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物理在工程中的应用
——静电除尘原理
经济的高速发展,使得人们将越来越多的自愿转化为工业原料和产品,同时将更多的废弃物排放到大自然中。如生活中的烟尘和粉粒,以煤为燃料的工厂、电站排放的烟气中的煤灰和粉尘,冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物,家居的除尘等等每天都有很大部分直接排放到外界。为了出去这些粉尘及杂物,利用静电除尘的方法出去微尘。静电除尘是气体除尘方法的一种。含有粉尘的气体经过高压静电场时,由于静电的分离作用,而电离是分子失去电子的过程,这样以后使空气中粉尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积,达到除尘的目的。
一、
静电除尘的基本原理
图1-1静电除尘装置示意图
图1-1是一种静电除尘装置示意图,它主要是由一只金属圆筒B和一根悬挂在圆筒轴线上的多角形的金属棒A组成。其
工作原理如下图:圆筒B接地,金属细棒A接高压负端(一般有几万伏),于是在圆筒B和金属棒A之间形成很强的径向对称的电场,在细棒附近电场最强,他能使气体电离,产生自由电子和带正电的离子,正离子被吸引到带负电的细棒A上并被中和,而自由电子则被吸引向带正电的圆筒B。电子在向圆筒B运动的过程中与尘埃粒子相碰,使尘埃带负电,在电场力作用下,带负电的尘埃被吸引到圆筒上,并粘附在那里。定期清理圆筒可将尘埃聚集起来并予以处理。在烟道中采用这种装置能净化气流,减少尘埃对大气的污染,还可以从这些尘埃中回收许多总要的原料,如发电厂的煤尘中可以
提取半导体材料锗以及橡胶工业所需要的炭黑等。所以说,用静电除尘的效益是很高的,可以一举数得。二、静电除尘的优缺点静电除尘的优缺点优点:(1)初期除尘效率能达到99%,能捕集1um以下的细微粉尘,但从经济方面考虑,一般控制一个合理的除尘效率。(2)处理烟气量大,可用于高温(可高达500℃)、高压和高湿(相对湿度可达100%)的场合,能连续运转,并能实现自动化。(3)具有低阻的特点,电除尘器压力损失仅100~200Pa。缺点:(1)设备庞大,耗钢多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70~100KV,故投资高。(2)制造、安装和管理的技术水平要求较高。(3)除尘效率受粉尘比电阻影响大,一般对比电阻小于104~105Ω·cm或大于1010~1011Ω·的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响.(4)cm对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体需设置预处理装置.(5)不具备离线检修功能,一旦设备出现故障,或者带病运行,或者只能停炉检修。结语随着我国经济和技术的发展以及人民意识的提高,人们对生活、工作和
学习环境的要求逐步提高,对环境保护的意识越来越高,除尘技术越来越受到人们的重视。而静电除尘也将随着技术的发展更加完善,克服缺点、发扬优点,应用于今后的除尘技术当中。