Hvad er en elektrostatisk præcipitator?

Industri er en integreret del af vores økonomiske system, og mange mener, at det er deres ret at finde sig i de fabriksrøgpæle, der kvæler luften. Men ikke mange ved, at teknologien har en fremragende løsning på dette i over et århundrede i form af elektrostatiske udskillere. Disse reducerer forureningen betydeligt og hjælper med at forbedre miljøet.

Hvad er en elektrostatisk præcipitator?

En elektrostatisk præcipitator (ESP) er defineret som en filtreringsenhed, der bruges til at fjerne fine partikler som røg og fint støv fra den strømmende gas. Det er den mest almindeligt anvendte enhed til luftforureningskontrol. De bruges i industrier som stålværker og termiske energianlæg.

I 1907 patenterede kemiprofessor Frederick Gardner Cottrell den første elektrostatiske præcipitator, der blev brugt til at opsamle svovlsyretåge og blyoxiddampe udsendt fra forskellige syrefremstillings- og smelteaktiviteter.

elektrostatisk udskillerdiagram

Arbejdsprincippet for elektrostatisk præcipitator

Arbejdsprincippet for den elektrostatiske præcipitator er moderat enkel. Den består af to sæt elektroder: positive og negative. De negative elektroder er i form af et trådnet, og de positive elektroder er plader. Disse elektroder er lodret placeret og er alternerende i forhold til hinanden.

arbejdsprincippet for elektrostatisk udskiller

De gasbårne partikler såsom aske ioniseres af højspændingsudladningselektroden af ​​koronaeffekten. Disse partikler ioniseres til en negativ ladning og tiltrækkes af positivt ladede kollektorplader.

Den negative terminal på højspændings-DC-kilden bruges til at forbinde de negative elektroder, og den positive terminal på DC-kilden bruges til at forbinde de positive plader. For at ionisere mediet mellem den negative og den positive elektrode opretholdes en vis afstand mellem den positive, negative elektrode og DC-kilden, hvilket resulterer i en højspændingsgradient.

Mediet, der bruges mellem de to elektroder, er luft. Der kan være koronaudladning omkring elektrodestængerne eller trådnettet på grund af den høje negativitet af negative ladninger. Hele systemet er indelukket i en metalbeholder indeholdende et indtag for røggasser og et udtag for filtrerede gasser. Der er masser af frie elektroner, da elektroderne er ioniserede, som interagerer med gassens støvpartikler, hvilket gør dem negativt ladede. Disse partikler bevæger sig mod positive elektroder og falder af pgagravitationskraft. Røggassen er fri for støvpartiklerne, når den strømmer gennem elektrofiltret og udledes til atmosfæren gennem skorstenen.

Typer af elektrostatisk præcipitator

Der er forskellige elektrostatiske typer, og her vil vi studere hver enkelt af dem i detaljer. Følgende er de tre typer ESP'er:

Pladeudskiller: Dette er den mest basale udskillertype, der består af rækker af tynde lodrette ledninger og stak af lodret arrangerede store flade metalplader, der er placeret i en afstand på 1 cm til 18 cm fra hinanden. Luftstrømmen ledes vandret gennem de lodrette plader og derefter gennem den store stak af plader. For at ionisere partiklerne påføres en negativ spænding mellem ledningen og pladen. Disse ioniserede partikler afledes derefter mod de jordede plader ved hjælp af elektrostatisk kraft. Efterhånden som partiklerne bliver opsamlet på opsamlingspladen, fjernes de fra luftstrømmen.

Tør elektrostatisk præcipitator: Denne præcipitator bruges til at opsamle forurenende stoffer som aske eller cement i tør tilstand. Den består af elektroder, hvorigennem de ioniserede partikler bringes til at strømme igennem, og en tragt, hvorigennem de opsamlede partikler trækkes ud. Støvpartiklerne opsamles fra en luftstrøm ved at hamre på elektroderne.

Tør elektrostatisk udskiller

Våd elektrostatisk præcipitator: Denne præcipitator bruges til at fjerne harpiks, olie, tjære, maling, der er våd i naturen. Den består af opsamlere, der kontinuerligt sprøjtes med vand, hvilket gør opsamlingen af ​​ioniserede partikler fra slammet. De er mere effektive end tørre ESP'er.

Rørformet udskiller: Denne udskiller er en enkelttrinsenhed, der består af rør med højspændingselektroder, der er anbragt parallelt med hinanden, således at de løber på deres akse. Arrangementet af rørene kan enten være cirkulært eller firkantet eller sekskantet bikage med gas, der enten strømmer opad eller nedad. Gassen bringes til at passere gennem alle rørene. De finder anvendelser, hvor klistrede partikler skal fjernes.

Fordele og ulemper

Fordele ved elektrostatisk præcipitator:

Holdbarheden af ​​ESP er høj.

Den kan bruges til opsamling af både tørre og våde urenheder.

Det har lave driftsomkostninger.

Enhedens opsamlingseffektivitet er høj selv for små partikler.

Den kan håndtere store gasmængder og tunge støvbelastninger ved lave tryk.

Ulemper ved elektrostatisk præcipitator:

Kan ikke bruges til gasformige emissioner.

Pladsbehovet er mere.

Kapitalinvesteringen er høj.

Kan ikke tilpasses ændringer i driftsforhold.

Elektrostatisk præcipitator-applikationer

Et par bemærkelsesværdige anvendelser af elektrostatiske udskillere er anført nedenfor:

To-trins plade-ESP'er bruges i maskinrummene på skibet, da gearkassen producerer eksplosiv olietåge. Den opsamlede olie genbruges i et gearsmøresystem.

Tørre ESP'er bruges i termiske anlæg til at rense luften i ventilations- og klimaanlæg.

De finder anvendelser inden for det medicinske område til fjernelse af bakterier og svampe.

De bruges i zirconiumsand til at løsne rutilen i planter.

De bruges i metallurgiske industrier til at rense sprængningen.