第6章 颗粒物污染控制技术—电除尘器1.ppt

* 环 境 科 学 与 工 程 学 院 机械除尘器 电除尘器 湿式除尘器 过滤式除尘器 除尘器的选择与发展 第六章 除尘装置 从气体中去除或捕集固态或液态微利的设备称为除尘装置，即除尘器。 根据主要除尘机理，目前常用的除尘器有：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器以及湿式除尘器等。 第二节 电除尘器 电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的装置。 与其他除尘器的根本区别在于： 除尘过程的分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，因此电除尘器具有分离粒子能耗低、气流阻力小的特点。 旋风除尘器对于dp5μm的粒子效率低，必须借助外力（电场力等）捕集更小的粒子。电除尘器由于作用在粒子上的静电力相对较大，能有效地捕集亚微米级粒子。 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％ 可在高温或强腐蚀性气体下操作 广泛应用于冶金、化工、能源、材料、纺织等工业部门。 电除尘器的主要缺点 静电除尘器设备庞大，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。 。 1、电除尘器分类和特点 电除尘器主要由放电电极和集尘电极组成。 放电电极（电晕极）是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一极相连，下端由吊锤固定位置。 集尘电极是具有一定面积的管和板，它与电源的另一极相连。若在两极施加高压，则在放电电极附近的电场强度很大，而在集尘电极附近的电场强度相对很小，因此两极之间的电场是不均匀强电场。 管式电除尘器 单管电除尘器结构如图所示。集尘极为? 150-300mm的圆形金属管，管长为3-5m。放电极线（电晕线）用重锤悬吊在集尘极园管的中心。管式电除尘器电场强度高且变化均匀，但清灰比较困难。常用于处理含尘气体量小或含雾滴的气体。 按集尘电极的结构形式分类 板式电除尘器 集尘极由多块一定形状的钢板组合而成。放电极(电晕极)均布在两平行集尘极间。两平行集尘极的距离一般为200-400mm，极板高度2-5mm。版式电除尘器电场强度变化不均匀，清灰方便，制作安装容易。 板式电除尘器 按气流流动方式分类 立式电除尘器 一般管式电除尘器为立式电除尘器，含尘气流自下而上流过。立式电除尘器占地面积小，捕集效率高。 卧式电除尘器 含尘气流沿水平方向流过完成除尘过程的电除尘器称为卧式电除尘器，又可分为电场供电，容易实现对不同粒径粉尘的分离，有利于提高总除尘效率。安装高度比立式低，操作和维修方便。 按电极在除尘器内的布置分类 单区电除尘器 集尘级和电晕极装在同一区域内，颗粒荷电和捕集在同一区域内完成。 双区电除尘器 收尘极系统和电晕极系统分别装在两个不同区域内，前区安装电晕极称电晕区，粉尘粒子在前区荷电；后区安装集尘极称为收尘区，荷电粉尘粒子在收尘区被捕集。双区电除尘器主要用于空调的空气净化方面。 按清灰方式分类 干式电除尘器 干燥状态下采用机械振打、电磁振打和压缩空气等方法清除集尘极上粉尘的电除尘器称为干式电除尘器。有利于回收经济价值的粉尘，但容易产生二次扬尘。 湿式电除尘器 用水喷淋或用溢流水在集尘极表面形成一层水膜，使沉积在集尘极上的粉尘和水一起流到除尘器下部排出。湿式除尘器无二次扬尘，效率高，但清灰水需要处理，对设备有腐蚀。 2、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：在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通以高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。含尘气体在电晕极周围强电场作用下发生电离，形成气体离子和电子使粒子荷电。 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。当粒子为液态时，被捕集粒子会发生凝集并滴入下部容器中。 点击播放电晕放电模拟动画 单区电除尘器 双区电除尘器 颗粒荷电示意图 3、电晕放电 电晕放电机理 假如电晕电极为负极，从金属丝 表面或附近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 自由电子和气体负离