Электростатическое улавливание

Электростатическое осаждение следует считать одним из важнейших методов пылеулавливания, оно характеризуется очень низким гидраваическим сопротивлением, может справиться с боль шими объемами газов забивание аппаратуры минимально, а ее очистка сравнительно проста Способ пригоден для самых разно образных аэрозолей, включая туманы агрессивных кислот, причем хорошо улавливаются и самые мелкие частицы Начальная стой мость электрофильтров намного выше, чем других пылеулавливающих аппаратов, однако эксплуатационные затраты обычно намного ниже Электростатическое осаждение с успехом применяют при улавливании пылей и туманов в цементной, сажевой серно кислотной, металлургической газовой и других отраслях промыш ленности однако самой широкой областью его применения, не сомненно является улавливание летучей золы из дымовых газов электростанций [c.303]

Для практического осуществления электростатического улавливания тумана или пыли необходимо прежде всего создать электрическое поле [c.196]

Изучению свойств электростатически заряженных аэрозолей с довольно низкой концентрацией частиц уделялось значительное внимание [10, 11]. Нас же в соответствии . общими задачами настоящей монографии больше интересуют взвеси повышенной плотности, обычно используемые в промышленности. В данной главе будут сначала рассмотрены механизм электризации (разд. 9.2) -и основы динамики заряженных частиц (разд. 9.3), а затем в качестве примеров будут проанализированы два важных вопроса, связанных с электризацией промышленных запыленных газов, а именно электростатическое улавливание золы (разд. 9.4) и опасность взрыва взвесей от искрового разряда (разд. 9.5). [c.288]

Как было показано, процесс фильтрования газов с целью удаления твердых частиц можно рассматривать как сочетание механизмов инерционного столкновения, перехвата и диффузии. Такие дополнительные факторы, как действие гравитационных электростатических и тепловых сил также оказывают большое влияние на эффективность улавливания частиц. Установлено, что мелкие волокна являются более эффективными уловителями, чем крупные, так как они характеризуются более высокими параметрами инерционного столкновения и перехвата, а также большой общей площадью поверхности на единицу объема, что создает благоприятные условия для диффузии. Другие факторы (шероховатость и твердость поверхности волокон) также могут играть определенную роль. При плотной набивке волокон эффективность улавливания повышается за счет благоприятных интерференционных воздействий волокон. Однако туго набитые волокна способствуют увеличению перепада давления, что нежелательно с экономической точки зрения. [c.337]

Хорошая фильтрующая способность микропористой керамики объясняется одновременным действием адсорбции, механической задержки грязи и электростатическим улавливанием мелких частиц. Потери давления в фильтре относительно невелики. На фиг. 12. 15 показан фильтр для улавливания масла и воды из сжатого воздуха. Подобного типа фильтры устанавливают при производительности 0,28—70 мУмин воздуха до давления [c.269]

Улавливание частиц волокнистыми фильтрами и в жидкостных скрубберах основано на том, что газовый поток, проходящий через фильтр или скруббер, подносит частицы вплотную к улавливающему материалу, при этом улавливание осуществляется с помощью механизма близкого взаимодействия. В каждом частном случае относительная роль механизма близкого взаимодействия меняется в зависимости от относительных размеров и скорости частиц, от типа улавливающего материала, а также от присутствия электростатических, гравитационных или термических сил (как притягивающих, так и отталкивающих). [c.298]

Главной технологической проблемой при псевдоожижении является проблема уноса. Он может быть сведен к минимуму при помощи циклонных сепараторов, которые могут состоять из нескольких (до трех) ступеней. Они зачастую монтируются внутри самого реактора, который иногда дополнительно оборудуется электростатическим осадителем. Для улучшения технико-экономи-ческих показателей процесса с применением катализаторов степень улавливания частиц должна составлять 99,9% и более. Может потребоваться и другое вспомогательное оборудование. Так, в процессах с участием углеводородов, при которых регенерация [c.379]

Контактный газ из реактора 4 направляется в котел-утилизатор 6 для получения вторичного пара, а затем для улавливания катализаторной пыли и дальнейшего охлаждения—в скруббер 7, орошаемый водой. Катализаторный шлам выводится из системы, а охлажденный и промытый контактный газ направляется на дальнейшую переработку. Дымовые газы из регенератора 5 также проходят котел-утилизатор, предварительно освобождаются от основной доли катализаторной пыли в электрофильтре 8, в котором эта пыль оседает под влиянием электростатического поля, затем проходят через скруббер и выбрасываются в атмосферу. [c.352]

