Elektrostatik Filtre Nedir?
Sanayi, ekonomik sistemimizin ayrılmaz bir parçası ve birçok kişi, havayı boğan fabrika bacalarına katlanmanın hakları olduğuna inanıyor. Ancak yüzyılı aşkın bir süredir teknolojinin buna elektrostatik çökelticiler şeklinde mükemmel bir çözümü olduğunu pek kimse bilmiyor. Bunlar kirliliği önemli ölçüde azaltır ve çevrenin iyileştirilmesine yardımcı olur.
Elektrostatik Filtre Nedir?
Elektrostatik çökeltici (ESP), duman ve ince toz gibi ince parçacıkları akan gazdan uzaklaştırmak için kullanılan bir filtreleme cihazı olarak tanımlanır. Hava kirliliği kontrolünde en sık kullanılan cihazdır. Çelik fabrikaları, termik enerji santralleri gibi endüstrilerde kullanılırlar.
1907'de kimya profesörü Frederick Gardner Cottrell, çeşitli asit yapımı ve eritme faaliyetlerinden yayılan sülfürik asit sisi ve kurşun oksit dumanlarını toplamak için kullanılan ilk elektrostatik çöktürücünün patentini aldı.
elektrostatik çöktürücü diyagramı
Elektrostatik Filtrenin Çalışma Prensibi
Elektrostatik çöktürücünün çalışma prensibi orta derecede basittir. İki takım elektrottan oluşur: pozitif ve negatif. Negatif elektrotlar tel örgü şeklinde, pozitif elektrotlar ise plaka şeklindedir. Bu elektrotlar dikey olarak yerleştirilmiştir ve birbirlerine alternatiftir.
elektrostatik çöktürücünün çalışma prensibi
Kül gibi gazla taşınan parçacıklar yüksek voltajlı deşarj elektrodu tarafından korona etkisiyle iyonize edilir. Bu parçacıklar negatif yüke iyonize edilir ve pozitif yüklü toplayıcı plakalara çekilir.
Yüksek voltajlı DC kaynağının negatif terminali, negatif elektrotları bağlamak için kullanılır ve DC kaynağının pozitif terminali, pozitif plakaları bağlamak için kullanılır. Negatif ve pozitif elektrot arasındaki ortamı iyonize etmek için pozitif, negatif elektrot ile DC kaynağı arasında yüksek voltaj gradyanı ile sonuçlanan belirli bir mesafe korunur.
İki elektrot arasında kullanılan ortam havadır. Negatif yüklerin negatifliğinin yüksek olması nedeniyle elektrot çubukları veya tel örgü çevresinde korona deşarjı olabilir. Sistemin tamamı, baca gazları için bir giriş ve filtrelenmiş gazlar için bir çıkış içeren metal bir kap içine yerleştirilmiştir. Elektrotlar iyonize olduğundan, gazın toz parçacıklarıyla etkileşime girerek onları negatif yüklü hale getiren çok sayıda serbest elektron vardır. Bu parçacıklar pozitif elektrotlara doğru hareket eder ve düşer.yerçekimi kuvveti. Baca gazı, elektrostatik çökelticiden geçerken toz parçacıklarından arındırılır ve baca aracılığıyla atmosfere deşarj edilir.
Elektrostatik Filtre Tipleri
Farklı elektrostatik türleri vardır ve burada her birini detaylı olarak inceleyeceğiz. Aşağıda üç tip ESP bulunmaktadır:
Plakalı çöktürücü: Sıra sıra ince dikey tellerden ve aralarında 1 cm ila 18 cm mesafe olacak şekilde yerleştirilen dikey olarak düzenlenmiş büyük yassı metal plakaların istifinden oluşan en temel çökeltici tipidir. Hava akımı yatay olarak dikey plakalardan ve ardından büyük plaka yığınından geçirilir. Parçacıkları iyonize etmek için tel ile plaka arasına negatif voltaj uygulanır. Bu iyonize parçacıklar daha sonra elektrostatik kuvvet kullanılarak topraklanmış plakalara doğru yönlendirilir. Parçacıklar toplama plakasında toplandıkça hava akımından uzaklaştırılır.
Kuru elektrostatik çökeltici: Bu çökeltici, kül veya çimento gibi kirleticileri kuru halde toplamak için kullanılır. İyonize parçacıkların içinden aktığı elektrotlardan ve içinden toplanan parçacıkların çıkarıldığı bir hazneden oluşur. Toz parçacıkları, elektrotların çekiçlenmesiyle hava akımından toplanır.
Kuru elektrostatik çöktürücü
Islak elektrostatik çökeltici: Bu çökeltici, doğada ıslak olan reçine, yağ, katran, boyayı çıkarmak için kullanılır. Çamurdan iyonize parçacıkların toplanmasını sağlayan, sürekli olarak su püskürtülen toplayıcılardan oluşur. Kuru ESP'lerden daha verimlidirler.
Borulu çökeltici: Bu çökeltici, kendi eksenleri üzerinde çalışacak şekilde birbirine paralel olarak yerleştirilmiş yüksek gerilim elektrotlu tüplerden oluşan tek kademeli bir ünitedir. Tüplerin düzeni, gazın yukarı veya aşağı doğru aktığı dairesel veya kare veya altıgen petek şeklinde olabilir. Gazın tüm tüplerden geçmesi sağlanır. Yapışkan parçacıkların çıkarılması gereken uygulamalar bulurlar.
Avantajları ve Dezavantajları
Elektrostatik çöktürücünün avantajları:
ESP'nin dayanıklılığı yüksektir.
Hem kuru hem de ıslak yabancı maddelerin toplanması için kullanılabilir.
Düşük işletme maliyetlerine sahiptir.
Cihazın toplama verimliliği küçük partiküller için bile yüksektir.
Düşük basınçlarda büyük gaz hacimlerini ve ağır toz yüklerini kaldırabilir.
Elektrostatik çöktürücünün dezavantajları:
Gaz emisyonları için kullanılamaz.
Yer gereksinimi daha fazladır.
Sermaye yatırımı yüksektir.
Çalışma koşullarındaki değişikliklere uyum sağlayamaz.
Elektrostatik Filtre Uygulamaları
Dikkate değer birkaç elektrostatik çökeltici uygulaması aşağıda listelenmiştir:
Şanzımanın patlayıcı yağ buharı üretmesi nedeniyle geminin makine dairelerinde iki kademeli plakalı ESP'ler kullanılmaktadır. Toplanan yağ, dişli yağlama sisteminde yeniden kullanılır.
Kuru ESP'ler termik santrallerde havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde havanın temizlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.
Bakteri ve mantarların uzaklaştırılması için tıp alanında uygulama alanı bulurlar.
Zirkonyum kumunda bitkilerdeki rutillerin sökülmesinde kullanılırlar.
Metalurji endüstrilerinde patlamayı temizlemek için kullanılırlar.