O método de purificação elétrica de gases a partir de partículas suspensas é baseado no fenômeno de ionização de moléculas de gás por uma carga elétrica em um campo elétrico. Os gases, como dielétricos, não conduzem eletricidade. No entanto, sob certas condições, é observada a condutividade elétrica dos gases. Isso ocorre porque os átomos ou moléculas do gás ficam eletricamente carregados. Uma pequena quantidade de partículas carregadas está sempre presente em um gás. Seu aparecimento está associado à exposição aos raios ultravioleta e cósmicos, gases radioativos, alta temperatura, etc. Se tal gás, contendo uma certa quantidade de portadores de carga, for colocado entre eletrodos conectados a uma fonte de corrente alta tensão, então íons e elétrons começarão a se mover no gás ao longo das linhas de campo. A direção do movimento de cada portador de carga será determinada pela magnitude da carga, e a velocidade do movimento será determinada pela intensidade do campo elétrico. Com uma intensidade de campo suficientemente elevada (por exemplo, cerca de 16 kV/cm para ar a pressão atmosférica e temperatura ambiente), um transportador de carga em movimento adquire uma velocidade tão alta que, colidindo em seu caminho com uma molécula de gás neutro, é capaz de arrancar dele um ou mais elétrons externos, transformando a molécula em um íon positivo e um livre elétron. Os íons recém-formados também se movem sob a influência do campo, ionizando ainda mais o gás. Esta ionização é chamada ionização de impacto. Número o

Arroz. 12.Principais sistemas de eletrodos de precipitadores eletrostáticos:

a – precipitador elétrico;

b – precipitador eletrostático de placas; +U, -U – tensão aplicada aos eletrodos;

O número de íons e elétrons produzidos neste caso aumenta como uma avalanche e, com o fortalecimento adicional do campo, preenchem todo o espaço entre os eletrodos, criando assim condições para uma descarga elétrica.

As mais comuns e importantes para a purificação de gases elétricos são as descargas de faísca, arco e corona. Os dois primeiros tipos de descargas podem ocorrer tanto em campo elétrico uniforme quanto não uniforme, interferindo no funcionamento do precipitador eletrostático. A descarga corona só pode ocorrer em um campo elétrico não uniforme e com um determinado formato e localização dos eletrodos. A descarga corona é usada para limpeza elétrica.

Dois tipos de eletrodos são usados ​​em precipitadores eletrostáticos:

a) eletrodos de um precipitador eletrostático tubular (fio em tubo cilíndrico, Fig. 12 UM);×

b) eletrodos de um precipitador eletrostático de placas (uma série de fios entre as placas, Fig. 12 b).

A densidade das linhas de campo e, portanto, a tensão. A intensidade do campo é muito maior no fio do que na parede da placa ou do tubo. Devido à falta de homogeneidade do campo indicada, a ionização por impacto e, em seguida, uma descarga elétrica podem ocorrer na superfície do fio quando a intensidade do campo nesta área é suficientemente alta, mas não se estende ao outro eletrodo. À medida que você se afasta do fio, a intensidade do campo diminui e a velocidade do movimento dos elétrons no gás torna-se insuficiente para suportar o processo semelhante a uma avalanche de formação de novos íons. Uma descarga elétrica de natureza tão incompleta é chamada descarga corona. como resultado, novos íons são formados, cuja manifestação externa é um brilho violeta-azulado ao redor do fio, um estalo silencioso e o cheiro de óxidos de nitrogênio e ozônio. A descarga corona, dependendo do sinal da carga no fio, pode ser positiva ou negativa. Externamente, eles diferem entre si na natureza do brilho. Foi estabelecido que quando uma polaridade negativa de corrente contínua é aplicada ao eletrodo corona, é possível obter coleta de poeira de até 99%, e com polaridade positiva - apenas até 70%.

Com polaridade negativa, é possível manter a tensão mais alta até que ocorra a quebra da faísca do que com polaridade positiva. Isto permite um maior diâmetro de coroa e maior intensidade de campo e, portanto, melhor carregamento e deposição de partículas de poeira.

O eletrodo em torno do qual ocorre uma descarga corona é chamado coroação eletrodo, segundo eletrodo – eletrodo coletor.

A intensidade do campo na qual ocorre a corona é chamada tensão crítica. Uma fonte DC de alta tensão é usada. Uma corrente elétrica flui através do espaço que separa os eletrodos, chamado corrente corona. A tensão pode ser aumentada para um valor no qual a resistência elétrica do intervalo de gás entre os eletrodos será quebrada por uma faísca ou descarga elétrica de arco, ou seja, até que ocorra uma “quebra” do intervalo entre os eletrodos.

A instalação de precipitadores elétricos consiste em duas partes: o próprio precipitador elétrico ou a câmara de precipitação por onde passa o gás a ser purificado, e um equipamento de alta tensão projetado para alimentar o precipitador eletrostático com corrente retificada de alta tensão.

A fonte de alimentação consiste em um regulador de tensão, um transformador de alta tensão que converte corrente alternada com tensão de 220–380 V em uma corrente de tensão de até 10.000 kV e um retificador mecânico de alta tensão que converte corrente alternada em retificada atual. Este último é fornecido aos eletrodos do precipitador eletrostático por meio de um cabo de alta tensão.

Eletrodos de precipitação e corona são instalados na parte de precipitação do precipitador eletrostático. Os eletrodos de precipitação podem ser do tipo placa (feitos de aço corrugado com bolsas estampadas, placas de carbono, etc.) ou tubulares (feitos de tubos redondos ou hexagonais). Os eletrodos corona são feitos de fio perfilado redondo.

Os eletrodos coletores são conectados ao contato positivo do retificador mecânico e aterrados; Os eletrodos corona são isolados do terra e conectados ao terminal negativo do retificador mecânico. Quando o gás purificado contendo partículas sólidas ou líquidas em suspensão passa pelo espaço intereletrodo do precipitador eletrostático, as partículas são carregadas com íons, que, sob a influência de um campo elétrico, movem-se para os eletrodos e depositam-se sobre eles. A maior parte das partículas suspensas é depositada nos eletrodos coletores. Neste caso, as partículas líquidas suspensas drenam dos eletrodos, as partículas de poeira são removidas agitando ou batendo nos eletrodos. As partículas coletadas são coletadas em uma tremonha instalada sob o precipitador eletrostático, de onde são retiradas. Dependendo de quais partículas são capturadas, os precipitadores eletrostáticos secos e úmidos são diferenciados.

Arroz. 13. Corpo (UM ) e dispositivo de distribuição de gás (b) Precipitador eletrostático de placa horizontal:

a) 1 – pré-câmara; 2 – câmara para colocação de eletrodos; 3 e 4 – moegas da pré-câmara e precipitador elétrico;5 – caixa isolante; 6 – gargalo da escotilha de serviço; b) 1 – faróiso som da câmara do forte; 2 e 3 – grades de distribuição de gás dianteiras e traseiras; 4 – chapas laterais de corte a gás; 5 – lâminas protetoras; 6 – textura do bunker; 7 – folhas transversais do bunker.