Используют следующие способы разделения осаждение частиц в гравитационном, электростатическом, центробежном поле или под действием сил инерции фильтрование запыленных газов через пористые перегородки улавливание частиц жидкостью (мокрая очистка). В последнем случае улавливание частиц может сопровождаться поглощением жидкостью растворимых компонентов газовой фазы, т. е. абсорбцией. Такой процесс называют комплексной очисткой газа. [c.225]

Электростатические, термические и гравитационные силы значительно изменяют эффективность фильтров и скрубберов в специфических условиях. Так, когда разбрызгивающие сопла в скруббере изолированы от камеры и находятся под напряжением 5 кВ, можно предположить значительное увеличение эффективности улавливания [463], хотя найдено, что небольшой заряд, приобретаемый частицами в процессе обычного распыления, практически не влияет на эффективность [404]. [c.298]

Приближенные уравнения для расчета эффективности улавливания могут быть получены только в том случае, если учитывается только один член из уравнения электростатических сил [уравнение (VH.56) или (Vn.61)] и при условии, что параметр перехвата R = 0. Приближенные решения приведены в табл. VH-4. [c.325]

Однако эти решения очень ограничены. В них не учитывается совместное действие двух или более форм электростатических сил они не могут применяться в случае незаряженного коллектора, в них не учитывается эффект перехвата. Более того, оценка эффективности улавливания основана на разумных предположениях только в том случае, когда эффективности намного больше единицы [463] (под эффективностью понимают отношение величины Jum К фронтальной площади коллектора). [c.325]

Наличие электростатических зарядов на частицах либо на волокнах повышает эффективность улавливания частиц, если же они несут заряды противоположных знаков, то может быть достигнута еще более высокая эффективность. И наоборот, если заряды частиц н волокон имеют одинаковый знак, и сила, возникающая в результате кулоновского отталкивания, превышает поляризационные силы притяжения, эффективность улавливания частиц ухудшается. [c.337]

Как указывалось, фильтрующие волокна должны быть тонкими при наличии электростатического заряда они должны обеспечивать улавливание пыли. Необходимо также учитывать ориентацию волокон, которые должны располагаться перпендикулярно потоку газа для достижения максимальной эффективности, а также меха ническую прочность ткани, выдерживающей встряхивание и вибрацию. Кроме того, волокна должны быть химически стойкими и стойкими к воздействию плесени, а в некоторых случаях (для необработанной шерсти) насекомых и бактерий. [c.349]

Теория и практика электростатического осаждения показывают, что сов )еменные электрофильтры не могут обеспечить 100% ной эффективности улавливания, так как не все мельчайшие частицы достигают осадительных электродов из-за малой скорости их дрейфа и турбулентности газового потока, а крупные частицы легко срываются со стенок и уносятся потоком Моделирование электрофильтров ведет к существенным ошибкам, и действительная эффективность улавливания может быть определена только испытаниями реальных аппаратов [c.306]

Хотя на капельках жидкости во время распыления возникает некоторый электростатический заряд, он, как было показано, является слишком слабым, чтобы играть важную роль в улавливании частиц [256] за исключением тех случаев, когда капелькам жидкости специально сообщается заряд из внешнего источника [463]. Подобным же образом тепловое осаждение вряд ли может быть главной силой притяжения частиц, поскольку капельки жидкости летучи, а температурный перепад, необходимый для эффективного теплового осаждения, настолько велик, что эти капельки должны были бы испариться. В системах, где используются оросительные башни и скрубберы для обработки горячих дымовых газов, они выполняют комплексную функцию охлаждения и увлажнения газов, а также улавливания крупных частиц, прежде чем газы поступят в соответствующую установку для удаления мелких частиц. [c.393]

Электростатический способ, разработанный и использовавшийся еще в СССР, основан на пропускании горелой земли в пространство между коронирующим и осадительным электродами электрофильтра с напряжением до 100 кВ. При высокой удельной поверхности мелких частиц они в сравнении с крупными зернами получают больший по отношению к массе электрический заряд Это обусловливает преимущественное улавливание на осадительном электроде пылевидной фракции. [c.207]

