Осаждение частиц в электрофильтрах

Прямой коксовый газ представляет собой сложную смесь газообразных и парообразных веществ. Помимо водорода, метана, этилена и других углеводородов, оксида и диоксида углерода, азота, в 1 м газа (при 0°С и 10 Па) содержится 80—130 г смолы, 8—13 г аммиака, 30—40 г бензольных углеводородов, б— 25 г сероводорода и других сернистых соединений, 0,5—1,5 г цианистого водорода, 250—450 г паров воды и твердых частиц. Газ выходит из коксовой печи при 700°С. Процесс разделения прямого коксового газа (см. рис. 16) начинается в газосборнике, в который интенсивно впрыскивается холодная надсмольная вода, и газ охлаждается примерно до 80°С, благодаря чему из него частично конденсируется смола. Одновременно в газосборнике из газа удаляются твердые частицы угля. Для конденсации смолы необходимо охлаждение газа до 20—30°С оно может производиться в холодильниках различной конструкции — трубчатых, оросительных, непосредственного смешения. В схеме, приведенной на рис. 16, используются трубчатые холодильники, в которых происходит конденсация паров воды и смолы. Понижение температуры газа способствует конденсации смолы и паров воды, увеличивает растворимость аммиака в конденсирующейся воде, что приводит к частичному поглощению аммиака с получением надсмольной воды. Смола и надсмольная вода из холодильника 2 стекают в сборник, где разделяются по плотности. В холодильниках не удается полностью сконденсировать смолу, так как она частично превращается в туман. Смоляной туман удаляется из коксового газа электростатическим осаждением в электрофильтрах, работающих при 60 000—70 000 В. [c.44]

Расчет осаждения частиц в электрическом поле проводится по такой же схеме, как и в случае гравитационного поля или поля центробежной силы. Рассмотрим ход такого расчета на примере электрофильтра с трубчатыми электродами (см. рис. ХУ-4, а). [c.430]

Для очистки промышленных газов в химической промышленности применяют о д и о 3 о н н ы е электрофильтры, в которых процессы ионизации газа и осаждения частиц пыли происходят в одном и том же электрическом поле. Для тонкой очистки вентиляционного воздуха используют двухзонные электрофильтры, в которых эти процессы протекают в отдельных зонах аппарата. [c.241]

Имеются электрофильтры, в которых процессы заряжения и осаждения частиц пространственно разделены. В таких электрофильтрах образуется значительно меньше продуктов окисления воздуха (окислов азота и т. д.), и поэтому их, применяют для кондиционирования воздуха. [c.364]

Особой разновидностью агломерации является образование конгломератов за счет притяжения друг к другу заряженных частичек. Это происходит, например, при осаждении в электрофильтрах мелкой пыли, частицам которой специально сообщают определенные заряды. [c.301]

Рис. 10.1. Схема зарядки и осаждения частиц в электрофильтре.

Хотя физические факторы, влияющие на характеристики электрофильтров, сравнительно хорошо известны, в настоящее время невозможно объединить их, создав достаточно реальную модель процесса, с тем чтобы добиться оптимизации конструкции. Заряжен-. ные частицы перемещаются к стенке, однако при этом они под действием турбулентных пульсаций в потоке газа вновь стремятся перейти в диспергированное состояние. Даже после того, как твердые частицы отложились на стенке, они могут быть вновь унесены потоком газа, особенно при встряхивании электродов. Как мы видели, электрические процессы в электрофильтре намного проще анализировать, чем исследовать влияние течения газа на осаждение частиц. В частности, значительный интерес представляет влияние на осаждение частиц турбулентности [44]. Электрический ветер от коронного разряда будет оказывать на движение частиц большее воздействие, чем турбулентность потока. Однако сфера его влияния ограничивается частицами, которые расположены вблизи разрядных проволок. Для них можно с достаточным основанием пренебречь в анализе влиянием турбулентности. Более глубокое понимание процессов, связанных с турбулентностью в электрофильтре, несомненно будет полезным при расчете этих аппаратов. Однако на практике погрешность определения вторичного уноса частиц обычно в такой же степени сказывается на точности расчетов характеристик электрофильтра. [c.305]