Os precipitadores elétricos também se distinguem pela direção do movimento do gás: vertical e horizontal. Normalmente, os precipitadores eletrostáticos são instalados em paralelo com vários dispositivos. O precipitador eletrostático pode ser composto por várias seções paralelas para desconectar parte das seções durante a operação (para inspeção, reparo, agitação) sem parar toda a estação de tratamento de gases. Às vezes, os precipitadores elétricos têm várias células, ou, como são chamados, campos elétricos, localizados em série ao longo do fluxo de gás. Com base no número de campos elétricos, tais precipitadores eletrostáticos são chamados de dois campos, três campos, etc. (Fig. 13).

Além dos precipitadores eletrostáticos de zona única descritos, também são utilizados os de duas zonas. Se no primeiro a ionização do gás por descarga corona e a deposição de partículas carregadas ocorrem em um campo elétrico (uma zona), no segundo esses processos são separados. Os precipitadores eletrostáticos de duas zonas consistem em um ionizador, que é um sistema de eletrodos localizado próximo à entrada do gás, e um precipitador feito de eletrodos tipo placa sobre os quais é depositada poeira carregada.

O ionizador deve evitar a deposição de poeira, por isso é composto por uma fileira de eletrodos e o gás empoeirado não permanece nesta zona por muito tempo, para que a poeira tenha tempo de carregar, mas não tenha tempo de assentar.

A velocidade com que as partículas de cinzas volantes se movem em um campo elétrico depende de seu tamanho e carga. Para partículas com raio inferior a 1 mícron, a carga é proporcional ao tamanho da partícula de poeira e não depende da intensidade do campo elétrico. Pelo contrário, a quantidade de carga adquirida por partículas com raio superior a 1 mícron depende principalmente da magnitude da intensidade do campo e do raio da partícula (ao quadrado).

O tempo de permanência dos gases no precipitador eletrostático afeta muito a qualidade da limpeza. Muitos anos de experiência mostraram que a velocidade dos gases em precipitadores elétricos é baixa (variando de 0,5 a 2 m/s) e o tempo de residência no filtro é significativo (de 2 a 9 s). Portanto, os precipitadores eletrostáticos são bastante volumosos. Mas sua resistência hidráulica é pequena (de 50 a 200 Pa). A eficiência de limpeza, especialmente para poeira fina, é alta (95-99%). Eles capturam bem partículas mais finas que 10 mícrons. O consumo de energia para limpeza é insignificante e equivale a 0,10-0,15 kWh por 1000 m 3 de gás purificado. As principais desvantagens dos precipitadores eletrostáticos: alto custo e necessidade de pessoal de manutenção altamente qualificado.

A qualidade da limpeza em precipitadores elétricos é influenciada pela temperatura e umidade dos gases. À medida que a temperatura do gás aumenta, a tensão nos eletrodos de descarga diminui, o que pode ser mantido sem quebra. Isto também reduz o grau de purificação. O efeito da umidade do gás sobre a tensão nos precipitadores eletrostáticos é inverso ao efeito da temperatura: um aumento na umidade ajuda a aumentar a tensão de ruptura e, além disso, tem um efeito benéfico no comportamento da camada de poeira nos eletrodos coletores. Óxidos de enxofre ( ENTÃO 2) são adsorvidos na camada de poeira dos eletrodos coletores e alteram o comportamento da camada de depósito. Com uma alta concentração de poeira nos gases e com um aumento no tamanho das partículas, o risco de “bloqueio de coroa” aumenta. A concentração de poeira na qual o fenômeno de bloqueio corona é observado varia dependendo da composição dispersa da poeira, de vários gramas por 1 N×m 3 a várias dezenas de gramas por 1 N×m 3.

A operação de precipitadores eletrostáticos secos é significativamente influenciada pela resistividade elétrica da poeira coletada. A poeira contida nos gases pode ser dividida em três grupos de acordo com a resistividade elétrica volumétrica:

1) poeira com resistência de até 10 Ohm/cm;

2) poeira com resistência de 10 a 2×10 Ohm/cm;

3) poeira com resistência superior a 2×10 Ohm/cm. Neste caso, queremos dizer a resistência da camada de poeira formada nos eletrodos coletores. Devido à adsorção de gases e vapores pelas partículas de poeira que preenchem os vazios presentes na camada de poeira, a resistividade elétrica do material a partir do qual a poeira foi formada muda.

Os grãos de poeira do primeiro grupo, ao entrarem em contato com os eletrodos coletores, perdem quase instantaneamente a carga negativa e adquirem a carga dos eletrodos. Tendo recebido a mesma carga, as partículas de poeira ricocheteiam nos eletrodos e entram novamente no fluxo de gás. Para coletar de forma confiável a poeira do primeiro grupo, o projeto dos eletrodos coletores deve fornecer uma velocidade mínima do gás em sua superfície. Isto é conseguido, por exemplo, usando eletrodos ondulados em precipitadores eletrostáticos horizontais.

A poeira do segundo grupo (a maioria) é capturada em precipitadores elétricos sem dificuldade.

No terceiro grupo de poeira, sua camada sobre os eletrodos coletores atua como isolante. As cargas elétricas que chegam com a poeira depositada não são descarregadas no eletrodo coletor, mas criam uma tensão na camada de poeira. Quando a tensão aumenta para um valor onde a intensidade do campo elétrico (gradiente) se torna excessiva, ocorre um “colapso” elétrico nos poros da camada cheia de gás. Esse fenômeno, denominado “coroa reversa”, é acompanhado pela liberação de íons positivos, que se movem em direção aos eletrodos da coroa e neutralizam parcialmente a carga negativa das partículas de poeira. Ao mesmo tempo, os íons positivos liberados pelos eletrodos de precipitação convertem o campo elétrico entre os eletrodos do precipitador eletrostático em um campo semelhante àquele formado entre as duas pontas, que rompe facilmente em baixa tensão.

Nestas condições, é impossível manter uma tensão no precipitador eletrostático na qual seja alcançada uma purificação eficaz do gás. Para reduzir a resistência elétrica da poeira capturada e aumentar a eficiência dos precipitadores eletrostáticos, recomenda-se:

a) redução da temperatura do gás a ser purificado;

b) umidificação do gás purificado antes dos precipitadores elétricos (o vapor d'água é absorvido pelas partículas de poeira e a camada de poeira torna-se eletricamente condutora mesmo em temperaturas significativamente acima do ponto de orvalho);

c) introdução de ácido sulfúrico, compostos de aminas alcalinas e outras substâncias na névoa de gás purificado que reduzem a resistência elétrica da camada de poeira.

