Šta je elektrostatički taložnik?

Industrija je sastavni dio našeg ekonomskog sistema, a mnogi smatraju da je njihovo pravo da trpe fabričke dimnjake koje guše zrak. Ali malo tko zna da tehnologija ima odlično rješenje za ovo više od jednog stoljeća u obliku elektrostatičkih filtera. Oni značajno smanjuju zagađenje i doprinose poboljšanju životne sredine.

Šta je elektrostatički taložnik?

Elektrostatički precipitator (ESP) je definiran kao uređaj za filtriranje koji se koristi za uklanjanje finih čestica poput dima i fine prašine iz plina koji teče. To je najčešće korišćeni uređaj za kontrolu zagađenja vazduha. Koriste se u industrijama poput čeličana i termoenergetskih postrojenja.

Godine 1907., profesor hemije Frederick Gardner Cottrell patentirao je prvi elektrostatički taložnik koji se koristio za sakupljanje magle sumporne kiseline i isparenja olovnog oksida koji se emituju iz različitih aktivnosti proizvodnje i topljenja kiseline.

dijagram elektrofiltera

Princip rada elektrostatičkog filtera

Princip rada elektrofiltera je umjereno jednostavan. Sastoji se od dva seta elektroda: pozitivne i negativne. Negativne elektrode su u obliku žičane mreže, a pozitivne elektrode su ploče. Ove elektrode su postavljene okomito i naizmjenično su jedna drugoj.

princip rada elektrofiltera

Čestice koje se prenose gasom, kao što je pepeo, ioniziraju se visokonaponskom elektrodom za pražnjenje korona efektom. Ove čestice se ioniziraju do negativnog naboja i privlače ih pozitivno nabijene kolektorske ploče.

Negativni terminal visokonaponskog istosmjernog izvora koristi se za spajanje negativnih elektroda, a pozitivni terminal izvora istosmjerne struje se koristi za povezivanje pozitivnih ploča. Da bi se ionizirao medij između negativne i pozitivne elektrode, održava se određena udaljenost između pozitivne, negativne elektrode i izvora istosmjerne struje što rezultira visokim naponskim gradijentom.

Medijum koji se koristi između dve elektrode je vazduh. Može doći do koronskog pražnjenja oko elektrodnih šipki ili žičane mreže zbog velike negativnosti negativnih naboja. Cijeli sistem je zatvoren u metalnom spremniku koji sadrži ulaz za dimne plinove i izlaz za filtrirane plinove. Postoji mnogo slobodnih elektrona jer su elektrode ionizirane, koji stupaju u interakciju s česticama prašine u plinu, čineći ih negativno nabijenim. Ove čestice se kreću prema pozitivnim elektrodama i padaju zboggravitaciona sila. Dimni plin je oslobođen od čestica prašine dok teče kroz elektrofilter i ispušta se u atmosferu kroz dimnjak.

Vrste elektrofiltera

Postoje različite vrste elektrostatike, a ovdje ćemo svaku od njih detaljno proučiti. Slijede tri tipa ESP-a:

Pločasti taložnik: Ovo je najosnovniji tip taložnika koji se sastoji od redova tankih vertikalnih žica i hrpe vertikalno raspoređenih velikih ravnih metalnih ploča koje su postavljene na udaljenosti od 1 cm do 18 cm jedna od druge. Struja zraka prolazi horizontalno kroz vertikalne ploče, a zatim kroz veliki snop ploča. Da bi se ionizirale čestice, između žice i ploče se primjenjuje negativan napon. Ove ionizirane čestice se zatim preusmjeravaju prema uzemljenim pločama pomoću elektrostatičke sile. Kako se čestice skupljaju na ploči za sakupljanje, uklanjaju se iz struje zraka.

Suhi elektrostatički precipitator: Ovaj taložnik se koristi za sakupljanje zagađivača poput pepela ili cementa u suhom stanju. Sastoji se od elektroda kroz koje se ionizirane čestice propuštaju i spremnika kroz koji se skupljene čestice izvlače. Čestice prašine se skupljaju iz struje zraka udaranjem elektroda.

Suvi elektrofilter

Mokri elektrostatički filter: Ovaj taložnik se koristi za uklanjanje smole, ulja, katrana, boje koji su mokri u prirodi. Sastoji se od kolektora koji se kontinuirano prskaju vodom čime se prikupljaju jonizovane čestice iz mulja. Oni su efikasniji od suhih ESP-ova.

Cjevasti taložnik: Ovaj taložnik je jednostepena jedinica koja se sastoji od cijevi sa visokonaponskim elektrodama koje su raspoređene paralelno jedna prema drugoj tako da se kreću oko svoje ose. Raspored cijevi može biti kružni ili kvadratni ili šestougaoni saće s plinom koji teče prema gore ili prema dolje. Gas je napravljen da prođe kroz sve cijevi. Oni pronalaze aplikacije u kojima treba ukloniti ljepljive čestice.

Prednosti i nedostaci

Prednosti elektrofiltera:

Trajnost ESP-a je visoka.

Može se koristiti za sakupljanje i suvih i mokrih nečistoća.

Ima niske operativne troškove.

Efikasnost sakupljanja uređaja je visoka čak i za male čestice.

Može podnijeti velike količine plina i velika opterećenja prašine pri niskim pritiscima.

Nedostaci elektrofiltera:

Ne može se koristiti za emisije gasova.

Potreba za prostorom je veća.

Kapitalna ulaganja su velika.

Nije prilagodljiva promjenama radnih uvjeta.

Primjena elektrostatičkih taložnika

Nekoliko primjena vrijednih pažnje elektrostatičkih filtera su navedene u nastavku:

Dvostepeni pločasti ESP se koriste u strojarnicama broda jer mjenjač proizvodi eksplozivnu uljnu maglu. Sakupljeno ulje se ponovo koristi u sistemu za podmazivanje zupčanika.

Suvi ESP se koriste u termoelektranama za čišćenje zraka u sistemima ventilacije i klimatizacije.

Oni nalaze primjenu u medicinskom polju za uklanjanje bakterija i gljivica.

Koriste se u cirkonijumskom pijesku za odvajanje rutila u biljkama.

Koriste se u metalurškoj industriji za čišćenje eksplozije.