Расход энергии на осаждение частиц составляет 0,1—0,8 кет на 1000 м - газа, а потеря напора в электрофильтрах не превышает нормально 3—15 мм вод. ст. Таким образом, суммарные затраты энергии невелики. [c.188]

Критическое напряжение определяет начало возникновения коронного разряда в электрофильтре С увеличением на электродах напряжения выше критического возрастает напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве и соответственно увеличивается ток короны При этом в нормально работающем электрофильтре интенсифицируются процессы зарядки и осаждения частиц, т е возрастает эффективность их улавливания Однако напряжение на электродах может быть поднято до определенного значения, при достижении которого электрическая прочность газового промежутка между электродами будет нарушена искровым или дуговым электрическим разрядом, т е наступит пробой межэлектродного промежутка [c.199]

Процесс осаждения частиц в электрофильтре состоит в том, что частица, движущаяся вместе с газовым потоком, получив электрический заряд, под воздействием сил электрического поля обретает в своем движении составляющую скорости, направленную в сторону осадительного электрода, которая называется скоростью дрейфа частицы Таким образом, для того чтобы осадить частицу на поверхность электрода, необходимо обеспечить определенное соотношение между скоростью газа и скоростью дрейфа частицы [c.221]

Теоретическое выражение для парциальной эффективности электрофильтра, учитывающее только процесс осаждения частиц, предложено Дейчем [c.222]

С точки зрения влияния на процесс осаждения частиц этот параметр взаимо-свя ая с другим — активной длиной электрофильтра, поскольку оба определяют время пребывания газопылевого потока в аппарате или, что по-существу то же самое, удельную поверхность осаждения электрофильтра [c.225]

Определяющим параметром с точки зрения дрейфа заряженных частиц в электрическом поле является напряженность поля Скорость дрейфа частиц пропорциональна квадрату напряженности электрического поля, которая зависит от отношения напряжения на электродах к межэлектродному промежутку Таким образом, наилучшие условия для осаждения частиц создаются при поддержании максимального напряжения на электродах Напряжение на электродах связано с механическими качествами электрофильтра—точностью центровки его электродов и качеством их поверхности, параметрами пылегазового потока, определяющими пробойное напряжение, а также качеством электротехнического оборудования, способного к автоматизированному поддержанию на электродах максимального напряжения, близкого к пробойному [c.225]

В связи с тем что процесс осаждения и удаления осажденных частиц с электродов в сухих электрофильтрах в значительной степени зависит от удельного электрического сопротивления осажденного слоя принято делить пыли на три группы [c.226]

Аэрозоли — различные дымы, туманы и пыли — лишены агрегативной устойчивости и каждое соприкосновение их частиц приводит к слипанию концентрация аэрозолей обычно не превышает 10 частиц в 1 см , а частицы несут не более 1—2 зарядов. Повышение зарядки частиц используется для их ускоренного осаждения в электрофильтрах инерционное осаждение и прилипание при броуновском движении применяется при фильтрации аэрозолей. По оптическим свойствам аэрозоли охватывают область рэлеевского рассеяния света и отклонений от него, обусловленных явлениями отражения света аэрозоли обладают высокой маскирующей способностью. [c.167]

Сушка. Для выделения из сточных вод сухого продукта могут быть использованы распылительные сушилки. В таких сушилках суспензию или коллоидный раствор разбрызгивают до капель размером 10-50 мкм, которые падают в объеме сушилки в потоке горячего воздуха или топочных газов. В сушильной камере линейная скорость этого потока должна быть меньше скорости осаждения частиц высушенного материала и равна 0,2 - 0,5 м/с. Поверхность соприкосновения капель материала с воздухом достигает 300000 м на 1 м материала. В этих условиях скорость сушки значительно увеличивается, а ее продолжительность снижается до сотых долей секунды. Для отделения высушенного материала от газового потока используют циклоны, рукавные фильтры, скрубберы, электрофильтры. [c.139]

