大气污染控制工程_第六章_电除尘器概要课件.ppt

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1、第二节电除尘器旋风除尘器对于dp<5um的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子使尘粒荷电并在电场力的作用下沉积在集尘极上与其他除尘器的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，除尘效率一般可大于99%，对微小尘粒也有足够的捕集效率。电除尘器电除尘器电除尘器主要由放电电极和集尘电极组成。电除尘器电除尘器的主要优点压力损失小，一般为200～500Pa处理烟气量大，可达105～106m3/h，能连续操作能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％可在高温或强

2、腐蚀性气体下操作主要缺点：设备庞大，占地面积大，一次性投资费用高，应用范围受粉尘比电阻限制，难以适应操作条件的变化，此外对制造、安装质量要求高。电除尘器的工作原理三个基本过程悬浮粒子荷电－高压直流电晕带电粒子在电场内迁移和捕集－延续的电晕电场（单区电除尘器）或光滑的不放电的电极之间的纯静电场（双区电除尘器）捕集物从集尘表面上清除－振打除去接地电极上的粉尘层并使其落入灰斗电除尘器的工作原理单区和双区电除尘器双区电除尘器单区电除尘器1.气体电离和电晕放电通常气体中只含有极其微量的自由电子和气体离子，可视为绝缘体。在电除尘器中，当

3、两电极之间的电压达到一定值时，两电极间的气体将发生电离由绝缘状态转变为传导状态，即产生气体电离或电击穿，如电晕放电、火花放电及电弧放电。（1）电晕放电电晕放电是一种不完全的电击穿，只是在放电极周围很薄的一气层中出现电击穿，两电极间的电流很小。而火花放电则是在放电极到收尘极之间有多条火花电击穿，传导电流较大。电除尘器的工作原理电晕放电金属丝放出的电子迅速向正极移动，与气体分子撞击使之离子化气体分子离子化的过程又产生大量电子－雪崩过程远离金属丝，电场强度降低，气体离子化过程结束，电子被气体分子捕获气体离子化区域－电晕区自由电子和

4、气体负离子是粒子荷电的电荷来源离开放电电极一定距离，经多次碰撞已经失去能量，由于电场强度下降不足以使电子获得足够的能量再电离中性气体分子，电晕现象随之消失。开始发生电晕现象的电压称为起始电晕电压，在电晕放电区，通过气体的电离电流，称为电晕电流。（2）起始电晕电压皮克（Peek)通过大量实验提出空气中圆形极线上的起始电晕电场强度Ec的经验公式为：式中，P为气体的压力，Pa；P0为标准大气压,P=101300Pa；T为气体温度,K；T0为标准状况下的气体温度,298K；a为放电极半径,m；m为导线光滑修正系数,清洁光滑的圆极线f

5、=1,实际可取0.6-0.7。空气的相对密度电晕放电正、负电晕极在空气中的电晕电流一电压曲线电晕区范围逐渐扩大至使极间空气全部电离－电场击穿；相应的电压－击穿电压在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多工业气体净化倾向于采用稳定性强，操作电压和电流高的负电晕极；空气调节系统采用正电晕极，好处在于其产生臭氧和氮氧化物的量低电晕放电影响电晕特性的因素电极的形状、电极间距离气体组成、压力、温度不同气体对电子的亲合力、迁移率不同气体温度和压力的不同影响电子平均自由程和加速电子及能产生碰撞电离所需要的电压气流中

6、要捕集的粉尘的浓度、粒度、比电阻以及在电晕极和集尘极上的沉积电压的波形2.粉尘粒子荷电在电除尘器中，粉尘粒子主要是借助电场力作用而被捕集。粉尘粒子荷电量愈大，被捕集的效果就愈大。理论和实践都证明单极高压电晕可使粉尘粒子荷电量较大。气体离子与粉尘粒子碰撞，能使离子附着在粒子上而荷电。两种荷电机制：一种是气体离子在电场力的作用下做定向运动与粉尘粒子碰撞，使其荷电，这种荷电称为电场荷电，dp>0.5m。另一种是气体离子作不规则热运动时与粉尘粒子碰撞，使其荷电，这种荷电称为扩散荷电，dp<0.15m。粒子介于0.15-0.5m

7、的粒子，两种荷电机制均存在。（1）电场荷电在电场中气体离子沿电力线运动时与粉尘粒子碰撞使其荷电。随着粉尘粒子荷电量的增加，粉尘粒子自身将产生局部电场，结果使附近的电力线向外偏转，于是减少了离子向粉尘粒子运动的机会，直至最后完全偏离粉尘粒子，这时粉尘粒子的电荷不再增加，达到饱和。单个球形颗粒的饱和荷电量：qs—粉尘粒子饱和荷电量,C;--粉尘粒子的相对介电常数,无量纲；0—真空介电常数,8.8510-12，C2V-1m-2或F/m；E0—电场强度,V/m；dp—颗粒粒径,m。可见，电场强度越高，颗粒越大，饱和荷电量越大。

8、粒子荷电电荷累积粒子场强增加没有气体分子能够到达粒子表面，电荷饱和（1）电场荷电（续）影响电场荷电的因素粒径dp和介电常数ε电场强度E0和离子密度N0一般粒子的荷电时间仅为0.1s，相当于气流在除尘器内流动10-20cm所需要的时间，一般可以认为粒子进入除尘器后立刻达到了饱和电荷（1）电场