O processo de coleta de cinzas que entram no precipitador elétrico com gases de combustão pode ser dividido em quatro etapas:

1) carregamento de partículas de cinzas com íons formados na zona de descarga de íons;

2) movimento de partículas de cinzas carregadas no espaço intereletrodo em direção ao eletrodo coletor sob a influência de forças elétricas e aerodinâmicas;

3) deposição e retenção de partículas de cinzas na superfície dos eletrodos coletores;

4) remoção periódica das cinzas depositadas nos eletrodos para uma tremonha. Para aumentar a eficiência da purificação de gases em precipitadores elétricos, é necessário que as duas primeiras etapas ocorram da forma mais completa possível. Se o carregamento de partículas em um precipitador eletrostático com carga corona estável for realizado com rapidez suficiente, então seu movimento para o eletrodo coletor ocorre a uma velocidade relativamente baixa, dependendo da magnitude da carga da partícula, seu tamanho, intensidade do campo, aerodinâmica características do fluxo, etc. É óbvio que a separação das partículas Quanto maior a taxa de sedimentação (velocidade de deriva) das partículas e o tempo de residência dos gases purificados na zona ativa do precipitador eletrostático, mais completa será a cinza de serão os gases. Como as possibilidades de aumento da velocidade de deriva das partículas são reguladas pelas características físicas do processo, o tempo de permanência no precipitador eletrostático é determinado pela velocidade dos gases e pelo comprimento da zona ativa do precipitador eletrostático, que leva a um aumento no volume e custo do aparelho.

A investigação demonstrou que se o tempo de residência dos gases purificados no precipitador electrostático for inferior a 8 s, não se pode esperar obter um elevado grau (99%) de purificação do gás, mesmo sob as condições de funcionamento mais favoráveis. Com base nos testes industriais de precipitadores eletrostáticos multicampos realizados pela VTI e NIIOGAZ, foi estabelecido que para garantir alto grau limpeza, a velocidade dos gases de combustão não deve exceder 1,5 m/s. Esta conclusão coincide com dados de empresas estrangeiras, que actualmente garantem um elevado grau de purificação apenas com um tempo de residência de pelo menos 8,5 se uma velocidade de 1,5 m/s. Esses valores devem ser levados em consideração no projeto de dispositivos (precipitadores elétricos).

Para unidades de caldeiras de alta potência, a escolha do tamanho e número de precipitadores elétricos é complicada pelos problemas de colocação desses dispositivos na célula unitária e de sua montagem com caldeiras e exaustores de fumaça. A maioria das usinas domésticas utiliza a disposição dos precipitadores elétricos em uma fileira ao longo da largura da célula do bloco, quando os eixos longitudinais dos precipitadores eletrostáticos estão localizados paralelos ao eixo longitudinal do bloco. Este arranjo torna mais fácil garantir a distribuição uniforme de gases entre dispositivos individuais. Mas, ao mesmo tempo, em unidades com capacidade de 300 MW ou mais, precipitadores elétricos de designs antigos com altura de eletrodo de 7,5 m não atendem aos requisitos.

Para as unidades projetadas com capacidade de 300 e 500 MW com precipitadores eletrostáticos de novo design e eletrodos de 12 m, a velocidade e o tempo de residência dos gases atendem aos requisitos acima.

É impossível projetar precipitadores eletrostáticos para excesso mínimo de ar e temperatura mínima dos gases de combustão. Normalmente, o desvio observado desses parâmetros em relação aos de projeto é a razão para o aumento na velocidade do gás nos precipitadores elétricos em 20-25% e a ligeira deterioração associada na purificação do gás. Assim, para garantir a necessária purificação dos gases de combustão de potentes usinas, é necessário considerar precipitadores elétricos para aumentar em 1,2 vezes a quantidade de gases purificados (exceto para caldeiras que operam sob pressão).

Nos últimos anos, precipitadores elétricos com eletrodos corona tipo agulha foram fornecidos para usinas de energia. As características de uma descarga de eletrodos em comparação com uma descarga que ocorre em eletrodos de perfil de baioneta são a estabilidade da posição dos pontos corona e um maior valor de cargas de corrente, o que é especialmente importante para dispositivos instalados atrás de caldeiras equipadas com fornos com líquido remoção de escória, bem como com camada de cinzas de alta resistividade ou alto teor de poeira de gases de combustão.

Ao comparar eletrodos dos dois tipos indicados, chama-se a atenção para a diferença significativa na intensidade da descarga nos pontos corona. O aumento na intensidade do campo e na corrente de descarga curta ao usar eletrodos de agulha é explicado por um aumento na curvatura da superfície devido à curvatura em duas seções. Nesse sentido, as condições de carregamento das partículas de cinzas são melhoradas, o que garante um aumento na velocidade de deriva na direção dos eletrodos coletores. A intensificação da descarga corona em precipitadores eletrostáticos ao usar eletrodos corona de agulha também é acompanhada por alguns efeitos colaterais. A zona corona contém elétrons com uma energia superior à energia de ativação. Isso causa um processo de reação química: o dióxido de enxofre é oxidado em enxofre ( ENTÃO 2 –ENTÃO 3), aparecem óxidos de nitrogênio. Assim, experimentos em descarga corona de alta frequência aumentaram o teor de anidrido sulfúrico para 20-50% e a oxidação de nitrogênio em 0,2-0,3%.

Os precipitadores eletrostáticos multicampo horizontais são dispositivos de operação contínua. As cinzas são removidas dos eletrodos agitando-os sem desconectar o precipitador eletrostático da fonte de energia e do fluxo dos gases de combustão. Neste caso, parte das cinzas inevitavelmente entra no fluxo de gás. Este processo é chamado arrastamento secundário e é a principal razão para a redução da eficiência dos precipitadores eletrostáticos secos em comparação aos úmidos, nos quais as partículas são depositadas sobre uma película de água ou óleo e não há arrastamento secundário. A quantidade de arrastamento secundário depende diretamente do intervalo entre a agitação do eletrodo coletor.

Nos precipitadores eletrostáticos produzidos internamente, cada eletrodo de precipitação é agitado após 3 minutos, independentemente do teor de poeira dos gases, eficiência de limpeza, velocidade do gás, etc. flua para o eletrodo aterrado. No entanto, deve-se levar em consideração que normalmente nos eletrodos coletores existe uma camada inabalável de 1–2 mm de espessura. A espessura da camada de cinzas assentada em 3 minutos, mesmo durante a queima de combustíveis com alto teor de cinzas, é de 100-200 mícrons para os primeiros campos do precipitador eletrostático. Assim, aumentar dez vezes o intervalo de agitação aumentará ligeiramente a espessura geral da camada. Portanto, esse intervalo pode ser aumentado significativamente. Ao hidrotransportar cinzas para um depósito de cinzas, geralmente são instaladas vedações hidráulicas contínuas com transbordamento aberto sob os bunkers coletores de cinzas. Neste caso, não há entrada de dispensadores de cinzas. Portanto, quando uma grande quantidade de cinzas é despejada simultaneamente neles, a polpa ou mesmo a cinza seca podem ser ejetadas através das escotilhas abertas do selo d'água para a sala de cinzas. Para calcular o intervalo de tempo máximo permitido entre agitações de acordo com as condições de operação do selo d'água, é proposta a seguinte equação:

Aqui Com– concentração máxima admissível de cinzas na polpa (500-800 g/l); V– volume de polpa no selo d'água, m3; G– vazão de água para o selo d'água, m 3 /s; F – seção transversal projetada da seção do precipitador elétrico acima da tremonha determinada, m2; h– grau médio de coleta de cinzas; t– intervalo de tempo entre agitação, s.

Neste caso, o período de agitação de cada eletrodo

T =t × n,

Onde n- o número de eletrodos acima deste funil.

