第六章电除尘器.pptVIP

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致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。 第三十页，共四十页。 3. 影响因素 (1)电晕起始电压随电极的几何形状而变化，线愈细，电晕起始电压愈低。 (2)气体组成的影响 气体组成决定着电荷载体的分子种类。不同的气体，电子附着形成负离子的过程是不同的。 电负性气体：能吸附电子的气体，如O2，Cl2，SO2，若无电负性气体，则只能采用正电晕。 第三十一页，共四十页。 气体组成对电压—电流特性的影响是由于混合气体中每种组分俘获电子的概率和迁移率不同而致。 工业废气主要是混合气体，电子附着取决于每次碰撞的概率和各组分的浓度，混合气体对电子的亲合力总和可利用其中各组分碰撞次数来表示。同时可以利用混合气体各组分的迁移率来确定气体混合物的当量迁移率。在这里说明一下，离子活度（浓度）高，离子速度大，电晕电流也就较大。 由于其它因素的抵消影响，这些关系并不直接成比例，虽然针对气体组成施加一些措施（如高电压等）对除尘器的性能改善有利，但在工业中很少采用改变气体组成的方法，而常用控制放电极尺寸或其它几何特性的方法改变电压—电流曲线。 第三十二页，共四十页。 (3)温度和压力的影响 气体的温度和压力既能改变电晕起始电压，又能改变电压—电流关系。气体的温度和压力的第一种影响：改变气体密度，使电子平均自由程改变，也就改变为使电子加速到电离所需的速度时所必需的场强。实验表明，压力升高，温度降低，气体密度增加，电晕起始场强增高，电晕起始电压增高。 第二种影响：改变电荷载体的有效迁移率，从而改变电压—电流特性。以下三种方式均可使有效迁移率增大： a.温度、场强不变，减小气体密度； b.气体密度、场强不变，提高温度； c.温度、气体密度不变，增大场强。 第三十三页，共四十页。 §6-3 电 场 电除尘器的电场是由于在一对电极间施加了高电压和在两电极的空间区域中存在由离子和荷电粒子构成的空间电荷而引起的。若没有电晕电流，则电场仅取决于供电压部分和除尘器的几何尺寸。电场影响着所要捕集的尘粒的荷电和作用在已荷电的尘粒上的力的大小，故在除尘过程中起重要作用。 在上一节由理论推导出了管式电除尘器在任一点的场强（6-3式）： （该式是在假定电晕电流为0时推导出来的） 第三十四页，共四十页。 有电晕电流时的场强计算 任一点场强E(r)的表达式： 正负号视电晕极极性而定（正电晕取正） 一般皆用负电晕，故取负。 第三十五页，共四十页。 第六章 电除尘器 Electrostatic Precipitators(ESP) 第一页，共四十页。 §6-1 概述 §6-2 电晕放电 §6-3 电场 §6-4 粉尘荷电 §6-5 粉尘的迁移和收集 §6-6 电除尘器的结构 §6-7 粉尘比电阻 §6-8 电除尘器的选择和设计 第二页，共四十页。 §6-1概述 一、电除尘的性能特点 气体除尘从广义上来说可以分为机械方法和电气方法两大类。机械的方法包括基本上依靠惯性力和机械力回收粒子的一切方法在内，如重力沉降法、离心分离法、气体洗涤法、介质过滤法等等。电气的方法就是电除尘。它与一切机械方法的区别在于作用在悬浮粒子上的使粒子与气体分离的力。 第三页，共四十页。 特点： 1．? 分离的作用力直接施于粒子本身，这种力是由电场中粉尘荷电引起的库仑力，而机械方法大多把作用力作用在整个气体。 2．? 直接作用的结果使得电除尘器比其它除尘器所需功率最少，气流阻力最小。处理1000m3/h的气体，耗电0.1-0.8度，ΔP=100～1000Pa。 3．? 它既不象重力沉降法或惯性法那样只限于回收粗粒子，也不象介质过滤法或洗涤法那样受到气体运动阻力的限制，能回收微型范围的细小粒子。（1μm左右的） 4．? 除尘效率高，一般在95-99%。处理量大，可应用于高温、高压，具有克服气体和粒子腐蚀的能力。连续操作并可自动化，故应用广泛。 5. 主要缺点是设备庞大，消耗钢材多，初投资大，要求安装和运行管理技术较高。 第四页，共四十页。 二、电除尘发展简介 早在公元前600年，希腊人就知道被摩擦过的琥珀对细粒子和纤维的静电吸引作用，库仑发现的平方反比定律成为静电学的科学基础，它也是电除尘理论的出发点。威廉描述到：电能吸引由熄灭的火花产生的烟。174