Máy lọc tĩnh điện là gì?

Công nghiệp là một phần không thể thiếu của hệ thống kinh tế chúng ta, và nhiều người tin rằng họ có quyền chấp nhận những ống khói nhà máy gây ô nhiễm không khí. Nhưng không nhiều người biết rằng công nghệ đã có một giải pháp tuyệt vời cho vấn đề này trong hơn một thế kỷ qua, đó là công nghệ tĩnh điện. Máy lọc tĩnh điệnNhững biện pháp này giúp giảm thiểu ô nhiễm đáng kể và góp phần cải thiện môi trường.

Cái gì là Máy lọc tĩnh điện?

Thiết bị lọc tĩnh điện (ESP) được định nghĩa là thiết bị lọc dùng để loại bỏ các hạt mịn như khói và bụi mịn khỏi dòng khí. Đây là thiết bị được sử dụng phổ biến nhất để lọc các hạt này. Kiểm soát ô nhiễm không khíChúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như nhà máy thép và nhà máy nhiệt điện.

Năm 1907, giáo sư hóa học Frederick Gardner Cottrell đã được cấp bằng sáng chế cho thiết bị lọc tĩnh điện đầu tiên được sử dụng để thu gom sương mù axit sulfuric và khói oxit chì phát ra từ các hoạt động sản xuất axit và luyện kim khác nhau.

sơ đồ bộ lọc tĩnh điện

Nguyên lý hoạt động của Máy lọc tĩnh điện

Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc tĩnh điện tương đối đơn giản. Nó bao gồm hai bộ điện cực: cực dương và cực âm. Điện cực âm có dạng lưới dây, còn điện cực dương là các tấm phẳng. Các điện cực này được đặt thẳng đứng và xen kẽ nhau.

nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc tĩnh điện

Các hạt dạng khí như tro bụi được ion hóa bởi điện cực phóng điện cao áp nhờ hiệu ứng hào quang. Các hạt này được ion hóa thành điện tích âm và bị hút về các tấm thu điện tích dương.

Cực âm của nguồn điện một chiều cao áp được dùng để nối với các điện cực âm, và cực dương của nguồn điện một chiều được dùng để nối với các cực dương. Để ion hóa môi trường giữa điện cực âm và điện cực dương, một khoảng cách nhất định được duy trì giữa điện cực dương, điện cực âm và nguồn điện một chiều, dẫn đến sự chênh lệch điện áp cao.

Môi trường được sử dụng giữa hai điện cực là không khí. Có thể xảy ra hiện tượng phóng điện hào quang xung quanh các thanh điện cực hoặc lưới dây do độ âm cao của các điện tích âm. Toàn bộ hệ thống được đặt trong một thùng kim loại có cửa hút khí thải và cửa thoát khí đã lọc. Có rất nhiều electron tự do do các điện cực bị ion hóa, chúng tương tác với các hạt bụi trong khí, làm cho chúng tích điện âm. Các hạt này di chuyển về phía các điện cực dương và rơi ra do sự ion hóa.lực hấp dẫnKhí thải sẽ không còn chứa các hạt bụi khi đi qua bộ lọc tĩnh điện và được thải ra khí quyển qua ống khói.

Các loại Máy lọc tĩnh điện

Có nhiều loại ESP khác nhau, và ở đây, chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết từng loại. Sau đây là ba loại ESP:

Máy lọc tĩnh điện dạng tấm: Đây là loại máy lọc tĩnh điện cơ bản nhất, bao gồm các hàng dây dẫn mỏng thẳng đứng và một chồng các tấm kim loại phẳng lớn được sắp xếp theo chiều dọc, đặt cách nhau từ 1cm đến 18cm. Luồng khí được dẫn theo chiều ngang qua các tấm thẳng đứng và sau đó qua chồng các tấm lớn. Để ion hóa các hạt, một điện áp âm được đặt giữa dây dẫn và tấm. Các hạt bị ion hóa này sau đó được chuyển hướng về phía các tấm nối đất bằng lực tĩnh điện. Khi các hạt được thu gom trên tấm thu, chúng sẽ được loại bỏ khỏi luồng khí.

Thiết bị lọc tĩnh điện khô: Thiết bị này được sử dụng để thu gom các chất ô nhiễm như tro hoặc xi măng ở trạng thái khô. Nó bao gồm các điện cực mà qua đó các hạt bị ion hóa được cho chảy qua và một phễu để lấy các hạt đã thu gom ra. Các hạt bụi được thu gom từ luồng không khí bằng cách đập vào các điện cực.

Máy lọc tĩnh điện khô

Thiết bị lọc tĩnh điện ướt: Thiết bị này được sử dụng để loại bỏ nhựa, dầu, hắc ín, sơn có tính chất ướt. Nó bao gồm các bộ thu được phun nước liên tục để thu gom các hạt ion hóa từ bùn. Chúng hiệu quả hơn so với các thiết bị lọc tĩnh điện khô.

Thiết bị lọc tĩnh điện dạng ống: Thiết bị lọc tĩnh điện này là một thiết bị một tầng gồm các ống có điện cực cao áp được bố trí song song với nhau sao cho chúng chạy dọc theo trục của mình. Sự bố trí các ống có thể là hình tròn, hình vuông hoặc hình lục giác dạng tổ ong, với khí chảy lên hoặc xuống. Khí được cho đi qua tất cả các ống. Chúng được ứng dụng trong việc loại bỏ các hạt dính.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của thiết bị lọc tĩnh điện:

Độ bền của ESP rất cao.

Nó có thể được sử dụng để thu gom cả tạp chất khô và ướt.

Nó có chi phí vận hành thấp.

Hiệu suất thu gom của thiết bị rất cao, ngay cả đối với các hạt nhỏ.

Nó có thể xử lý lượng khí lớn và tải trọng bụi cao ở áp suất thấp.

Nhược điểm của thiết bị lọc tĩnh điện:

Không thể sử dụng cho khí thải.

Yêu cầu về không gian lớn hơn.

Vốn đầu tư rất cao.

Không thích ứng được với sự thay đổi điều kiện hoạt động.

Ứng dụng của thiết bị lọc tĩnh điện

Một vài ứng dụng đáng chú ý của thiết bị lọc tĩnh điện được liệt kê dưới đây:

Máy lọc tĩnh điện hai tầng được sử dụng trong phòng máy của tàu thủy vì hộp số tạo ra sương dầu dễ cháy nổ. Dầu thu được sẽ được tái sử dụng trong hệ thống bôi trơn hộp số.

Các thiết bị lọc tĩnh điện khô (Dry ESP) được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện để làm sạch không khí trong hệ thống thông gió và điều hòa không khí.

Chúng được ứng dụng trong lĩnh vực y tế để loại bỏ vi khuẩn và nấm.

Chúng được sử dụng trong cát zirconium để tách rutile trong thực vật.

Chúng được sử dụng trong ngành công nghiệp luyện kim để làm sạch bề mặt sau khi phun cát.