В частных случаях, если имеется возможность точного определения скорости осаждения частиц, степень очистки газа в электрофильтре (в %) может быть определена по формуле [c.230]

Определенное влияние на степень осаждения частиц оказывают их концентрация и дисперсный состав. На входе в электрофильтр частицы могут иметь собственный электростатический заряд, который при их большом количестве (т.е. при высокой счетной концентрации) может заметно влиять на параметры осаждения частиц, снижая напряженность электрического поля в аппарате вплоть до запирания короны. [c.268]

Электрическое поле характеризуется градиентом потенциала, называемым напряженностью этого поля Е = dU/dl. При числе z переданных частичке зарядов величиной е сила, действующая на частичку, равна zeE. Поделив эту силу на массу частицы т , найдем ускорение электростатического поля, входящее в Агэ. Последующий анализ ведется по канве, изложенной в разд. 5.1.2, с определением времени осаждения частицы в электрическом поле (на осадительном электроде). Далее рещают проблемы, связанные с производительностью электрофильтра и его основными размерами. Подчеркнем в случае необходимости учитывают переменные напряженность Е и электростатическое ускорение, а значит и переменную скорость осаждения частицы в направлении ее перемещения к осадительному электроду. [c.413]

Заряд, получаемый твердой частицей, обратно пропорционален квадрату ее диаметра. Кроме того, частицы с низкой электропроводностью, оседая на трубах или пластинах, не могут быстро отдать им свой заряд и отталкивают приближающиеся новые частицы. По этим причинам осаждение в электрофильтрах очень мелких частиц часто становится невозможным. Для устранения этого явления достаточно увлажнить исходную газовзвесь с целью увеличения электрической проводимости. [c.223]

При использовании в качестве движущей силы электрических сил также удается существенно увеличить скорость осаждения частиц. Обычно подобные гфоцессы реализуются в электрофильтрах при очистке газов. Под действием постоянного напряжения, подаваемого на коронирующий и осадительный электроды (см. рис. 3.2.4.7), происходит ионизация воздуха и накопление частицами отрицательного заряда от свободных электронов. Под действием электрической силы частицы осаждаются на осадительных электродах. [c.20]

В электрофильтрах осаждение частиц пыли происходит за счет сообщения им электрического заряда, [c.106]

Расход энергии- на осаждение частиц колеблется в пределах 0,1—0,8 кет на 1000 газа, а потеря напора в электрофильтрах не превышает нормально 30 мм вод. ст. Следовательно, суммарные энергетические затраты очень невелики. [c.691]

Постоянный ток отрицательного знака обладает преимуществом благодаря большой подвижности отрицательных ионов, т. е. скорость их перемещения при одних и тех же условиях значительно выше скорости перемещения положительно заряженных ионов так, например, отрицательные ионы воздуха имеют скорость примерно в 1,37 раза больше положительных. Так как в электрофильтрах осаждение частиц пьши должно происходить на осадительном электроде, то в случае положительного заряда коронирующего электрода при большей скорости перемещения отрицательных ионов пыль садилась бы на последнем. Поэтому при питании коронирующего электрода током отрицательного знака улучшаются условия газоочистки. [c.696]

Объем и сечение камеры, Размеры камеры электрофильтра определяются его производительностью и скоростью осаждения частиц, так как последняя обусловливает необходимую продолжительность пребывания газа в камере, причем практически время пребывания газа в камере принимают в пределах от 2 до 3,5 сек. Продолжительность пребывания очищаемого газа в камере электрофильтра должна быть такова, чтобы взвешенные в газе частицы пыли, получив заряд успели достичь осадительного электрода и, отдав ему свой заряд, осесть на нем. Скорость осаждения взвешенных в газе частиц обусловливается в электрофильтрах главным образом величиной полученного частицами заряда, причем величина последнего лежит в пределах от величины элементарного электрического заряда, равного 4,8 10 1 эл.-ст. единиц, до некоторого максимального значения, обусловливаемого величиной диэлектрической константы частиц. [c.698]

