Què és un precipitador electrostàtic?
La indústria és una part integral del nostre sistema econòmic, i molts creuen que tenen dret a suportar les xemeneies de les fàbriques que obstrueixen l'aire. Però no molts saben que la tecnologia té una solució excel·lent per a això des de fa més d'un segle en forma d'electricitat electrostàtica. Precipitadors. Aquests redueixen significativament la contaminació i ajuden a millorar el medi ambient.
Què és un/a Precipitador electrostàtic?
Un precipitador electrostàtic (PEE) es defineix com un dispositiu de filtració que s'utilitza per eliminar partícules fines com el fum i la pols fina del gas que flueix. És el dispositiu més utilitzat per a Control de la contaminació atmosfèricaS'utilitzen en indústries com ara plantes siderúrgiques i plantes d'energia tèrmica.
El 1907, el professor de química Frederick Gardner Cottrell va patentar el primer precipitador electrostàtic utilitzat per recollir la boira d'àcid sulfúric i els fums d'òxid de plom emesos per diverses activitats de fabricació i fusió d'àcids.
diagrama del precipitador electrostàtic
Principi de funcionament de Precipitador electrostàtic
El principi de funcionament del precipitador electrostàtic és moderadament simple. Consta de dos conjunts d'elèctrodes: positiu i negatiu. Els elèctrodes negatius tenen forma de malla metàl·lica i els elèctrodes positius són plaques. Aquests elèctrodes estan col·locats verticalment i s'alternen entre si.
principi de funcionament d'un precipitador electrostàtic
Les partícules transportades pel gas, com ara la cendra, són ionitzades per l'elèctrode de descàrrega d'alt voltatge per efecte corona. Aquestes partícules s'ionitzen a una càrrega negativa i són atretes per les plaques col·lectores carregades positivament.
El terminal negatiu de la font de CC d'alt voltatge s'utilitza per connectar els elèctrodes negatius, i el terminal positiu de la font de CC s'utilitza per connectar les plaques positives. Per ionitzar el medi entre l'elèctrode negatiu i el positiu, es manté una certa distància entre l'elèctrode positiu, negatiu i la font de CC, cosa que provoca un gradient d'alt voltatge.
El medi que s'utilitza entre els dos elèctrodes és l'aire. Pot haver-hi una descàrrega de corona al voltant de les varetes de l'elèctrode o de la malla metàl·lica a causa de l'alta negativitat de les càrregues negatives. Tot el sistema està tancat en un recipient metàl·lic que conté una entrada per als gasos de combustió i una sortida per als gasos filtrats. Hi ha molts electrons lliures, ja que els elèctrodes estan ionitzats, que interactuen amb les partícules de pols del gas, fent-les carregar negativament. Aquestes partícules es mouen cap als elèctrodes positius i cauen a causa de...força gravitatòriaEls gasos de combustió estan lliures de partícules de pols a mesura que flueixen a través del precipitador electrostàtic i es descarreguen a l'atmosfera a través de la xemeneia.
Tipus de Precipitador electrostàtic
Hi ha diferents tipus d'electrostàtiques, i aquí estudiarem cadascun d'ells en detall. Aquests són els tres tipus d'ESP:
Precipitador de plaques: aquest és el tipus de precipitador més bàsic que consisteix en files de cables verticals prims i una pila de plaques metàl·liques planes grans disposades verticalment que es col·loquen a una distància d'entre 1 cm i 18 cm. El corrent d'aire passa horitzontalment a través de les plaques verticals i després a través de la gran pila de plaques. Per ionitzar les partícules, s'aplica un voltatge negatiu entre el cable i la placa. Aquestes partícules ionitzades es desvien cap a les plaques connectades a terra mitjançant força electrostàtica. A mesura que les partícules es recullen a la placa de recollida, s'eliminen del corrent d'aire.
Precipitador electrostàtic sec: Aquest precipitador s'utilitza per recollir contaminants com cendres o ciment en estat sec. Consta d'elèctrodes a través dels quals es fan fluir les partícules ionitzades i una tremuja a través de la qual s'extreuen les partícules recollides. Les partícules de pols es recullen d'un corrent d'aire colpejant els elèctrodes.
Precipitador electrostàtic sec
Precipitador electrostàtic humit: Aquest precipitador s'utilitza per eliminar resina, oli, quitrà i pintura que són de naturalesa humida. Consta de col·lectors que es ruixen contínuament amb aigua, cosa que permet recollir partícules ionitzades del fang. Són més eficients que els precipitadors electrostàtics secs.
Precipitador tubular: Aquest precipitador és una unitat d'una sola etapa que consisteix en tubs amb elèctrodes d'alta tensió que estan disposats paral·lelament entre si de manera que giren sobre el seu eix. La disposició dels tubs pot ser circular, quadrada o hexagonal en forma de bresca amb gas que flueix cap amunt o cap avall. El gas es fa passar a través de tots els tubs. Troben aplicacions on s'han d'eliminar partícules enganxoses.
Avantatges i desavantatges
Avantatges del precipitador electrostàtic:
La durabilitat de l'ESP és alta.
Es pot utilitzar per a la recollida d'impureses tant seques com humides.
Té uns costos operatius baixos.
L'eficiència de recollida del dispositiu és alta fins i tot per a partícules petites.
Pot gestionar grans volums de gas i pesades càrregues de pols a baixes pressions.
Desavantatges del precipitador electrostàtic:
No es pot utilitzar per a emissions gasoses.
L'espai necessari és més gran.
La inversió de capital és alta.
No s'adapta als canvis en les condicions operatives.
Aplicacions dels precipitadors electrostàtics
A continuació es detallen algunes aplicacions destacables dels precipitadors electrostàtics:
Els ESP de dues etapes s'utilitzen a les sales de màquines dels vaixells, ja que la caixa de canvis produeix boira d'oli explosiva. L'oli recollit es reutilitza en un sistema de lubricació d'engranatges.
Els ESP secs s'utilitzen en plantes tèrmiques per netejar l'aire en sistemes de ventilació i aire condicionat.
Troben aplicacions en el camp mèdic per a l'eliminació de bacteris i fongs.
S'utilitzen en sorra de zirconi per desprendre el rútil de les plantes.
S'utilitzen en indústries metal·lúrgiques per netejar l'explosió.