Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Электрический ветер. Явление электрического ветра, также называемое «корональный ветер», имеет отношение к движению газа, вызванному выталкиванием ионов из области, прилегающей к коронирующему электроду. Несмотря на то что это явление относилось к одному из ранних явлений газового разряда, исследованием которого занимались на протяжении XVIII и XIX в [690], значение его как механизма, способствующего электростатическому осаждению, стало рассматриваться лишь совсем недавно [695]. Робинсон изучал явление электрического ветра на модели электрофильтра с положительной короной, используя вводимый гелий в качестве индикатора. Гелий рассеивался, двигаясь по направлению к стенке электрофильтра, и обозначал результирующий газовый поток от проволочного электрода к стенке электрофильтра. Робинсон [697] доказал, что дополнительная скорость дрейфа,
462
обусловленная воздействием электрического ветра (сuew), может быть рассчитана по формуле:
UEw = K1(IZpUi)42 (Х.65)
где Ki — системная постоянная, являющаяся функцией геометрии; і — ток; H1 — подвижность ионов; р — плотность газа.
Эта дополнительная величина, обусловленная воздействием электрического ветра на эффективную скорость миграции to', может
быть подсчитана путем сложения скоростей электрического ветра
и миграции из уравнения Дойча [697]:
o'= -f-о (Х.66)
Содействие, оказываемое электрическим ветром, представляет собой важный эффект второго порядка, который должен учитываться в любом обширном исследовании свойств электрофильтра. Например, при рассмотрении вопроса о накоплении золы, которое наблюдается на проволочных коронирующих электродах электрофильтра и для устранения которой необходимо устанавливать специальное устройство стряхивания, Шейл предполагает, что это осаждение в значительной степени обусловлено воздействием электрического ветра, создаваемого ионами газа с полярностью, противоположной полярности коронирующего электрода. Эти ионы образуются под влиянием короны, являясь одновременно частью ее.
6. ВТОРИЧНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ОСАЖДЕНИЕ ЧАСТИЦ.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЫЛИ
В предыдущих разделах рассматривали удаление частиц и капель из потоков газа с помощью электростатических сил. Однако практическая эффективность электрофильтра зависит от ряда вторичных .факторов, 'Определяемых поведением пыли при !попадании ее на осадительные электроды и при ее удалении с этих электродов. Эти факторы зависят от типа пыли, ее физических свойств — размера частиц и удельного сопротивления — ив определенной степени от общей скорости газа в электрофильтре. Они учитываются в эффективной скорости миграции (э. с. м.), которую рассчитывают с помощью к. п. д. электрофильтра [уравнение (Х.56)] и удельной площади поверхности осаждения (рассчитанной) на единицу объема.
Наиболее важным из этих факторов является удельное сопротивление частиц, которое определяет возможность применения электростатического осаждения для каждого конкретного случая, связанного с проблемой пылеудаления. Когда частицы или капли попадают на осадительный электрод, они частично разряжаются и прилипают к нему под воздействием молекулярных адгезионных сил типа Лондона-Ван-дер-Ваальса, сил поверхностного натяжения вследствие присутствия влаги и электростатических сил. Степень электростатической адгезии зависит от скорости, с которой
463
заряд стекает с частиц в заземленный осадительный электрод. Скорость зависит от удельного сопротивления пыли, а оно, в свою очередь, зависит от электропроводности частиц пыли и присутствующей влаги.
Жидкие капли и некоторые металлические и угольные частицы являются очень хорошими проводниками тока, тогда как частицы, извлекаемые из газов большинства промышленных плавильных заводов, содержат металлические оксиды, которые, будучи сухими, представляют собой отличные изоляторы.
В промышленных дымах всегда присутствуют следы загрязнений, а также влага. Поэтому при достаточно низкой температуре в дыме будет содержаться достаточно влаги для образования проводящего легкого тумана.
Удельное сопротивление пыли, осаждаемой в электрофильтрах, лежит в пределах от IO-5 Ом-м (для газовой сажи) до IO12 Ом-м (для сухой известняковой пыли) при 90 °С [794]. Для наиболее эффективной работы удельное сопротивление пыли должно составлять от IO2 до 5-Ю8 Ом-м. Если частицы обладают малым удельным сопротивлением (например газовая сажа), они быстро разряжаются, касаясь заземленного электрода. Поскольку молекулярные силы и силы поверхностного натяжения недостаточны для удержания частиц сажи на осадительном электроде, эти частицы повторно увлекаются в газовый поток. Угольные частицы в дымовых газах имеют тенденцию «проскакивать» или «проползать» сквозь электрофильтр, если электроды выполнены в виде плоских пластин, и для предотвращения этого не предусмотрены никакие меры.
В случае использования электрофильтров по очистке воздуха в жилых помещениях осадительные пластины обычно покрывают липким растворимым маслом, что предотвращает повторное увлечение частиц. Пыль из атмосферы накапливается в небольших количествах и едва покрывает пластины к тому времени, когда масло омывают ,и заменяют .новым, что практикуется с периодичностью 1—6 недель.