Foram propostas opções que permitem variar o intervalo de agitação. Testes mostraram que utilizando um variador, aumentando o intervalo de agitação dos eletrodos coletores do primeiro campo para 30 minutos, e dos últimos campos para 2 horas, reduziu a quantidade de cinzas removidas do precipitador eletrostático (arrastamento secundário) em aproximadamente 1/ 3.

A quantidade de cinzas emitidas para a atmosfera depende, além da eficiência do precipitador eletrostático, também de qual parte do tempo total de operação da unidade de potência os campos individuais dos precipitadores eletrostáticos estão inoperantes. Na maioria das vezes, a desconexão dos campos ocorre devido a problemas dentro da carcaça do precipitador eletrostático, que só podem ser eliminados quando a unidade de potência está completamente parada: quebra dos fios dos eletrodos corona (na maioria das vezes como resultado de erosão elétrica), quebra dos isoladores e hastes do mecanismo de agitação, quebra e emperramento das tiras de agitação, etc.

Um exame de muitos precipitadores elétricos em usinas domésticas mostra que os projetos dos dutos de abastecimento de gás e da grade perfurada na entrada dos precipitadores elétricos não fornecem a necessária uniformidade de distribuição de gás em todos os dispositivos e sua seção transversal. Isto leva a uma diminuição geral na eficiência global da recolha de cinzas, mesmo sob condições eléctricas normais do precipitador electrostático.

A capacidade de respirar ar puro é a nossa necessidade fisiológica, a chave para a saúde e a longevidade. No entanto, poderosas empresas de produção modernas poluem o nosso ambiente e a atmosfera com emissões industriais que são perigosas para os seres humanos.

Garantir a limpeza do ar ambiente durante a execução processos tecnológicos nas empresas e na remoção de impurezas prejudiciais na vida cotidiana - essas são as tarefas que os filtros eletrostáticos realizam.

O primeiro projeto desse tipo foi registrado pela patente dos EUA nº 895729 em 1907. Seu autor, Frederick Cottrell, estava pesquisando métodos para separar partículas suspensas de meios gasosos.

Para isso, utilizou a ação das leis básicas do campo eletrostático, passando misturas gasosas com finas impurezas sólidas através de eletrodos com potenciais positivos e negativos. Íons com carga oposta com partículas de poeira foram atraídos para os eletrodos, fixando-se neles, e íons com carga semelhante foram repelidos.

Este desenvolvimento serviu de protótipo para a criação filtros eletrostáticos modernos.

Potenciais de sinais opostos de uma fonte de corrente contínua são aplicados a eletrodos de folha em forma de placa (geralmente chamados de “eletrodos de precipitação”), montados em seções separadas, e fios de malha metálica colocados entre eles.

A magnitude da tensão entre a rede e as placas em eletrodomésticosé de vários quilovolts. Para filtros que operam em instalações industriais, pode ser aumentado em uma ordem de grandeza.

Através desses eletrodos, os ventiladores passam por dutos de ar especiais um fluxo de ar ou gases contendo impurezas mecânicas e bactérias.

Sob a influência da alta tensão, um forte campo elétrico e uma descarga corona superficial fluindo dos filamentos (eletrodos corona) são formados. Leva à ionização do ar adjacente aos eletrodos com liberação de ânions (+) e cátions (-), criando uma corrente iônica.

Íons com carga negativa, sob a influência de um campo eletrostático, movem-se para os eletrodos de precipitação, carregando simultaneamente contra impurezas. Essas cargas são influenciadas por forças eletrostáticas, que criam um acúmulo de poeira nos eletrodos coletores. Desta forma, o ar que passa pelo filtro é purificado.

À medida que o filtro funciona, a camada de poeira nos eletrodos aumenta constantemente. Deve ser removido periodicamente. Para estruturas domésticas, esta operação é realizada manualmente. Em plantas de produção poderosas, os eletrodos de precipitação e corona são agitados mecanicamente para direcionar os contaminantes para uma tremonha especial, de onde são levados para descarte.

Características de projetos de filtros eletrostáticos industriais

Detalhes de seu corpo podem ser feitos blocos de concreto ou estruturas metálicas.

Telas de distribuição de gás são instaladas na entrada de ar contaminado e na saída de ar purificado, que direcionam de maneira ideal as massas de ar entre os eletrodos.

A coleta de pó ocorre em silos, que geralmente são criados com fundo plano e equipados com transportador raspador. Os coletores de pó são feitos na forma de:

bandejas;

pirâmide invertida;

cone truncado.

Os mecanismos de agitação do eletrodo operam segundo o princípio de um martelo em queda. Eles podem estar localizados abaixo ou acima das placas. A operação desses dispositivos acelera significativamente a limpeza dos eletrodos. Os melhores resultados são alcançados por projetos em que cada martelo atua sobre seu próprio eletrodo.

Para criar uma descarga corona de alta tensão, são usados ​​​​transformadores padrão com retificadores operando em uma rede de frequência industrial ou dispositivos especiais de alta frequência de várias dezenas de quilohertz. Seu trabalho é realizado por sistemas de controle microprocessados.

Entre os vários tipos de eletrodos corona, as espirais de aço inoxidável funcionam melhor, criando uma tensão ideal da linha. Eles estão menos sujos que todos os outros modelos.

Os projetos de eletrodos coletores em forma de placas de perfil especial são combinados em seções e criados para distribuição uniforme de cargas superficiais.

Filtros industriais para captura de aerossóis altamente tóxicos

Um exemplo de um dos esquemas operacionais de tais dispositivos é mostrado na figura.

Esses projetos usam uma zona de dois estágios para purificar o ar contaminado com impurezas sólidas ou vapores de aerossol. As partículas maiores depositam-se no pré-filtro.

Como resultado, ocorre uma descarga corona e partículas de impureza são carregadas. A mistura de ar soprada passa por um precipitador, no qual as substâncias nocivas se concentram nas placas aterradas.

Um pós-filtro localizado após o precipitador retém as partículas não sedimentadas restantes. O cassete químico purifica adicionalmente o ar das impurezas restantes de dióxido de carbono e outros gases.

Os aerossóis depositados nas placas simplesmente fluem pela bandeja sob a influência da gravidade.

Áreas de aplicação de filtros eletrostáticos industriais

A purificação de ambientes de ar contaminados é usada para:

usinas de energia com caldeiras a carvão;

instalações de combustão de óleo combustível;

instalações de incineração de resíduos;

caldeiras industriais de redução química;

fornos industriais de recozimento de calcário;

caldeiras tecnológicas para combustão de biomassa;

empresas de metalurgia ferrosa;

produção de metais não ferrosos;

instalações da indústria de cimento;

empresas de processamento agrícola e outras indústrias.

Possibilidades de limpeza de ambientes contaminados

As faixas de operação de precipitadores eletrostáticos industriais de alta potência com diversas substâncias nocivas são mostradas no diagrama.

Recursos de projetos de filtros em eletrodomésticos

A purificação do ar em instalações residenciais é realizada:

aparelhos de ar condicionado;

ionizadores.

O princípio de funcionamento do ar condicionado é demonstrado na figura.

