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1、料与化工第卷第期。娜各正电捕焦油器的工作原理和结构设计李芳升王邦广鞍山焦化耐火材料设计研究院、,。摘要一通过对电场场强理论的分析阐述了电捕焦油器的工作原理通过对三种电捕焦油器结构的比较,分析了操作中产生故障的原因,指出了解决办法和设计中应注意的问题。主题词·电捕焦油器一工作原理设计结构一问题探讨、。一,一砍理一〔,,一、卜血,一一使气体产生电离的电场,使阴阳极之间形成电电捕焦油器的工作原理。,晕区按电场理论正离子吸附于带负电的电电捕焦油器与机械除焦油器相比,具有捕晕极,负离子吸附于带正电的沉淀极,所有被焦油效率高、阻力损失小、煤气处理量大等特电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的点,不
2、仅可保证后续工序对煤气质量的要求,提整个空间。当含焦油雾滴等杂质的煤气通过该高产品回收率,而且可明显改善操作环境,所电场时,吸附了负离子和电子的杂质在电场库以,,目前大部分焦化和煤气生产厂均采用电捕伦力的作用下移动到沉淀极后释放出所带电焦油器捕集煤气中的焦油雾,其效率可高达荷,并吸附于沉淀极上,从而达到净化煤气的。目的,通常称为荷电现象。当吸附于沉淀极上我院设计中所采用结构形式有同心圆式、的杂质量增加到大于其附着力时,会自动向下。,,,管式和蜂窝式等三种无论哪种结构其工作流趟从电捕焦油器底部排出净煤气则从电原理均可简化为图,即在金属导线与金属管捕焦油器上部离开并进人下道工序。壁或平板间施
3、加高压直流电,以维持足以嫉料与化工,年月扮如图所示,在段,气体仅借助于自身存在的少量自由电子导电,随着电压的升高,电流也逐渐加大,即自由电子的数量随着电压的。‘,升高而逐渐增加当电压到达点时电流已达到饱和,不再增加,这时的电流称饱和电流。此时,气体的导电能力只取决于气体中的离子,。‘与电子数与电场强度无关当电压升至点时,自由电子获得足够的能量,碰撞中性分子使其电离,并开始由离子输送电流,该点的电压称为临界电离电压。随着电压的继续升高,电场强度也逐渐增大,在图曲线的段,气体主要靠阴离子导电,这是,因为阴离子的迁移率要比阳离子大离图电捕焦油器的工作原理子在单位场强中的运动速率即为离子的迁移率
4、。‘,电捕焦油器的捕集机理,当电压升高到点时电场中不断产生新的离子,这时正负离子均参与导电,即出现“”。,气体的放电过程电子雪崩现象此时在电晕极周围的小区在通常情况下气体是不导电的,但在高压域内,在黑暗环境下可观察到淡兰色的光点,还电场的作用下气体内部的电子便会获得足够的可听到哩哩声和嶙啪的爆裂声,这些兰色的光能量成为自由电子而导电,被称为自发性电离点或光环就是电晕,故该段称为电晕放电段,电现象。气体的自发性电离是建立在非均匀性电离过程称为电晕电离过程,此时通过气体的电。,,只,场中在均匀性电场中随着电压的增加流称为电晕电流电捕焦油器就是利用电晕放要其间任何一点发生电离,两极间将立即充满
5、电段工作的。,。‘带电离子整个空间的气体被击穿此时电流对于开始产生电晕的电压即点称为急剧增加而形成火花放电。而在非均匀性电场临界电晕电压,两极的电场强度为临界电场强中,电场强度则随两极间的距离增大而迅速下度,两极间产生的电流叫电晕电流。在电晕区,。,将图示出了气体的电离曲线内的阳离子立即被电晕极吸引而失去电荷而阴离子则受电晕极的排斥驱向沉淀极。随着电压的增大,电晕区也随之扩大,当‘,,电压上升到点时两极间产生火花甚至产‘生电弧,气体被击穿,该点电压称为火花放电电压。火花放电时,电压急剧下降,同时在极短的时间内两极间通过大量电流,这种现象在工程中应尽可能避免发生。气体被击穿的范围一般仅限于
6、距电晕极表面一的距离内。,甘,,,在这个区域内产生电晕有利于提高焦油的捕集。,图之气体的电离曲线效果电晕区外的空间被称为电晕外区不应燃料与化工书扮卷第期乙拓该有任何击穿现象发生。场强比曲线更大,因而场强的分布趋于均工业中的选择匀。当电晕电流很大或离子迁移率很小和,足够大时,可解微分方程根据供电极性的不同电晕有阴电晕和阳一即得。,,心电晕之分在工业生产中大多采用阴电晕因万滚为在,式中相同的条件下阴电晕可以获得比阳电晕高的电流,而且其闪络电压也远比阳电晕放电一离子迁移率要高。一电晕线的比电流解上式积分,并令一,即临界电晕电压场强分析。,为当输人电压低于临界电压时场强,即。,。。并解出散度为一
7、同时场强为电压的梯一度,即。,于一一韶。、“这是矢量场散度它等△,,当电捕焦油器中带有焦油雾滴的煤气算子解此方程并确定积分常数可通过时,雾滴吸附了离子而带电,并使空间的按下式求得静电场的场强变化,,一一·电荷密度增大由于带电雾滴迁移率较小形成很强的空间荷电效应,电场分布更趋于均匀。式中‘,一距电晕极的中心距当足够大时场强为一一电晕极半径抓飞不而万压石万诚灭一沉淀极半径相当于图中的曲线。在工业生产中,为防止、、、一。处的电势,产生电晕
