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静电除尘是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子,电子奔向正极过程中遇到尘粒,使尘粒带负电吸附到正极被收集。当然通过技术创新,也有采用负极板集尘的方式。以往常用于以煤为燃料的工厂、电站,收集烟气中的煤灰和粉尘。冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物,也有可以用于家居的除尘灭菌产品。
1.除尘效率高
电除尘器可以通过加长电场长度、增大电场截面积、提高供电质量和对烟气进行调质等手段来提高除尘效率。对于常规电除尘器,在正常运行时其除尘效率大于99%是极为普遍的现象,对于粒径小于0.1μm的微细粉尘,电除尘器仍有较高的除尘效率。
2.设备阻力小,能耗低
电除尘器的总能耗是由设备压力损失、供电装置、加热装置、振打和卸灰电动机等能耗组成的。电除尘器的压力损失一般为150~300Pa,约为袋式除尘器的1/5,在总能耗中占的份额较低。
3.处理烟气量大
电除尘器由于结构上易于模块化,因此可以实现装置大型化。目前单台电除尘器电场截面积超过了400㎡,处理烟气量可达200万㎥/h。
4.耐高温,能捕集腐蚀性大的气溶胶颗粒
一般常规电除尘器用于处理350摄氏度及以下的烟气,如果进行特殊设计,可以处理500摄氏度以上的烟气。对于硫酸雾和沥青雾等腐蚀性大和粘附性强的气溶胶颗粒,采用湿式电除尘器可以保持良好的捕集性能。
5.对制造、安装和运行水平要求较高
由于电除尘器结构复杂、体积庞大,所以其对制造质量、安装精度和运行水平都有严格要求,否则不能达到预期的除尘效果。
6.易受工况条件的影响
虽然电除尘器对烟气性质和粉尘特性有较宽的适应范围,但当某些工况参数偏离设计值较多时,电除尘器性能会发生相应的变化。电除尘器对粉尘比电阻敏感,当粉尘比电阻过高或过低时,都会引起除尘效率降低。
静电除尘器利用高压直流电场使空气中的气体分子电离,产生大量电子和离子,在电场力的作用下向两极移动,在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒和细菌使其荷电,荷电颗粒在电场力作用下向自身电荷相反的极板做运动,在电场作用下,空气中的自由离子要向两极移动,电压愈高、电场强度愈高,离子的运动速度愈快。由于离子的运动,极间形成了电流。开始时,空气中的自由离子少,电流较少。电压升高到一定数值后,放电极附近的离子获得了较高的能量和速度,它们撞击空气中的中性原子时,中性原子会分解成正、负离子,这种现象称为空气电离。空气电离后,由于连锁反应,在极间运动的离子数大大增加,表现为极间的电流(称之为电晕电流)急剧增加,空气成了导体,高强电压捕获附带细菌颗粒,瞬间导电击穿由蛋白质组成的细胞壁,达到杀灭细菌吸附除尘。