O ar poluído é acionado por ventiladores através de eletrodos com uma voltagem de cerca de 5 quilovolts aplicada a eles. Micróbios, ácaros, vírus e bactérias morrem no fluxo de ar, e partículas de impureza, sendo carregadas, voam para os eletrodos de coleta de poeira e se depositam neles.

Nesse caso, ocorre a ionização do ar e a liberação de ozônio. Por pertencer à categoria dos oxidantes naturais mais fortes, todos os organismos vivos dentro do ar condicionado são destruídos.

Exceder a concentração padrão de ozônio no ar é inaceitável de acordo com os padrões sanitários e higiênicos. Este indicador é monitorado cuidadosamente pelas autoridades supervisoras dos fabricantes de ar condicionado.

Características de um ionizador doméstico

O protótipo dos ionizadores modernos foi o desenvolvimento do cientista soviético Alexander Leonidovich Chizhevsky, que ele criou para restaurar a saúde das pessoas exaustas na prisão pelo trabalho duro e pelas más condições de vida.

Ao aplicar tensão de alta tensão aos eletrodos de uma fonte suspensa no teto em vez de um lustre de iluminação, ocorre a ionização do ar, liberando cátions benéficos à saúde. Eles eram chamados de “aeroions” ou “vitaminas do ar”.

Os cátions transmitiram energia vital a um corpo enfraquecido e o ozônio liberado matou patógenos e bactérias.

Os ionizadores modernos não apresentam muitas das deficiências presentes nos primeiros designs. Em particular, a concentração de ozono está agora estritamente limitada, são tomadas medidas para reduzir o efeito dos campos electromagnéticos de alta tensão e dispositivos bipolares ionização.

Porém, vale ressaltar que muitas pessoas ainda confundem a finalidade dos ionizadores e dos ozonizadores (produção de ozônio em quantidades máximas), utilizando estes últimos para outros fins, o que prejudica muito a saúde.

Os ionizadores, pelo seu princípio de funcionamento, não desempenham todas as funções dos aparelhos de ar condicionado e não limpam a poeira do ar.

Saída da coleção:

Precipitadores eletrostáticos: princípio de funcionamento e principais vantagens

Nikolaev Mikhail Yuryevich

Ph.D. tecnologia. Ciências, Professor Associado do Estado de Omsk universidade técnica, Federação Russa, Omsk

E- correspondência: mascar@ Yandex. ru

Yesimov Aset Muhammedovich

Universidade Técnica, Federação Russa, Omsk

E- correspondência: esimov007@ correspondência. ru

Leonov Vitaly Vladimirovich

Aluno do 3º ano, Faculdade de Energia, Estado de Omsk

técnico universidade, RF, G. Omsk

PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS: PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO E PRINCIPAIS DIGNIDADES

Nikolaev Michael

candidato em Ciências Técnicas, Professor Associado da Universidade Técnica Estadual de Omsk, Rússia, Omsk

Esimov Aset

Leonov Vitaly

estudante, Instituto de Energia da Universidade Técnica Estadual de Omsk, Rússia, Omsk

ANOTAÇÃO

Este artigo discute o princípio operacional detalhado dos precipitadores eletrostáticos. Vários tipos de precipitadores eletrostáticos, eletrodos de precipitação e descarga também são considerados. São apresentados casos em que ocorre o processo de ionização de gases entre os eletrodos. As vantagens dos precipitadores eletrostáticos modernos são descritas.

RESUMO

Este artigo descreve o princípio de funcionamento detalhado dos precipitadores eletrostáticos. Também foram considerados vários tipos de precipitadores eletrostáticos, os eletrodos coletores e os eletrodos corona. Situações em que os gases do processo estão entre os eletrodos de ionização. Descreveu as dignidades dos precipitadores eletrostáticos modernos.

Chavepalavras: precipitador eletrostático; eletrodo; ionização; descarga corona.

Palavras-chave: precipitador eletrostático; eletrodo; ionização; descarga corona.

Um precipitador elétrico é um dispositivo no qual os gases são purificados de aerossóis, partículas sólidas ou líquidas sob a influência de forças elétricas. Como resultado da ação do campo elétrico, partículas carregadas são removidas da corrente gasosa sendo purificadas e depositadas nos eletrodos. O carregamento de partículas ocorre no campo de descarga corona. Um precipitador eletrostático é um corpo retilíneo ou cilíndrico, dentro do qual são montados eletrodos de precipitação e corona de diversos modelos (dependendo da finalidade e área de aplicação do precipitador eletrostático, bem como das especificidades das partículas coletadas). Os eletrodos Corona são conectados a uma fonte de energia de alta tensão com uma tensão de corrente retificada de 50-60 kV. Precipitadores eletrostáticos nos quais as partículas sólidas coletadas são removidas dos eletrodos por agitação são chamados de secos, e aqueles nos quais as partículas sedimentadas são lavadas dos eletrodos com líquido ou partículas líquidas (névoa, respingos) são capturadas são chamados de úmidos.

Com base no número de campos elétricos pelos quais o gás purificado passa sequencialmente, os precipitadores elétricos são divididos em campo único e campo múltiplo. Às vezes, os precipitadores eletrostáticos são divididos em câmaras paralelas ao fluxo de gás - seções. De acordo com esta característica, podem ser uni ou multissecionais. O gás purificado no precipitador eletrostático passa pela zona ativa nas direções vertical ou horizontal, portanto os precipitadores eletrostáticos podem ser verticais ou horizontais. Com base no tipo de eletrodos de precipitação, os precipitadores eletrostáticos são divididos em placas e tubulares. Os principais tipos de projeto de precipitadores eletrostáticos são de placa horizontal e tubular vertical.

Figura 1. Precipitador eletrostático de placa horizontal

Figura 2. Precipitador eletrostático tubular

Para entender o princípio de funcionamento de um precipitador eletrostático, primeiro é necessário considerar o circuito elétrico. É composto por elementos como uma fonte de corrente e duas placas metálicas paralelas entre si, separadas por ar. Este dispositivo nada mais é do que um condensador de ar, porém corrente elétrica não haverá fluxo em tal circuito, porque a camada de ar entre as placas, como outros gases, não é capaz de conduzir eletricidade.

Porém, assim que a diferença de potencial necessária for aplicada às placas metálicas, um galvanômetro conectado a este circuito registrará a passagem da corrente elétrica devido à ionização da camada de ar entre essas placas.

Já a ionização gasosa entre dois eletrodos pode ocorrer em dois casos:

1. Não de forma independente, isto é, com o uso de quaisquer “ionizadores”, por exemplo, raios X ou outros raios. Após a conclusão do efeito desse “ionizador”, a recombinação começará a ocorrer gradativamente, ou seja, ocorrerá o processo inverso: íons de sinais diferentes começarão novamente a se conectar entre si, formando moléculas de gás eletricamente neutras.

2. De forma independente, é realizado aumentando a tensão na rede elétrica até um valor que exceda a constante dielétrica do gás utilizado.

Na purificação elétrica de gases, utiliza-se apenas a segunda ionização, ou seja, independente.