Расчет электрофильтра по скорости осаждения частиц в электрическом поле сложен из-за необходимости учета множества факторов, влияющих на осаждение. Необходимо знать дисперсный состав пыли, диэлектрическую проницаемость ее частиц, свойства газа и пыли и учесть их влияние на режим работы элерстро-фильтра. В связи с этим электрофильтры обычно подбирают, используя практические данные о допускаемой скорости очищаемых газов в электрическом поле электрофильтра (в пределах 0,2—1,5 м/с). Конструкцию электрофильтра выбирают также по данным эксплуатационного опыта она должна обеспечивать необходимую степень улавливания пыли из газового потока и надежность в работе. [c.231]

Электрический ток для питания электрофильтров, как это следует из схемы заряжения и осаждения частиц, должен быть постоянным по иаправлепню в отношении полярности тока применяют всегда отрицательную корону, так как скорость дви/кенпя отрицательных попов в равных условиях примерно в полтора раза выше, чем положительных, сама же отрицательная короиа менее склонна к пробоям. [c.385]

В промышленности для разрушения аэрозолей с целью очистки газовых смесей широко используют действие электрического поля (метод Коттреля). В электрофильтре Коттреля при пропускании дыма или тувк1ана через электрическое поле высокого напряжения частицам аэрозоля сообщается заряд. Заряжение частиц, вызванное адсорбцией ионов, возникающих в результате ионизации воздуха при коронном разряде (преимущественно отрицательных ионов), обеспечивает электро( юрез и осаждение частиц на аноде. [c.335]

Если бы турбулентность в потоке отсутствовала, то все частицы улавливались бы, а их траектории можно было бы рассчитать. При наличии турбулентности задача об улавливании частиц [46] приобретает статистический характер, при этом концентрация частиц на сборном электроде уменьшается. Как показано на фиг. 9.5, турбулентность не обеспечивает полностью равномерного рассеяния перемещающихся частиц и в результате в потоке появляется поперечный градиент концентрации. Принимая коэффициент турбулентной диффузии частиц D постоянным (в разд. 3.5 отмечалось, что значение этого коэффициента для газа не сильно меняется вдоль трубы), Уильяме и Джексон [47] впервые учли влияние диффузии на процесс осаждения в электрофильтре с плоскими параллельными пластинами. В их анализе как осевая (о), так и поперечная (с) составляющие скорости частиц считались постоянными. На них накладывалась скорость, обусловленная турбулентным рассеянием частиц. Кейда и Хэнретти [48] показали правомерность такого подхода в условиях справедливости закона Стокса. Таким образом, используя приведенные на фиг. 9.5 обозначения, можно записать уравнение сохранения для концентрации частиц (С) в следующем виде [c.307]

Коронирующие электроды необходимо питать постоя.нным током отрицательного знака, так как отрицательные. ионы обладают. большей подвижностью отрицатель- 1ые ионы воздуха имеют скорость примерио в 1,37 раза большую, чем положительные. Кроме того, в электрофильтрах осаждение частиц. пыли должно происходить н.э осадительном электроде, а при положительном за.риде Коро.нирующсго электрода и большей скорости отрицательных ионов. пыль садилась бы на последнем. [c.191]

Скорость осаждения. Скорость осаждения в электрофильтре взвешенных в га.)е астиц зависит главным образо.м от. величины получанного ими эарнда этот эаряд изменяется от величины элементарного электрического заряда ец до величиды диэлектрической постоянной частиц е. [c.191]

В настоящее время в промышленности применяются два вида электрофильтров однозонные электрофильтры, в которых зарядка и осаждение частиц осуществляются в одной зоне, применяемые для очисткк промышленных газов [c.199]

В однозонных электрофильтрах с поперечным ходом газа (рис. 6 4) осадительные электроды устанавливаются поперек хода газового потока и представляют собой проницаемые для газа металлические перегородки (решетки, сетки и т. п). Между осадительными электродами устанавливаются коронирующие. Процесс зарядки и осаждения частиц в электрическом поле в принципе аналогичен проходящему в обычном од-нооонном электрофильтре [c.201]

В сухих электрофильтрах на процесс электрогазоочистки существенно влияет вторичный унос осажденных частиц из слоя [c.221]