Промышленные установки, в которых применяются электростатическое поле для улавливания заряженных час- [c.189]

На промышленных битумных установках газообразные продукты окисления подвергают частичной конденсации и очистке. Обычно их промывают водой либо масляной фракцией для удаления ядовитых и резко пахнущих веществ, а также для улавливания углеводородного дистиллята (отдува). Парообразные продукты окисления представляют собой тонкие аэрозоли. Они легко поглощаются при противоточной абсорбции, адсорбции или электростатическом осаждении. Наиболее удачный способ удаления этих аэрозолей — сжигание в присутствии катализатора (меди), суспензированного на гранулах окиси алюминия [407]. Преимуществом такого способа является беспламенное низкотемпературное (при 315— 343°С) окисление горючих материалов и полное сжигание даже следов этих веществ и сероводорода. [c.180]

Улавливание аэрозолей, образующихся во многих промыш лен ных процессах, необходимо как для изв течения из них ценных веществ (которые могут содержаться и в дисперсной фазе и в газообразной среде), так и для устранения загрязнения окружаю щей местности строений и т д и вреда наносимого аэрозолями здоровью населения Методы улавливания аэрозолей основаны главным образом на механических и электростатических воздействиях на движущиеся частицы При недостаточной эффективности улавливания, а тем более при полном его отсутствии аэрозо ти могут представлять серьезную угрозу особенно для персонала промышленных предприятий Помимо химической природы частиц в основном определяющей профессиональную вредность аэрозолей, большое значение имеет их величина и некоторые другие физические факторы [c.292]

Газ выходит из коксовой печи, имея в среднем температуру около 700 °С. Выделение или улавливание из него указанных выше продуктов основано на процессах охлаждения, конденсации, абсорбции и электростатического осаждения. Путем конденсации при охлаждении газа улавливаются легко конденсирующие вещества (вода, каменноугольная смола). Вещества, которые при температуре 20—30 °С и атмосферном давлении не могут быть сконденсированы (аммиак, бензольные углеводороды), выделяются избирательной абсорбцией при подборе для каждого из них соответствующих жидких поглотителей. При охлаждении газа каменноугольная смола частично образует туман, который удаляется из газа электростатическим осаждением. [c.438]

Для этих целей применяют различные устройства (электростатические ловушки, каскадные импакторы, циклоны и др.), позволяющие с высокой скоростью извлекать из воздуха аэрозоли и твердые частицы различных размеров. Для химического анализа воздушных загрязнений чаще всего используют улавливание твердых частиц и аэрозолей различными фильтрами — из стекловолокна, керамики или полимерных материалов, которые полностью задерживают частицы размером 0,1—0,2 мкм. [c.77]

Использование для целей пылеулавливания центробежных сил в инерционных пылеулавливателях и электростатических сил в электрофильтрах в ряде случаев не обеспечивает требуемой стенени очистки воздуха от тонко-дисперсной ныли. Поэтому в системах пылеулавливания обычно используют двух-или многоступенчатую очистку. При этом значительной эффективности процесса можно достигнуть предварительным укрупнением тончайших частиц посредством ультразвука с последующим улавливанием образовавшихся укрупненных частиц [193]. Первые работы в этой области появились около 30 лет назад, однако в то время еще не было экономически выгодных источников ультразвуковых колебаний в воздушной среде. И лишь в 1947 г. была создана первая опытная установка для очистки сажи с использованием звуковых сирен [194]. Надо отметить, что из существующих в настоящее время источников ультразвука в воздушной среде наиболее эффективными являются сирены (см. стр. 61). Оптимальные частоты коагуляции аэрозолей лежат в диапазоне 10- -20 кгц. [c.237]

Проведение подобных реакций, улавливание и регистрация их продуктов связаны с огромными экспериментальными трудностями. Силы электростатического отталкивания между ядрами заставляют увеличивать энергию бомбардирующих частиц до десятков мегаэлектронвольт — иначе ядра не смогут слиться. [c.458]

