Mi az elektrosztatikus leválasztó?

Az ipar szerves része a gazdasági rendszerünknek, és sokan úgy vélik, hogy joguk van elviselni a levegőt elfojtó gyárkéményeket. De kevesen tudják, hogy a technológia már több mint egy évszázada kiváló megoldást kínál erre az elektrosztatikus elektromosság formájában. KicsapóEzek jelentősen csökkentik a szennyezést és hozzájárulnak a környezet javításához.

Mi az a Elektrosztatikus leválasztó?

Az elektrosztatikus leválasztó (ESP) egy szűrőberendezés, amelyet a finom részecskék, például a füst és a finom por eltávolítására használnak az áramló gázból. Ez a leggyakrabban használt eszköz a következőkre: Légszennyezés-szabályozásOlyan iparágakban használják őket, mint az acélgyárak és a hőerőművek.

1907-ben Frederick Gardner Cottrell kémiaprofesszor szabadalmaztatta az első elektrosztatikus leválasztót, amelyet a különféle savgyártási és -olvasztási tevékenységekből származó kénsavköd és ólom-oxid füstök összegyűjtésére használtak.

elektrosztatikus leválasztó diagram

Működési elv Elektrosztatikus leválasztó

Az elektrosztatikus porleválasztó működési elve meglehetősen egyszerű. Két elektródakészletből áll: pozitív és negatív. A negatív elektródák drótháló formájában vannak, a pozitív elektródák pedig lemezek. Ezek az elektródák függőlegesen helyezkednek el, és váltakoznak egymáshoz képest.

Az elektrosztatikus leválasztó működési elve

A gázban lévő részecskéket, például a hamut, a nagyfeszültségű kisülési elektróda a koronaeffektus révén ionizálja. Ezek a részecskék negatív töltésűvé ionizálódnak, és a pozitív töltésű kollektorlemezekhez vonzódnak.

A nagyfeszültségű egyenáramú forrás negatív kivezetése a negatív elektródák, míg a pozitív lemezek összekapcsolására az egyenáramú forrás pozitív kivezetése szolgál. A negatív és a pozitív elektróda közötti közeg ionizálásához bizonyos távolságot kell fenntartani a pozitív, negatív elektróda és az egyenáramú forrás között, ami nagy feszültséggradienshez vezet.

A két elektróda között használt közeg a levegő. A negatív töltések magas negativitása miatt koronakisülés alakulhat ki az elektródarudak vagy a drótháló körül. A teljes rendszer egy fémtartályba van zárva, amely egy bemenetet tartalmaz a füstgázok és egy kimenetet a szűrt gázok számára. Az elektródák ionizációja során rengeteg szabad elektron keletkezik, amelyek kölcsönhatásba lépnek a gáz porrészecskéivel, negatív töltésűvé téve azokat. Ezek a részecskék a pozitív elektródák felé mozognak, és onnan leesnek.gravitációs erőA füstgáz mentes a porrészecskéktől, miközben áthalad az elektrosztatikus leválasztón, és a kéményen keresztül a légkörbe kerül.

Típusok Elektrosztatikus leválasztó

Különböző elektrosztatikus típusok léteznek, és itt mindegyiket részletesen tanulmányozzuk. Az alábbiakban az ESP-k három típusát ismertetjük:

Lemezes porleválasztó: Ez a legalapvetőbb porleválasztó típus, amely vékony függőleges huzalsorokból és függőlegesen elrendezett, nagy, lapos fémlemezek halmából áll, amelyeket 1-18 cm távolságra helyeznek el egymástól. A légáram vízszintesen halad át a függőleges lemezeken, majd a nagy lemezhalmazon. A részecskék ionizálásához negatív feszültséget alkalmaznak a huzal és a lemez között. Ezeket az ionizált részecskéket ezután elektrosztatikus erővel a földelt lemezek felé terelik. Ahogy a részecskék összegyűlnek a gyűjtőlemezen, eltávolítják őket a légáramból.

Száraz elektrosztatikus porleválasztó: Ezt a porleválasztót szennyező anyagok, például hamu vagy cement száraz állapotban történő összegyűjtésére használják. Elektródákból áll, amelyeken keresztül az ionizált részecskék átáramlanak, és egy tartályból, amelyen keresztül az összegyűjtött részecskéket kiszívják. A porrészecskéket a levegőáramból gyűjtik össze az elektródák kalapácsolásával.

Száraz elektrosztatikus porleválasztó

Nedves elektrosztatikus porleválasztó: Ezt a porleválasztót nedves gyanta, olaj, kátrány és festék eltávolítására használják. Folyamatosan vízzel permetezett gyűjtőkből áll, amelyek összegyűjtik az ionizált részecskéket az iszapból. Hatékonyabbak, mint a száraz elektrosztatikus porleválasztók.

Cső alakú leválasztó: Ez a leválasztó egy egyfokozatú egység, amely nagyfeszültségű elektródákkal ellátott csövekből áll, amelyek egymással párhuzamosan vannak elrendezve úgy, hogy a tengelyükön futnak. A csövek elrendezése lehet kör, négyzet vagy hatszögletű méhsejt, amelyben a gáz felfelé vagy lefelé áramlik. A gáz áthalad az összes csövön. Olyan alkalmazásokban használják, ahol ragadós részecskéket kell eltávolítani.

Előnyök és hátrányok

Az elektrosztatikus porleválasztó előnyei:

Az ESP tartóssága magas.

Száraz és nedves szennyeződések összegyűjtésére egyaránt használható.

Alacsony üzemeltetési költségekkel rendelkezik.

A készülék gyűjtési hatékonysága még apró részecskék esetén is magas.

Alacsony nyomáson nagy gázmennyiségeket és nehéz porterhelést képes kezelni.

Az elektrosztatikus leválasztó hátrányai:

Gáz halmazállapotú kibocsátásokhoz nem használható.

A helyigény nagyobb.

A tőkebefektetés magas.

Nem alkalmazkodik a működési körülmények változásához.

Elektrosztatikus leválasztó alkalmazások

Néhány figyelemre méltó elektrosztatikus leválasztó alkalmazás az alábbiakban felsorolásra kerül:

A hajók gépházában kétfokozatú lemezes ESP-ket használnak, mivel a sebességváltó robbanásveszélyes olajködöt termel. Az összegyűjtött olajat a hajtómű kenőrendszerében hasznosítják újra.

A száraz ESP-ket hőerőművekben használják a szellőző- és légkondicionáló rendszerek levegőjének tisztítására.

Alkalmazásokat találnak az orvosi területen a baktériumok és gombák eltávolítására.

Cirkónium-homokban használják őket a növények rutiljának leválasztására.

A kohászati ​​iparban használják őket a robbantás tisztítására.