Se você começar a aumentar a diferença de potencial entre as placas de metal, então em algum momento ela definitivamente atingirá um ponto crítico (tensão de ruptura para a camada de ar), o ar será “quebrado” e a corrente no circuito aumentará acentuadamente, e uma faísca aparecerá entre as placas de metal, o que é chamado – descarga independente de gás.

As moléculas de ar sob tensão começam a se dividir em íons e elétrons carregados positiva e negativamente. Sob a influência de um campo elétrico, os íons se movem em direção a eletrodos com carga oposta. Com o aumento da tensão do campo elétrico, a velocidade e, consequentemente, a energia cinética dos íons e elétrons começam a aumentar gradualmente. Quando sua velocidade atinge um valor crítico e o excede ligeiramente, eles dividem todas as moléculas neutras encontradas ao longo do caminho. É assim que todo o gás localizado entre os dois eletrodos é ionizado.

Quando um número bastante significativo de íons é formado simultaneamente entre placas paralelas, a intensidade da corrente elétrica começa a aumentar muito e surge uma descarga de faísca.

Devido ao fato das moléculas de ar receberem impulsos de íons que se movem em uma determinada direção, junto com a chamada ionização de “impacto”, ocorre também um movimento bastante intenso da massa de ar.

A autoionização no método de eletropurificação de gases é realizada pela aplicação de altas tensões aos eletrodos. Ao ionizar por este método, é necessário que a camada de gás seja perfurada apenas a uma certa distância entre os dois eletrodos. É necessário que parte do gás permaneça intacta e sirva como uma espécie de isolamento que protegeria contra curto-circuito eletrodos paralelos da ocorrência de faísca ou arco (para evitar quebra dielétrica).

Esse “isolamento” é criado selecionando o formato dos eletrodos, bem como a distância entre eles de acordo com a tensão. Vale ressaltar que eletrodos, que se apresentam na forma de dois planos paralelos, não serão adequados neste caso, pois entre eles em qualquer ponto do campo haverá sempre a mesma tensão, ou seja, o campo será invariavelmente uniforme. Quando a diferença de potencial entre um eletrodo plano e outro atingir a tensão de ruptura, todo o ar será rompido e aparecerá uma descarga de faísca, mas a ionização do ar não ocorrerá devido ao fato de todo o campo ser homogêneo.

Um campo não uniforme só pode surgir entre eletrodos que tenham a forma de cilindros concêntricos (tubos e fios), ou um plano e um cilindro (placa e fios). Diretamente perto do fio, a tensão do campo é tão alta que íons e elétrons tornam-se capazes de ionizar moléculas neutras, mas à medida que se afastam do fio, a tensão do campo e a velocidade de movimento dos íons diminuem tanto que a ionização por impacto simplesmente se torna irrealista.

A relação entre o raio do tubo (R) e o fio (r) deve ser determinada para evitar a ocorrência de faísca entre dois eletrodos cilíndricos. Os cálculos mostraram que a ionização do gás sem curto-circuito é possível em R/r maior ou igual a 2,72.

O aparecimento de um brilho fraco ou a chamada “coroa” ao redor do fio é o principal sinal visível de que ocorreu uma descarga de íons. Este fenômeno é chamado de descarga corona. Um brilho fraco é constantemente acompanhado por um som característico - pode ser um estalo ou um assobio.

O fio (eletrodo) em torno do qual ocorre o brilho é chamado de eletrodo corona. A “coroa”, dependendo do pólo ao qual o fio está conectado, pode ser positiva ou negativa. Na purificação elétrica de gases, apenas a segunda opção é utilizada, ou seja, corona negativa. Embora, diferentemente da positiva, seja menos uniforme, tal “coroa” ainda é capaz de permitir uma diferença de potencial crítica maior.

Os seguintes requisitos são impostos aos eletrodos coletores: ser fortes, rígidos, ter uma superfície lisa para que a poeira capturada possa ser removida sem problemas e também ter características aerodinâmicas suficientemente elevadas.

Eletrodos de precipitação de acordo com sua forma e design são convencionalmente divididos em três grandes grupos: 1) tipo placa; 2) em forma de caixa; 3) ranhurado.

Os seguintes requisitos são impostos aos eletrodos corona: eles devem ter um formato preciso para garantir uma descarga corona intensa e suficientemente uniforme; possuem resistência mecânica e rigidez para garantir uma operação confiável, sem problemas e durável sob condições de agitação e vibração; ser de fácil fabricação e de baixo custo, já que os eletrodos corona podem atingir comprimento total de 10 quilômetros; ser resistente a ambientes agressivos.

Existem dois grandes grupos de eletrodos corona: eletrodos sem pontos de descarga fixos e eletrodos com pontos de descarga fixos ao longo de todo o comprimento do eletrodo. Para o segundo, as fontes de descarga são saliências ou pontas pontiagudas, sendo possível controlar o funcionamento do eletrodo. Para fazer isso, você precisa alterar a distância entre os espinhos.

Um sistema de eletrodos de precipitação e descarga é colocado, via de regra, dentro de um corpo metálico soldado, em casos raros em um corpo de concreto armado, que é feito em forma de molduras em forma de U. O equipamento dentro da caixa é carregado por cima ou pela lateral. A parte externa da caixa deve ter isolamento térmico para evitar deformações de temperatura e condensação de umidade.

A unidade de fornecimento e distribuição uniforme de ar empoeirado, via de regra, consiste em um sistema de grades de distribuição de gás, que são instaladas em frente à câmara principal, onde está localizado o sistema de coleta e eletrodos corona, e é composta por chapas perfuradas instalados em dois níveis, sua seção transversal aberta varia de 35 a 50 por cento.

Para remover a poeira presa nos precipitadores eletrostáticos, são utilizados sistemas especiais de agitação de eletrodos. Em precipitadores eletrostáticos secos, vários desses sistemas são geralmente usados ​​- um sistema de came de mola, martelo de impacto, vibração ou pulso magnético. Além disso, as partículas capturadas podem simplesmente ser removidas dos eletrodos com água.

Vantagens dos precipitadores elétricos: possibilidade do mais alto grau de purificação do gás (até 99,9%), baixos custos de energia (até 0,8 kW por 1000 m 3 de gás), a purificação do gás pode ser realizada mesmo em altas temperaturas, o processo de limpeza pode ser totalmente automatizado.

Referências:

1.GOST R 51707-2001. Precipitadores eletrostáticos. Requisitos de segurança e métodos de teste. Digitar 29/01/2001. M: Editora de Padrões, 2001.

2.Regras para instalações elétricas. 7ª edição. M.: Editora NTs ENAS, 2004.

3.Sanaev Yu.I. Precipitadores eletrostáticos: instalação, ajuste, teste, operação./Informações gerais. Série XM-14. M., "TSINTIKHIMNEFTEMASH", 1984.

Mesmo em um apartamento comum, o ar precisa ser purificado e a ventilação básica nem sempre dá conta dessa tarefa.

Nesse sentido, filtros modernos são amplamente utilizados, o que pode atrasar:

• pele de animal,
• pó,
• pólen de planta,
• fumaça de tabaco, odores desagradáveis,
• bactérias, vírus,
• mofo, esporos de fungos e outros.