В большинстве пылеулавливающих устройств обычно несколько упомянутых выше процессов одновременно участвуют в очистке газового потока, хотя чаще всего только один из них я1вляется основным при осаждении частиц определенного типа. Та к, процесс фильтрации основан на инерционном и прямом захвате и Броуновской диффузии. Однако Броуновская диффузия играет доминирующую роль в удалении частиц субмикронных размеров, тогда как инерция и прямой захват являются основными механизмами улавливания частиц микронного размера. В этом процессе важную роль могут играть также электростатические силы, поскольку заряженные частицы могут индуцировать заряд на незаряженной фильтрующей среде. [c.24]

В больших системах с быстрой циркуляцией твердого материала серьезную проблему представляет унос мелочи газом. Для предотвращения больших потерь твердых частиц циклоны и электростатические уловители должны обладать очень высокой степенью улавливания дан е при длительном использовании. Поэтому в системах, [c.349]

Процесс электрического улавливания частиц состоит из следующих стадий зарядка взвешенных частиц движение заряженных частиц к электродам осаждение и удаление частиц. На первой стадии частицы пропускают через корону постоянного тока, специально создаваемую на одном из электродов установки электростатического осаждения пыли (рис. 3.4). В принципе возможно использование как положительной, так и отрицательной короны, однако для промышленной газоочистки (кроме кондиционирования воздуха) предпочтительнее отрицательная корона, так как она более стабильна и позволяет получать высокие напряжение и ток. [c.104]

Сыпучие материалы при сушке в сушильных установках приобретают электростатические заряды. Вопросы электризации высушенного материала, двигающегося вместе с отработанным теплоносителем по трубопроводам сушилок, а также при его улавливании в циклонах и фильтрах, и воспламеняющая способность возникающих при этом электростатических разрядов рассмотрены выше. [c.213]

Рис. XV1-8. Электростатическая ловушка для улавливания пробы.

Согласно теории [12] осаждение аэрозолей происходит по механизму касания (К), диффузии (Д), инерции (И), гравитации (Г) и за счет электростатических сил (Э). Схематично осаждение частиц и формирование слоя пыли показано на рис. 13.6. Для каждого механизма выведена математическая зависимость коэффициента улавливания, а общий коэффициент улавливания представляется как функция коэффициентов по каждому механизму и числа Рейнольдса (Ке) [c.652]

Контактный газ из реактора (см. рис. 26) направляется в котел-утилизатор 5 для получения вторичного пара, а затем для дальнейшего охлаждения и улавливания катализаторной пыли — в скруббер 6, орошаемый водой. Катализаторный шлам выво дится из системы, а охлажденный и промытый контактный газ направляется на компримирование. Дымовые газы из верха регенератора проходят котел-утилизатор, электрофильтр 7, в котором катализаторная пыль оседает под действием электростатического поля, и орошаемый водой скруббер, после чего выбрасываются в атмосферу. [c.128]

Для улавливания пыли на установках каталитического крекинга наибольшее распространение получили циклоны и электростатические осадители (электрофильтры) [112]. Использование электростатических осадителей необходимо в тех случаях, когда должно быть исключено загрязнение воздуха. Ввиду громоздкости и специальных требований по температуре эксплуатации электрические осадители на современных установках крекинга лриме-няют ограниченно (принцип работы и практика эксплуатации электрофильтров достаточно полно отражены в работах [111, 112]). [c.204]

В более поздней работе Билленга [78] сравнил уравнение (VII.51) с экспериментальными результатами, полученными как на твердых частицах, так и на каплях жидкости (рис. VII-10) [379, 669, 816, 856, 857]. Он нашел, что эффективность улавливания капель жидкости соответствует результатам по уравнению Фридлаедера — Пассери (VII.15), тогда как твердые частицы улавливались с гораздо большей эффективностью, чем предсказано уравнением. Причины этого расхождения неизвестны, но они могут быть связаны со способом образования аэрозолей, возможностью возникновения некоторого электростатического заряда в случае твердых частиц или эффектом аккумуляции частиц [78]. [c.318]

