Очищення газів в електрофільтрах

У електрофільтрах очищення газів від пилу відбувається під дією електричних сил. У камері електрофільтру розташовуються негативно (коронуючий) і позитивно (осаджувальний) заряджені електроди, до яких підводиться постійний струм високої напруги. Запилений газ рухається в просторі міжелектродами. При цьому відбувається іонізація молекул газу на негативно і позитивно заряджені іони. Негативно заряджені іони, рухаючись в запиленому газі, надають частинкам пилу свій заряд і відносять їх до осад­жувального електроду, де частинки віддають свій заряд і осідають.

Зарядження часток в полі коронного розряду відбувається за двома механізмами: під впливом електричного поля (частки бомбардуються іонами, які рухаються у напрямі силових ліній поля) і дифузією іонів. Перший механізм переважає при розмірах часток більше 0,5 мкм, другий менше 0,2 мкм. Для частки діаметром 0,2–0,5 мкм ефективні обидва механізми. Максимальна величина заряду для часток розміром більше 0,5 мкм пропорційна квадрату діаметру часток, а часток розміром менше 0,2 мкм - діаметру часток.

Таким чином, електроочищення включає процеси утворення іонів, зарядження пилових часток, транспортування їх до осаджувальних електродів, періодичне руйнування шару пилу, що накопичився на електродах і скидання його в пилозбірники-бункери.

За конструктивними особливостями електрофільтри розріз­няють за ознаками: за напрямком руху газів – вертикальні і горизонтальні; за формою осаджувальних електродів – з пластин­частими, С-подібними, трубчастими і шестигранними електродами; за формою коронуючих електродів – з голковими, круглого або штикового перетину; за числом послідовно розташованих електрич­них полів – на одно- і багатопільні; за розташуванням зон зарядки і осадження – на одно- і двозонні; за числом паралельно працюючих секцій - на одно- і багатосекційні.

Найбільше поширені електрофільтри з пластинчастими і трубчастими електродами. У пластинчастих електрофільтрах між осаджувальними пластинчастими електродами натягнуті дротяні коронуючі електроди. У трубчастих електрофільтрах осаджуваль­ними електродами є циліндри (трубки), всередині в яких по осі розташовані коронуючі електроди.

Схема трубчастого електрофільтру представлена на рис. 2.12. Запилений газ рухається вертикальними трубами діаметром 200-250 мм. Пил осідає на внутрішній поверхні труб. За допомогою струшуючого пристрою пил видаляють в бункер.

Рисунок 2.12 – Трубчастий електрофільтр

Електрофільтри очищають великі об'єми газів від пилу з частинками розміром від 0,01 до 100 мкм при температурі газів до 400–450°С. Гідравлічний опір їх досягає 150 Па. Витрати електроенергії складають 0,36–1,8 МДж на 1000 м³ газу.

Ефективність роботи електрофільтрів залежить від власти­востей пилу і газу, швидкості і рівномірності розподілу запиленого потоку в перетині апаратів і так далі. Чим вища напруженість поля і менша швидкість газу в апараті, тим краще вловлюється пил.

Пил з малою електричною провідністю викликає явище зворотної корони, яке супроводжується утворенням позитивно заряджених іонів, котрі частково нейтралізують негативний заряд пилинок, в наслідок чого останні втрачають здатність рухатися до осаджувального електроду і осаджуватися на ньому.

При високих температурах газу знижується електрична провідність міжелектродного простору, що призводить до погіршення уловлювання пилу. З підвищенням температури газів зростає їх об'єм і зменшується в’язкість, а отже, збільшується швидкість потоку в електрофільтрі, що знижує ступінь знепи­лювання. Із збільшенням швидкості газу зростає так зване вторинне винесення.