Нормальный процесс осаждения и удаления частиц с электродов характерен для пылей второй, группы, которые обычно хо-)ошо улавливаются в электрофильтрах. Лри осаждении на электроде эти пыли разряжаются не сразу, а через некоторое время, достаточное для накопления слоя и формирования из мелких осажденных частиц агломератов под действием электрических и аутогезионных сил. [c.226]

П р о ц ес с ы в т о р ич н о г о уно-с а также должны быть учтены при оценке эффективности электрофильтра [6 16]. Процессы связаны с тем, что одйа.кды осажденные на электродах частицы вновь попадают в газовый поток. Наиболее существенно вторичный унос проявляете при встряхивании электродов, самообру-шении слоя пыли, осажденного на электродах, а также при выбивании пыли и слоя оседающими частицами Учитывая постоянно повышающиеся требования к очистке промыш аенных газов и соответственно высокую эффективность современных электрофильтров, следует иметь в виду, что процессы вторичного уноса в ряде случаев становятся факторами, определяющими эффективность сухого электрофильтра, поскольку однократное осаждение частиц в таких электрофильтрах осуществляется с большой степенью вероятности. [c.228]

Мокрые электрофильтры для очистки газа от пыли обеспеч1Ивают обычно более высокую степень улавливания, чем сухие, из за отсутствия в них вторичного уноса осажденных частиц и наличия в активной зоне ряда благо-приятных условий, способствующих стабильному протеканию процесса Э1ектрогазоочистки [c.231]

Электрофильтры могут работать в широком диапазоне температур и давлений По мнению Спроула максимальная температура очищаемого газа не должна превосходить 360° С иначе аппаратура может покоробиться, однако Леппл сообщает об установках, ра ботающих при температурах вплоть до 1200° ( Сухие газы можно очищать при очень низких температурах, вплоть до —70°С без заметного снижения эффективности улавливания Наихудшие температурные условия лежат в диапазоне 90—150° С, в особенности если газ очень сух здесь сопротивление пыли особенно велико, и она вызывает максимальную обратную ионизацию Улавливание становится особенно трудным когда сопротивление пыли поднимается выше 2 10 ом см Указанные затруднения можно до не которой степени преодолеть путем увлажнения газа, изменения его температуры или введения некоторых веществ повышающих проводимость пыли Если сли иком низкое сопротивление пыли вызывает большой унос частиц, можно установить после электрофильтра циклон что практикуется например в производстве сажи Температура и влажность газа могут иметь существенное влияние на процесс ионизации газа и создают более или менее благоприятные усповия для осаждения частиц [c.306]

Для осаждения частиц грубых аэрозолей с г За и выше применяют центробежные пылеотделители — циклоны, в которых газ движется по спирали внутри узких неподвижных цилиндров (диаметром 5—15 см) и частицы осаждаются на стенках приборов. Широко используются тканевые и волокнистые фильтры, основанные на принципе прилипания в процессе броуновского движения, инерционного осаждения, соответственно на нитях или волокнах фильтровальной бумаги или фильтровального картона (асбестоцеллюлозных фильтров) и др. Фильтры являются необходимой составной частью противогазов различного рода фильтры применяют также в промышленности для получения стерильного воздуха. Наконец, большое значение имеют различные электрофильтры (аппарат Котреля и др.). В этих приборах аэрозоль пропускают через коренный электрический разряд, вызывающий усиленную отрицательную зарядку частиц, которые осаждаются на положительном электроде в постоянном поле высокого напряжения (70 —ШО тыс. в). [c.166]

В результате действия всех факторов дрейфа частиц в поле, осаждения частиц на электродах и турбулентных пульсаций в межэлектродном промежутке устанав-ливаегея определенное распределение концентрации, примерно так, как показано на рис. 10.4.3.1 (сравните также с результатом численного решения переноса пыли в плоском электрофильтре, пример (3.2.5.2), рис. 3.5.2.3). Будем считать, что закон распределения концентрации частиц не меняется по длине электрофильтра, а уменьшается лишь абсолютное значение концешрации. [c.146]