Máy lọc bụi tĩnh điện là gì?

Công nghiệp là một phần không thể thiếu trong hệ thống kinh tế của chúng ta, và nhiều người tin rằng họ có quyền chấp nhận những ống khói nhà máy làm ngạt thở không khí. Nhưng không nhiều người biết rằng công nghệ đã có giải pháp tuyệt vời cho vấn đề này trong hơn một thế kỷ qua đó là thiết bị lọc bụi tĩnh điện. Những điều này làm giảm đáng kể ô nhiễm và giúp cải thiện môi trường.

Máy lọc bụi tĩnh điện là gì?

Máy lọc bụi tĩnh điện (ESP) được định nghĩa là một thiết bị lọc được sử dụng để loại bỏ các hạt mịn như khói và bụi mịn khỏi dòng khí chảy. Đây là thiết bị được sử dụng phổ biến nhất để kiểm soát ô nhiễm không khí. Chúng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như nhà máy thép và nhà máy nhiệt điện.

Năm 1907, giáo sư hóa học Frederick Gardner Cottrell đã được cấp bằng sáng chế cho thiết bị kết tủa tĩnh điện đầu tiên được sử dụng để thu thập sương mù axit sunfuric và khói oxit chì phát ra từ các hoạt động sản xuất và nấu chảy axit khác nhau.

sơ đồ lọc bụi tĩnh điện

Nguyên lý làm việc của máy lọc bụi tĩnh điện

Nguyên lý làm việc của máy lọc bụi tĩnh điện khá đơn giản. Nó bao gồm hai bộ điện cực: dương và âm. Các điện cực âm có dạng lưới thép, còn các điện cực dương là các tấm. Các điện cực này được đặt theo chiều dọc và xen kẽ với nhau.

nguyên lý hoạt động của máy lọc bụi tĩnh điện

Các hạt sinh ra trong khí như tro bị ion hóa bởi điện cực phóng điện cao áp nhờ hiệu ứng vầng hào quang. Những hạt này bị ion hóa thành điện tích âm và bị hút vào các tấm thu tích điện dương.

Cực âm của nguồn DC điện áp cao được sử dụng để kết nối các điện cực âm và cực dương của nguồn DC được sử dụng để kết nối các tấm dương. Để ion hóa môi trường giữa cực âm và cực dương, một khoảng cách nhất định được duy trì giữa cực dương, cực âm và nguồn DC dẫn đến độ dốc điện áp cao.

Môi trường được sử dụng giữa hai điện cực là không khí. Có thể có sự phóng điện vầng quang xung quanh các thanh điện cực hoặc lưới thép do độ âm cao của điện tích âm. Toàn bộ hệ thống được bao bọc trong một thùng chứa kim loại có đầu vào cho khí thải và đầu ra cho khí được lọc. Có rất nhiều electron tự do khi các điện cực bị ion hóa, tương tác với các hạt bụi của khí, khiến chúng tích điện âm. Các hạt này di chuyển về phía điện cực dương và rơi ra dolực hấp dẫn. Khí thải không có các hạt bụi khi đi qua thiết bị lọc bụi tĩnh điện và thải ra khí quyển qua ống khói.

Các loại máy lọc bụi tĩnh điện

Có nhiều loại tĩnh điện khác nhau và ở đây, chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết từng loại. Sau đây là ba loại ESP:

Lọc bụi dạng tấm: Đây là loại lọc bụi cơ bản nhất bao gồm các dãy dây mỏng dọc và chồng các tấm kim loại phẳng lớn được sắp xếp theo chiều dọc được đặt cách nhau từ 1cm đến 18cm. Luồng không khí được truyền theo chiều ngang qua các tấm thẳng đứng và sau đó qua chồng các tấm lớn. Để ion hóa các hạt, một điện áp âm được đặt vào giữa dây và tấm. Những hạt bị ion hóa này sau đó được chuyển hướng về phía các tấm nối đất bằng lực tĩnh điện. Khi các hạt được thu thập trên tấm thu thập, chúng sẽ bị loại khỏi luồng không khí.

Máy lọc bụi tĩnh điện khô: Máy lọc bụi này dùng để thu gom các chất ô nhiễm như tro, xi măng ở trạng thái khô. Nó bao gồm các điện cực mà qua đó các hạt bị ion hóa được tạo ra để chảy qua và một phễu để các hạt được thu thập được chiết ra ngoài. Các hạt bụi được thu thập từ luồng không khí bằng cách đập vào các điện cực.

Máy lọc bụi tĩnh điện khô

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện ướt: Thiết bị lọc bụi này dùng để loại bỏ nhựa, dầu, hắc ín, sơn có tính chất ướt. Nó bao gồm các bộ thu được phun nước liên tục để thu thập các hạt ion hóa từ bùn. Chúng hiệu quả hơn ESP khô.

Bộ lọc bụi dạng ống: Bộ lọc bụi này là một bộ phận một tầng bao gồm các ống có các điện cực điện áp cao được bố trí song song với nhau sao cho chúng chạy trên trục của chúng. Sự sắp xếp của các ống có thể là hình tròn, hình vuông hoặc tổ ong hình lục giác với khí chảy lên hoặc xuống. Khí được tạo ra để đi qua tất cả các ống. Họ tìm thấy những ứng dụng cần loại bỏ các hạt dính.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của máy lọc bụi tĩnh điện:

Độ bền của ESP cao.

Nó có thể được sử dụng để thu thập cả tạp chất khô và ướt.

Nó có chi phí vận hành thấp.

Hiệu suất thu gom của thiết bị cao ngay cả đối với các hạt nhỏ.

Nó có thể xử lý lượng khí lớn và lượng bụi nặng ở áp suất thấp.

Nhược điểm của máy lọc bụi tĩnh điện:

Không thể được sử dụng cho khí thải.

Yêu cầu về không gian là nhiều hơn.

Vốn đầu tư cao.

Không thích ứng với những thay đổi trong điều kiện hoạt động.

Ứng dụng lọc bụi tĩnh điện

Một số ứng dụng của máy lọc bụi tĩnh điện đáng chú ý được liệt kê dưới đây:

ESP tấm hai giai đoạn được sử dụng trong phòng máy của tàu vì hộp số tạo ra sương mù dầu dễ nổ. Dầu thu được sẽ được tái sử dụng trong hệ thống bôi trơn bánh răng.

ESP khô được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện để làm sạch không khí trong hệ thống thông gió và điều hòa không khí.

Họ tìm thấy các ứng dụng trong lĩnh vực y tế để loại bỏ vi khuẩn và nấm.

Chúng được sử dụng trong cát zirconi để tách rutil trong thực vật.

Chúng được sử dụng trong ngành luyện kim để làm sạch vụ nổ.