Todos esses poluentes podem causar alergias e são potencialmente perigosos. Um dos filtros mais populares e acessíveis do mercado é o eletrostático.

Filtro eletrostático para ventilação usado para remover aerossóis e partículas mecânicas do ar: fuligem, fuligem, fumaça, poeira fina, vapores tóxicos, poeira fina e outros poluentes domésticos e industriais perigosos.

Este dispositivo de purificação de ar consiste nos seguintes componentes:

• filtro grosso com malha de aço dentro,
• o primeiro filtro de placa com eletrodos planos,
• segundo filtro de placa com eletrodos planos,
• filtro fino, geralmente com carvão ativado.

O conteúdo do dispositivo pode variar dependendo do nível de potência e de outros parâmetros. Quanto mais caro o equipamento, mais potência ele possui. Filtros baratos podem ser usados ​​em apartamentos urbanos. As empresas de manufatura adquirem equipamentos caros que atendem a requisitos bastante rigorosos.

Fluxo de ar passando por vários estágios de limpeza dispositivos de filtro eletrostático, a saber: um ionizador, um coletor de pó e vários filtros na saída, acaba sendo quase estéril.
O princípio de funcionamento de um dispositivo eletrostático é atrair cargas elétricas de diferentes polaridades. As partículas do ar, ao entrarem no filtro, adquirem carga elétrica e se depositam em placas condutoras com polaridade oposta.

Durante a operação desse filtro de purificação de ar, é liberado ozônio, que muitos associam ao cheiro de uma tempestade. Durante o funcionamento das instalações industriais, o N2 é destruído em óxidos de nitrogênio, já que o próprio ozônio é uma substância bastante perigosa e tóxica e pode causar reações alérgicas e queimaduras no aparelho respiratório.

Filtro eletrostático – qual a eficiência?

Este equipamento é utilizado em instituições médicas, estabelecimentos de restauração, edifícios administrativos e de escritórios.

REVISÃO DE VÍDEO

Avaliação do fabricante - quais filtros eletrostáticos são os mais populares

A seleção de dispositivos eletrostáticos nas lojas é bastante grande. Os residentes podem ter dificuldade em selecionar equipamentos para sua casa, escritório ou oficina de produção. Em primeiro lugar, é preciso estudar as características técnicas do aparelho e estar atento ao preço.

É improvável que dispositivos muito baratos sejam capazes de cumprir sua tarefa no nível adequado, enquanto dispositivos muito caros não devem ser adquiridos por apartamento comum, destinam-se ao uso em grandes empresas.

Você pode adquirir uma versão compacta para sua casa ou carro. Super-Plus-Ion-Auto do fabricante "Ecology Plus". É uma unidade pequena e consome cerca de 3 Watts de eletricidade. O custo do produto é de 30 a 50 dólares.

O Grupo Plymovent oferece equipamentos SFE. Este já é um equipamento bastante sério que custa cerca de 200 mil rublos. Passa 2.500 metros cúbicos de ar por si mesmo em uma hora. E isso é suficiente para atender um escritório, um pregão e até uma pequena oficina de montagem.

Os estabelecimentos de restauração utilizam fornos e churrasqueiras para preparar os alimentos. Tem uma fumaça agradável durante a fritura ou cozimento verso— pode ser perigoso para a saúde, por isso é importante que os proprietários dos estabelecimentos protejam tanto os visitantes como os funcionários.

Para tanto são utilizados filtros eletrostáticos Smoke Yatagan. Eles absorvem fuligem, gorduras, substâncias cancerígenas, odores e fumaça. O pré-filtro do aparelho deve ser lavado periodicamente. O equipamento é despretensioso na operação e altamente eficiente.

INSTRUÇÕES DE VÍDEO

Filtro eletrostático Efva Super Plus - projetado para purificação de ar em ambientes industriais. Detém óleo e aerossóis de soldagem liberados durante o processamento de metal e produção médica medicação, nas oficinas soldagem por arco elétrico e outros.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE OMSK

ELES. F. M. DOSTOÉVSKY

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA QUÍMICA

Ensaio sobre conservação da natureza sobre o tema “Precipitadores elétricos”

Preenchido por: aluno do grupo xx‑601(eh)

Levin D. K.

Verificado por: professor

Adeeva L.N.

Departamento de NH

Omsk – 2010

Introdução

Produção industrial e outros tipos atividade econômica as pessoas são acompanhadas pela liberação no ar interno e no ar atmosférico várias substâncias poluindo o ar. Partículas de aerossol (poeira, fumaça, neblina), gases, vapores, bem como microorganismos e substâncias radioativas entram no ar.

No estágio atual, para a maioria das empresas industriais, a limpeza das emissões de ventilação de substâncias nocivas é uma das principais medidas para proteger a bacia aérea. Ao limpar as emissões antes de entrarem na atmosfera, evita-se a poluição do ar.

A purificação do ar tem os mais importantes aspectos sanitários, higiênicos, ambientais e importância econômica.

A etapa de limpeza de pó ocupa um lugar intermediário no complexo “segurança e saúde ocupacional”. ambiente" Em princípio, a recolha de pó com organização adequada resolve o problema de garantir padrões para concentrações máximas permitidas (MPC) no ar área de trabalho. Porém, todas as substâncias nocivas são liberadas na atmosfera através do sistema de coleta de pó na ausência de um sistema de limpeza de pó, poluindo-o. Portanto, a etapa de limpeza de poeira deve ser considerada parte integrante do sistema de controle de poeira de uma empresa industrial.

Purificação de gás – separação de mistura de gases ao liberar diversas impurezas na atmosfera, a fim de manter condições sanitárias normais em áreas adjacentes a instalações industriais, preparar gases para uso como matéria-prima química ou combustível, e as próprias impurezas como produtos valiosos. A purificação de gases é geralmente dividida em purificação de partículas suspensas - poeira, neblina e de vapores e impurezas gasosas que são indesejáveis ​​​​ao usar gases ou ao emiti-los na atmosfera.

Os métodos industriais de purificação de gases podem ser reduzidos a três grupos:

1) utilização de absorventes sólidos ou catalisadores - “métodos a seco” de limpeza;

2) utilização de absorventes de líquidos (absorventes) – limpeza líquida;

3) limpeza sem uso de absorventes e catalisadores.

O primeiro grupo inclui métodos baseados na adsorção, interação química com absorventes sólidos e conversão catalítica de impurezas em compostos inofensivos ou facilmente removíveis. Os métodos de limpeza a seco são geralmente realizados com um leito fixo de sorvente, absorvente ou catalisador, que deve ser regenerado ou substituído periodicamente. EM ultimamente Tais processos também são realizados em leito “fluidizado” ou móvel, o que permite a renovação contínua dos materiais de limpeza. Os métodos líquidos baseiam-se na absorção do componente extraído por um sorvente líquido (solvente). O terceiro grupo de métodos de purificação baseia-se na condensação de impurezas e processos de difusão (difusão térmica, separação através de uma partição porosa).