Подсчитаночто при скорости газа 60 м/сек и диаметре капель 50 мк эффективность улавливания в трубе Вентури частиц кварца размером 0,3 мк должна составить 60% При определении эффективности скрубберов Вентури по отношению к аэрозолям дибутилфталата, сульфита и хлорида аммония с известными диа метрами частиц, лежащими в интервате 0 27—10 мк было обна ружено, что основным механизмом улавливания здесь является инерционное осаждение, а броуновская диффузия, электростатические заряды и природа аэрозольных частиц играют второстепенную роль, за исключением особых случаев Полученным результатам удовлетворяет следующая формула [c.301]

В теориях аэродинамического захвата частиц, рассмотренных в предыдущих разделах, не обсуждался вопрос о влиянии электрических зарядов на частице, на пылеуловителе либо на обоих. Тот факт, что электростатические силы могут способствовать фильтрованию, установлен в 30-х годах Г331], и это привело к созданию пропитанных смолой фильтров с повышенной эффективностью. В последние годы внимание исследователей было обращено на выбор фильтровальных тканей с наилучшими электростатическими свойствами для улавливания специфических пылей [273] применялось также механическое нанесение заряда [770]. [c.322]

Биллингс [78] сообщил о многочисленных экспериментах по улавливанию частиц полистирольного латекса (диаметр частиц около 1,3 мкм) на стеклянных волокнах диаметром около 10 мкм для нескольких чисел Рейнольдса (приблизительяо от 0,1 до 0,4). После улавливания первых частиц дальнейшие из них собираются в виде цепочек или Y-образных структур. Это заставляет предположить, что в процессе улавливания и роста структур некоторую роль играют электростатические силы подобное образование цепочек типично для дымовых газов, где частицы приобретают значительный заряд вследствие пламенной ионизации. Эти осажденные структуры, выступающие за пределы волокна, действуют как дополнительные центры улавливания и тем самым промотируют [c.331]

Для селарации капель из газов используются следующие механизмы осаждения гравитационный, инерционный, центробежный, диффузионный и электростатический Последние два механизма в основном применяются для улавливания туманов и рассматриваются в разд 5 и 6 [c.140]

Электростатическое осаждение с успехом применяют для улавливания пылей и туманов в цементной, сернокислотной, металлургической промышленности и особенно для улавливания летучей золы из дымовых газов электростанций. Принцип метода состоит в следующем. Аэрозоль пропускают между электродами, создающими поле высокого напряжения (70-100 кВ), возникает коронный ра >яд, при котором катод испускает огромное количество электронов. Электроны ионизируют молекулы газа. Образующиеся анионы адсорбируются частицами аэрозоля, затем отрицательно заряженные частицы осаждаются на положительно заряженной стенке трубы, после чего собираются в специальном бункере. [c.299]

Существует несколько механизмов извлечения частиц мембраной прямой перехват (эффект касания), инерционное улавливание, диффузия, электростатическое притяжение и гравитационное осаждение (седиментация). При этом механизм прямого перехвата, oпpeдeJ яющий удерживание частиц, размеры которых превышают размеры пор, дополняется удерживанием по другим механизмам. Об относительном вкладе различных механизмов удерживания можно судить по экспериментально полученной зависимости эффективности удерживания частиц аэрозолей из воздуха при его фильтрации через мембрану Нуклеопор (рис. 3.20). Эффективность выражается как отношение числа уловленных мембраной частиц к количеству частиц, находившихся в исходной пробе воздуха. [c.228]

Фильтрацией называется процесс разделения аэродисиерсных систем при их движении через пористые среды (фильтры), способные задерживать взвешенные частицы (дисперсную фазу) и пропускать газ (дисперсионную сре- гг ду). Улавливание аэрозольных частиц в зависимости от их размеров, параметров фильтрующих материалов, скорости и нанравления газового потока может происходить по одному или одновременно нескольким механизмам (зацеплением, инерционным столкновением, гравитационным и электростатическим осаждением, а также в результате броуновского движения). [c.157]

Общий коэффициент фильтрующего действия определяется диффузионным эффектом касания, инерционным и электростатическим Э фектами, однако он не является арийиетичеокой суммой данных эффектов а теоретически пока не может быть рассчит тан. При некоторых условиях всегда существует определенный размер частиц, при котором эффективность улавливания минимал ная. Он зависит от характеристики фильтра (в первую очередь, от диаметра волокна) и от скорости газовога потока. Экспериментально установлено, что с увеличением скорости фильтрации [c.115]