静电技术去除PM25的研究

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1、静电技术去除PM2.5的研究静电技术去除PM2.5颗粒物的治理研究1•静电除尘技术静电除尘技术是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到止极被收集。当然近年來通过技术创新，也有采用负极板集尘的方式。以往常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气屮的煤灰和粉尘。冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等

2、的氧化物，现在也有可以用于家居的除尘灭菌产品。2.研究现状国内外对电除尘理论方面研究比较重视，这个方面的新进展主要反映在电除尘效率理论计算公式、空间电荷行为、粒子荷电、电流体力学、电风形成及影响、反电晕现象及预防、烟尘运动等方面。在此仅介绍电除尘效率理论公式方面。电除尘除尘效率理论公式最早是多伊奇效率公式。这个公式是在忽略了许多条件下推导出来的，其计算值与实际值相差几倍或十几倍以上。近年來，在此基础上大量研究者提出了许多数学模型，如Leonard模型、Cooperman模型等，这些模型屮不仅考虑了静电传输的作用，而且还强调紊流传质的作用，

3、提岀了掺混系数概念（衡量粒子的掺混程度）和紊流掺混效率计算公式。国内有学者提出了电风的新概念，研究了电风对除尘效率公式的影响。1)电矩粉尘收尘理论从电介质物理学的观点看，各种粉尘粒子都属于电介质材料，在电场作用下都产生电极化现象。在外电场作用下。粒子内部止负电荷相互分离，形成感应电矩P,此时的粉尘称为电矩粉尘。在电除尘器内几乎所有的粉尘都为电矩粉尘，而但在电场内建立完成电矩和在无电场区域内消失电矩的时问都在10分之一秒内。电矩粉尘收集主要靠两种力：电矩粉尘之间的径向作用力和电场强度梯度力。电凝聚和电吸附是收集电矩粉尘的主要机理。低压无电晕

4、电矩收尘有以下特点：电源设备电压低，电流小，价格便宜，便于维修管理；可安全收集易燃易爆粉尘；同等气流容量的设备比一般线板式电除尘器会小一些，重量也将降低。根据以上收尘机理(电凝聚和电吸附)及新的收尘对象(电矩粉尘)的要求所产生的新电除尘器将会具有优良的电学性能和流体力学性能，将会更有效地收集电矩粉尘。2)透镜式电除尘(ELSP)理论透镜式电除尘器(ELSP)的电场为静电透镜式电场(ELSF),图1为静电透镜式电场原理图，它有3个电极激励，利用尘粒荷电进行捕集。透镜式电除尘器中的粉尘受到库仑力、感应力和电风3种收尘力的作用，粉尘有效驱进速度

5、比传统线板式电除尘器高很多，除尘效率相对也高。同时，由于透镜极的口我反馈调节作用，ELSF聚焦效应稳定，使得ELSP具有良好的运行电气特性。与传统电除尘器相比较，在相同除尘效率和近似气流截面积的条件下，透镜式处理烟气的能力约为线板式的1.2-2倍。整机重量约为线板式的1/3~1/5,单位电场体积处理烟气流量的能力透镜式约为线板式的3~6倍，单位烟气流量的钢耗透镜式为线板式的1/5,电场体积透镜式约为线板式的1/2〜1/3。电场长度透镜式约为线板式的1/2〜1/3。试验证明，透镜式电除尘器处理烟气无须烟气调质，无需脉冲供电，可高效收集高比电

6、阻粉尘，还可收集低比电阻和微细粉尘。图1静电透镜式电场原理图3）荷电雾滴表面带电粉尘捕集理论利用荷电雾滴来强化湿式除尘器对亚微米粉尘粒子的捕集效率是Penney在20世纪40年代就提出的方法，该技术发展到今天已被广泛应用于工业除尘和空气净化。在静电喷雾中，一般通过电晕荷电、感应荷电和接触荷电3种形式使雾滴荷电，其中接触荷电由于绝缘困难而应用很少。雾滴弱荷电时，对亚微米粒子的捕集产生强化作用，雾滴强荷电时，对微米级粒子、惯性和静电效应同时起作用，使其对整个粒径范围内粒子的捕集产生强化作用。根据这…理论基础，在工业电除尘中采用水雾直流电晕放电

7、技术，通过采用新的电极结构或高压绝缘方式，使水雾通过电晕放电或近电晕区喷出，增强了电除尘器去除有害气体的能力，提高了对气溶胶颗粒荷电和收集的效果。同时,从放电极喷出的水雾，还可以解决放电极清洁、高比电阻反电晕和粉尘再飞扬等难于处理的问题。水雾直流电晕放电技术的工业除尘应用包括放电极喷蒸汽静电除尘、放电极雾化半湿式除尘、接地水电极雾化烟气净化、磁约束低气压饱和蒸汽荷电等技术。4）介质阻挡放电电除尘理论介质阻挡放电ESP利用介质阻挡放电(DBD)技术可以在大气压条件下得到非平衡等离子体，并且在较低的温度下就可以获得化学反应所需的活性粒子。最近

8、，Kwon等利用DBD技术具有可以产生高浓度正负离子的优点，成功将其应用于细粉尘颗粒的电中和过程。同时，述成功利用DBD技术将细粉尘颗粒荷电，使其携带一定量稳定电荷。有些学者利用DBD技术能使