As partículas contidas nos gases industriais são extremamente diversas em sua composição, estado de agregação e dispersão. A purificação de gases de partículas suspensas (aerossóis) é realizada por meios mecânicos e elétricos. A purificação mecânica dos gases é realizada por: exposição força centrífuga, filtração através de materiais porosos, lavagem com água ou outro líquido; Às vezes, a gravidade é usada para liberar partículas grandes. A limpeza mecânica de gases geralmente é realizada por meio de limpeza a seco (aparelho ciclone), filtração e limpeza úmida de gases. A purificação elétrica de gás é usada para capturar partículas de poeira ou névoa altamente dispersas e, sob certas condições, fornece um alto coeficiente de purificação.

No meu relatório descreverei os princípios da purificação elétrica de gases, as ações dos precipitadores elétricos, seus tipos, as possibilidades de uso combinado para purificação de gases, bem como as vantagens e desvantagens de seu uso.

1. Princípio de funcionamento dos precipitadores eletrostáticos

Em um precipitador elétrico, os gases são purificados de partículas sólidas e líquidas sob a influência de forças elétricas. As partículas recebem uma carga elétrica e, sob a influência de um campo elétrico, são depositadas a partir do fluxo de gás.

Visão geral O precipitador eletrostático é mostrado na Fig. 1.

Arroz. 1. Precipitador elétrico: 1 – eletrodo de precipitação; 2 - eletrodo corona; 3 – moldura; 4 – isolador de alta tensão; 5 – dispositivo de agitação; 6 – câmara superior; 7 – coletor de pó.

O processo de remoção de poeira em um precipitador elétrico consiste nas seguintes etapas: as partículas de poeira, passando por um campo elétrico com fluxo de gás, recebem carga; partículas carregadas movem-se para eletrodos com sinal oposto; depositado nesses eletrodos; a poeira depositada nos eletrodos é removida.

O carregamento de partículas é a primeira etapa importante do processo de deposição eletrostática. A maioria das partículas encontradas na limpeza de gases industriais carregam elas próprias alguma carga, adquirida durante sua formação, mas essas cargas são muito pequenas para garantir uma deposição eficaz. Na prática, o carregamento das partículas é conseguido passando-as através de uma coroa DC entre os eletrodos do precipitador eletrostático. Você pode usar corona positiva e negativa, mas para limpeza de gases industriais, uma corona negativa é preferível devido à maior estabilidade e à possibilidade de usar grandes valores operacionais de tensão e corrente, mas para purificação do ar apenas uma corona positiva é usada, já que produz menos ozônio.

Os principais elementos do precipitador eletrostático são os eletrodos corona e de precipitação. O primeiro eletrodo em sua forma mais simples é um fio esticado em um tubo ou entre placas, o segundo é a superfície de um tubo ou placa que envolve o eletrodo de descarga (Fig. 2).

Corrente contínua de alta tensão de 30...60 kV é fornecida aos eletrodos corona. O eletrodo de descarga geralmente possui polaridade negativa, o eletrodo coletor é aterrado. Isso se explica pelo fato da coroa ser mais estável nesta polaridade, e a mobilidade dos íons negativos ser maior que a dos positivos. A última circunstância está associada à aceleração do carregamento das partículas de poeira.

Após os dispositivos de distribuição, os gases processados ​​​​entram nas passagens formadas pelos eletrodos de coroa e precipitação, chamados de lacunas entre eletrodos. Os elétrons que saem da superfície dos eletrodos corona são acelerados em um campo elétrico de alta intensidade e adquirem energia suficiente para ionizar as moléculas do gás. As moléculas de gás que colidem com os elétrons são ionizadas e começam a se mover rapidamente na direção dos eletrodos de carga oposta, após a colisão com os quais eliminam novas porções de elétrons. Como resultado, surge uma corrente elétrica entre os eletrodos e, em uma determinada tensão, forma-se uma descarga corona, intensificando o processo de ionização gasosa. Partículas suspensas, movendo-se na zona de ionização e absorvendo íons em sua superfície, acabam adquirindo carga positiva ou negativa e começam a se mover sob a influência de forças elétricas em direção ao eletrodo de sinal oposto. As partículas são fortemente carregadas nos primeiros 100...200 mm do caminho e são deslocadas em direção aos eletrodos coletores aterrados sob a influência do intenso campo corona. O processo como um todo é muito rápido, necessitando apenas de alguns segundos para assentar completamente as partículas. À medida que as partículas se acumulam nos eletrodos, elas são sacudidas ou lavadas.

Arroz. 2. Diagrama construtivo dos eletrodos: a - precipitador elétrico com eletrodos tubulares; b - precipitador elétrico com eletrodos de placa; 1 - eletrodos corona; 2 - coleta de eletrodos.

A descarga corona é característica de campos elétricos não uniformes. Para criá-los em precipitadores eletrostáticos, são utilizados sistemas de eletrodos do tipo ponto (borda) - plano, linha (borda viva, fio fino) - plano ou cilindro. No campo da coroa do precipitador eletrostático, são implementados dois mecanismos diferentes de carregamento de partículas. A carga mais importante é feita por íons que se movem em direção às partículas sob a influência de um campo elétrico externo. O processo de carregamento secundário é causado pela difusão iônica, cuja taxa depende da energia do movimento térmico dos íons, mas não do campo elétrico. O carregamento no campo predomina para partículas com diâmetro superior a 0,5 µm, e a difusão - para partículas menores que 0,2 µm; na faixa intermediária (0,2...0,5 µm) ambos os mecanismos são importantes.

2. Projetos e tipos de precipitadores elétricos

Dispositivos para purificação de gases usando este método são chamados de precipitadores elétricos. Os principais elementos dos precipitadores eletrostáticos são: um invólucro estanque a gases com eletrodos corona colocados nele, ao qual é fornecida uma corrente retificada de alta tensão, e eletrodos aterrados por precipitação, isoladores de eletrodos, dispositivos para distribuição uniforme de fluxo sobre a seção transversal do precipitador eletrostático, funil para coleta de partículas coletadas, sistemas de regeneração de eletrodos e fonte de alimentação.

Estruturalmente, os precipitadores eletrostáticos podem ter corpo retangular ou cilíndrico. Eletrodos precipitantes e corona são montados dentro dos invólucros, bem como mecanismos para agitar os eletrodos, unidades isolantes e dispositivos de distribuição de gás.

A parte do precipitador eletrostático onde os eletrodos estão localizados é chamada de zona ativa (menos comumente, volume ativo). Dependendo do número de zonas ativas, são conhecidos precipitadores eletrostáticos de zona única e de duas zonas. Em precipitadores eletrostáticos de zona única, os eletrodos de corona e de precipitação não são estruturalmente separados espacialmente. Em precipitadores eletrostáticos de duas zonas, há uma separação clara. Para a limpeza sanitária de emissões de poeira, são utilizadas estruturas de zona única com colocação de eletrodos corona e de precipitação em um volume de trabalho. Precipitadores eletrostáticos de duas zonas com zonas separadas para ionização e sedimentação de partículas suspensas são usados ​​​​principalmente para limpar o ar fornecido. Isto se deve ao fato de que na zona de ionização é liberado ozônio, cuja entrada não é permitida no ar fornecido às instalações.