Осаждение в электрическом поле

 

Физическая сущность процесса осаждения в электрическом поле заключается в следующем.

Газовый поток направляется внутрь трубчатых (или между пластинчатыми) положительных электродов, которые заземляются. Внутри трубчатых электродов (рисунок 5.20а) или между пластинчатыми электродами (рисунок 5.20б) натягиваются тонкие проволоки, являющиеся катодами.

Вследствие высокой разности потенциалов на электродах и неоднородности электрического поля в слое газа у катода образуется односторонний поток электронов, направленный к аноду. В этом слое в результате соударений электронов с нейтральными молекулами газ ионизируется. Внешним признаком ионизации является свечение слоя газа или образование «короны» у катода.

При ионизации образуются как положительные, так и отрицательные ионы; положительные ионы остаются вблизи «короны», а отрицательные направляются с огромной скоростью к аноду, встречая на своем пути взвешенные в газе частицы.

 

Получившие отрицательный заряд взвешенные частицы под действием   электрического  поля   перемещаются  к  аноду  (осадительный

электрод) и оседают на нем. Скорость движения взвешенных частиц, получивших заряд, невелика и зависит от размера частиц и гидравлического сопротивления газовой среды. Скорость электроосаждения колеблется в пределах от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров в секунду.

Аппараты для электроосаждения называются электрофильтрами. В зависимости от формы электрода, электрофильтры бывают трубчатые и пластинчатые.

Достоинства электрофильтров:

– высокая степень очистки;

– низкие эксплуатационные затраты;

– низкое гидравлическое сопротивление аппарата;

– электрическое поле действует только на дисперсную фазу.

Недостатки электрофильтров:

– высокая капиталоемкость;

– зависимость степени очистки от проводимости пыли (проводимость - способность терять и принимать заряды);

– сложность конструкции и их эксплуатация.

 

Мокрая очистка газов

Путем смачивания и поглощения частиц пыли жидкостью достигается высокая степень извлечения пыли из газа. Мокрая очистка газа особенно желательна в тех случаях, когда необходимо охлаждение газа независимо от его очистки. При охлаждении влажного газа водяные пары  конденсируются на  содержащихся в  нем пылинках (центры конденсации), вследствие чего увеличивается вес пылинок и облегчается выделение их из газа.

Выделение пыли в мокрых пылеуловителях происходит под действием:

– сил тяжести (при прямолинейном движении газа через аппарата);

– сил инерции (при резком изменении направления газового потока);

– центробежных сил (при вводе газа в аппарат с большой скоростью по касательной к внутренней поверхности аппарата).

В последнем случае достигается наиболее тщательная очистка газа.

Физическая сущность процесса показана на рисунке 5.21 и заключается в том, что запыленный газ контактирует с каплями жидкости, которые оседают, увлекая за собой твердые частицы.

Существуют две модели мокрой очистки.

Первая – это увеличение твердых частиц каплями жидкости – возникает в результате адгезии жидкости к поверхности частиц или в результате набухания частиц при поглощении влаги. Необходимым условием для этого является возможность смачивания частиц жидкостью.

 

 

Рисунок 5.21 – Схема проведения мокрой очистки газа

 

Вторая – фильтрование через зернистый слой. При этом капли воды рассматриваются как зерна.

Смачивание и поглощение пыли водой производится тремя способами:

1) при  стекании воды  пленкой  по внутренним стенкам  аппарата

(насадочные и центробежные скрубберы);

2) при  разбрызгивании воды по  всему объему (полые скрубберы,

скрубберы Вентури);

3) при пропускании газа через слой жидкости (барботажные пылеуловители);

4) при комбинировании первых двух способов.

Мокрую очистку газов применяют в тех случаях, когда наряду с вышеуказанными ограничениями хорошо отработаны мероприятия по предотвращению брызгоуноса и утилизации отработанных стоков.

Достоинства мокрой очистки газов:

– низкие эксплуатационные и капитальные затраты;

– высокая степень разделения;

– возможность совмещения очистки с другими процессами (например, с абсорбцией, осаждением).

Недостатки:

– из неоднородной системы «газ – твердое тело» получается другая неоднородная система «жидкость – твердое тело», следовательно, требуется дополнительное оборудование;

– большой расход жидкости;

– увлажнение и охлаждение газов, что не всегда допустимо;

– большой брызгоунос;

– высокая коррозия оборудования.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: