Процессы и аппараты химической технологии

Другие виды

Наряду с циклонами и инерционными пылеосадительными камерами существуют и другие виды «сухих» агрегатов для очистки газообразных сред от твердых примесей. В их числе пылеуловители радиального, вихревого или ротационного типов. При аналогичном принципе работы у них различные способы подачи запыленного потока и методы пылеулавливания.
Наиболее результативной в категории сухих пылеуловителей является промышленная установка ротационного типа. Основным элементом ее конструкции выступает вентиляционное колесо. Вращаясь, оно создает мощные центробежные силы. В результате твердые крупинки отбрасываются в стороны и оседают на стенках трубы. Затем они попадают в пылесборник. Чистый поток отводится через патрубок наружу. Эффективность ротационных агрегатов 95–97%.

Пылеуловители мокрого типа

Принцип работы установок этой категории основан на осаждении твердых пылевых частиц на поверхность жидкости под действием инерции. С учетом варианта исполнения различают несколько видов мокрых агрегатов:

• 
  Форсуночные скрубберы,
  
• 
  Скрубберы Вентури,
  
• 
  Насадочный скруббер,
  
• 
  Ударно-инерционные,
  
• 
  другие.
  

Тема 11 Электрическая очистка газов

Осаждение под действием электростатических сил. Ионизация молекул газа. Коронирующие и осадительные электроды. Конструкции электрофильтров.

Осаждение частиц под действием электрического поля

Как уже отмечалось в параграфе 2.7, в промышленных аэрозолях электрически нейтральных частиц практически не существует и они обладают своим естественным электрическим зарядом (трибозаряд).
Электрическая очистка газов от пыли является одним из наиболее эффективных видов очистки газа от тонко- или мелкодисперсных твердых и жидких аэрозолей (взвешенных частиц пыли и капель тумана). Этот процесс очистки основан на ударной ионизации газов в зоне коронирующего разряда, который возникает в электрическом поле у поверхностей коронирующих электродов с малым радиусом кривизны. В результате частицы приобретают электрический заряд (как правило, отрицательного знака), который называется коронным зарядом. При помещении этих частиц в электрофильтре между коронирующим и осадительным электродами, они осаждаются в осадительном электроде (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Схема электрофильтра: 1 – коронирующий электрод; 2 – осадительный электрод; 3 – выпрямитель; 4 – силовые линии электрического поля
Опишем более подробно механизм электрической очистки газов. Загрязненные газы, поступающие в электрическое поле, как правило, имеют заряженные ионы и способны проводить электрический ток, поэтому, попадая в пространство между электродами электрофильтра, образуется еще большее количество свободных ионов, число которых зависит от электрического напряжения между электродами. При повышении напряжения между электродами в движение газовых молекул вовлекается все большее количество ионов газа, сила тока растет до тех пор, пока всё количество ионов не оказывается в движении.
Особенно значительно этот эффект сказывается при наличии коронного заряда. Коронный заряд возникает в неоднородном электрическом поле у поверхности коронирующих электродов с малым радиусом кривизны. В зоне короны, где напряженность электрического поля очень велика, ионы, содержащиеся в газе, разгоняются по направлению силовых линий электрического поля настолько, что столкнувшись с нейтральными газовыми молекулами, выбивают из них часть внешних электронов. При этом возникают положительные ионы и электроны. Образовавшиеся новые ионы и электроны в свою очередь также ускоряются под действием электрического поля, вызывая дальнейший процесславинообразной ударной ионизации газа, который устойчиво протекает в неоднородном электрическом поле, характерном, например, для цилиндрического конденсатора (см. рис. 4.5).Аэрозольныечастицы, поступающие в зону между коронирующим и осадительным электродами, адсорбируют на своей поверхности ионы, приобретают электрический заряд и под действием сил электрического поля получают ускорение, направленное в сторону электрода с зарядом противоположного знака. Учитывая, что число отрицательных ионов в воздухе и дымовых газах выше, чем положительных, электрофильтры обычно выполняют с короной отрицательной полярности. Поэтому основная масса пыли осаждается на положительном осадительном электроде, и лишь очень незначительная часть – на отрицательном коронирующем электроде.