что свидетельствует об образовании электрического тока в межэлектродном пространстве, т.е. происходит насыщение электрической цепи. При некотором критическом напряжении начинается быстрый подъём силы тока, что соответствует моменту начала ионизации газа в межэлектродном пространстве. Проявляется в этот момент в виде потрескивания, слабое голубовато – фиолетовое свечение («корона»), появляется запах озона. После т.2 электроны под влиянием электрического поля приобретают повышенную кинетическую энергию, сталкивается с нейтральными молекулами газа, и выбивают у них  один ил несколько электронов.

Носители зарядов (ē и ионы) осаждаются на твёрдых частицах и движутся как к осадительному электроду, так и к коронирующему.

Лекция №6

Схема электрофильтра и движение в нем пыли.

1 – трансформатор

2 – выпрямитель

3 – коронирующий электрод

4 – осадительный электрод

5 – измерительный прибор

(миллиамперметр)

6 – место контакта частицы с осадительным электродом.

После накопления слоя пыли на осадительном электроде, электрод встряхивают и пыль попадает в бункер (в мокрых – смывают).

Небольшая доля твердых частиц увлекается к коронирующему электроду. Пыль с низкой проводимостью плохо улавливается электрофильтрами, т.к. в её слое накаливается мощный электрический заряд  и возникает процесс «обратного коронирования», что мешает работе фильтра. Пыль с высокой проводимостью очень быстро теряет свой заряд, тоже непригодна для фильтрации в этих фильтрах.

Ввиду того, что скорость движения полярных ионов и электродов разная, разная и скорость их разряда. Возникает объемный  заряд между электродами, искажающий электрическое поле. В некоторых случаях может возникнуть обратный ионный ток, резко ухудшающий процесс осаждения пыли. Примерно так протекает еще недостаточно изученный и поэтому не всегда управляемый, но весьма важный процесс электрификации газов от пыли.

Электроды в электрофильтрах бывают двух типов:

-  цилиндрические,

-  пластинчатые.

Е – напряжённость электрического поля, [Вт/см]

i – ионный поток на единицу длины провода, [А/см]

k – подвижность ионов в конкретной системе, [см²/в×с]

Вследствие очень малого радиуса кривизны проволочного коронирующего электрода в непосредственной от него близости создаётся интенсивное электрическое поле.

В трубчатых электродах напряжение, при котором возникает корона, приближенно определяется по формуле Пика: