第4章 电除尘器ppt课件.ppt

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1、电除尘器电除尘器——利用静电力（库仑力）实现粒子（固体或液体粒子）与气流分离沉降的一种除尘装置。自20世纪应用于工业来，电除尘器得到很大的发展和广泛的应用。电除尘器的主要优点：1除尘效率高，可高于99%；2消耗能量小，压力损失一般为200~500PA；3处理烟气量大，可处理500以下的高温、高湿烟气；4能连续操作，自动化程度高。电除尘器的主要缺点：1.设备体积庞大，占地面积大，一次性投资高，2.不易实现高比电阻和低比电阻粉尘的捕集。5.1概述5.1.1电除尘器的工作原理1．气体电离2．粒子荷电3．粒子沉降4．粒子清除5．1．2

2、电除尘器的分类1．按集尘形式不同：管式和板式2．按粒子荷电和放电空间布置不同：一段式和两段式3．按气流流动方向不同：为卧式和立式4.按清灰方式不同：干式和湿式5.2电晕放电5.2.1气体的电离在一个由细导线与管状或板状的非均匀电场中，当直流电场足够高时，气体中原有的自由电子被加速到某一很高的的速度，并通过碰撞使气体中性分子电离成为新的自由电子和正离子。5.2.2起始电晕电压开始发生电晕放电时的电压称为电晕电压，与之相应的电场强度称为起始电晕场强或临界场强。若近似的将电晕线看成无限长均匀带电直线，且俩极间没有电晕电流，则由高斯定

3、律可以得到距电晕线距离r处的电场强为起始电晕电压与烟气性质.电极形状.几何尺寸等因素有关。皮克（Peek）经验公式，即式中Ec──-起始电晕电场强度，V/m;δ──空气相对密度由上式可知，在r=ro时（即电晕电极表面上），起晕电压Vc（V）为5.2.3影响电晕放电的主要因素1.气体组成的影响不同气体对电子的亲和力不同，电子附着形成负离子的过程也不同。氢，氮，和氩等惰性气体，对电子没有亲和力，不能使电子附着并形成负离子。很多工业废气中存在的氧，二氧化硫等电负性气体，能很快俘获电子，形成稳定的负离子。2.温度和压力的影响气体的温度

4、和压力既能改变起晕电压，又能改变伏安特性。气体的压力升高和温度降低时，气体密度增大，起晕电压增高。温度和压力变化的另一种影响是使离子迁移率改变，从而改变了伏安特性曲线。谢尔（Shale)提出，离子迁移率随下面三个因素而增大：①温度和场强不变时减小气体密度；②气体密度和场强不变时提高温度；③气体的温度和密度不变时增大场强。5.3粒子荷电5.3.1电场荷电1.电场荷电电场荷电是指离子在电场中沿电力线作定向运动而与粒子碰撞并使其荷电，这是粒径大于1.0μm的大粒子的主要荷电机制。作为电解质的粒子，未荷电前将把其附近的电力线吸向自己，

5、使沿电力线运动的离子迅速与之碰撞并依附其上。随着粒子逐渐荷电电力线逐渐受到排斥。直到最后电力线全部都不能由粒子发出，离子不再同粒子碰撞。这时电场荷电停止，粒子由于离子碰撞已获得了最大电荷，即认为粒子荷电达到饱和，此时的电荷值称为饱和电荷。假定粒子是球形的，且相邻粒子的电场之间互不影响，即电场强度不变时，饱和荷电量可按下式计算。qs——饱和荷电量,C;εo真空系电系数εo=8.85×10-12,C2/(N.m2);Eo---两极间的平均电场强度,V/m;dp---粒子直径,m;εp---粒子的相对介电系数(与真空条件下的介电系数

6、相比),无因次。因为粒子最终达到饱和荷电qs,且粒子的瞬时荷电量qt是随时间变化的,所以qt可以表示成qt---荷电时间为t时粒子的荷电量，C；t--荷电时间，即粒子在荷电区中的停留时间，s；to--荷电时间常数，为粒子荷电率qt/qs=50%时所需的时间，s；No---电晕场中的离子密度，在实际生产条件（423K~673K）下为1013~1014个/m2;e---电子的电量，e=1.60×10-19C；K---气体离子的迁移率，m2/(V·s)。2.影响电场荷电的因素影响电场荷电的重要因素是粒径dp,粒子相对介电系数εp，电

7、场强度E0和离子密度N0。5.3.2扩散荷电扩散荷电是离子作不规则的热运动与粒子碰撞使粒子荷电，是粒径小于0.4μm左右的小粒子的主要荷电机制。扩散荷电率取决于粒子附近离子密度和离子的热运动速度，后者又于气体的性质和密度有关。由于热运动的不规则性，有些离子能够克服荷电粒子产生的排斥力与之碰撞，因而理论上不存在可达到的最大荷电极限，这与电场荷电不同，但是随着粒子扩散荷电量的增加，对其周围离子的斥力不断增大，荷电速率将会越来越低。式中k──波尔兹曼常数，k=1.38×10-23J/K；T──气体温度，K；──气体离子的算术平均热运

8、动速度，ǔ=√8Kt/mл,m/s;m───单个气体分子的质量，kg。怀特（White）利用分之热运动理论推导出扩散荷电的理论方程:5.3.3电场荷电和扩散荷电的综合作用粒子的荷电机制主要取决于粒径大小。在通常的电除尘器运行条件下，粒径约大于1μm的粒子，电场荷电占优势；而小