Способ электрической очистки газов от пыли Советский патент 1986 года по МПК B03C3/00 B01D35/06 

Изобретение относится к области электрической очистки газов от пьши и может быть использовано в различных отраслях промьппленности для повышения эффективности электрической очистки i газов от пьши.

Целью изобретения является повьше- ние степени очистки газов и уменьшение габаритов электрофильтров.

На фиг. t изображена схема устрой- fOгаза в зоне 1 должна быть не менее

ства, при помощи которого осуществля-1,2 м/с (число Рейнольдса более

ется данный способ на фиг. 2 - вари-13000). ант выполнения устройства.

Если диаметр осадительных элементов 0,01 ми расстояние между ними зону 1, расположенную вблизи корони- 15 также 0,01 м, то при скорости дрейфа {рующих электродов 2, зону осаждения в электрическом поле 0,05 м/с время,

необходимое для достижения частицами осадительной поверхности, при ламинарном течении газа между этими эле- 20 ментами (число Рейнольдса менее

2000) составит 0,1 с, а скорость газа должна быть не более 0,1 м/с. Отсюда можно определить, что длина оса- дительного электрода должна состав- 25 лять 3,6 м, а время пребывания газа в электрофильтре 6 с, что в 2,3 раза меньше, чем 13,8.с для известного электрофильтра.

Оптимальный диапазон значений (чис- расстоянии между коронирующими и оса- 30 ло Рейнольдса более 13000 для усло- дительными электродами 0,15 м скорость вий зарядки пылевых частиц в турбу- газа в зоне зарядки должна быть не лентной зоне и менее 2000 для осаждения частиц в условиях ламинарного движения) определен в результате опыт- 35 ного освоения способа электрической очистки газов от пьши. : Результаты испытания представлены в таблице.

Устройство включает турбулентную

3, расположенную вблизи электродов 4. Пример 1 . Запыпенный поток газов поступает в турбулентную зону (число Рейнольдса более 13000) униполярного коронного разряда, в кото- ;рой эа счет турбулентных пульсаций увеличивается вероятность прохождения пылевыми частицами области вблизи коронирующих электродов 2, где достигается повышенный заряд частиц за счет максимальных зна чений напряженности электрического поля и плотности ионов в этой области.При

;менее 1,2 м/с. Заряд частиц, близкий к максимальному (более 90%), достигается за время 0,1-0,2 с.

Затем пылегазовьй поток принудительно транспортируют в зону осажде- }ния 3, где движение газа ламина1 ное (.число Рейнольдса менее 2000), посредством аэродинамических сил газового потока.

Для создания электрического поля на электроды 4 подается разность потенциалов порядка 35-50 кВ. При рас- стоянии между электродами 4 0,15 м скорость газа не должна превышать 0,18 м/с, а время пребывания газа в зоне осаждения должно быть не менее 3 с.

Таким образом, время пребывания пьшегазового потока в активной зоне электрофильтра составляет 3,2 с, что в 4,3 раза меньше, чем в извес ном электрофильтре.

Пример 2. Электрофильтр снабжен коронирующими электродами 2 (см. фиг. 2) и осадительными электро45

50

55

дами, состоящими из осадительных элементов 5. Запыленный газ из турбулентной зоны 1 (число Рейнольдса более 13000), где частицы заряжаются, принудительно разделяют на ламинарные потоки в зазорах 6 между элементами осадительных электродов 5, При расстоянии между осадитёльными и корони- руюпрми электродами 0,15 м скорость

Анализ результатов испытания показывает, что при зарядке частиц пыли в зоне газового потока при числе Рейнольдса более 13000, а при осаждении части пыли в зоне движения газового потока с числом Рейнольдса менее 2000 происходит резкое увеличение эффективности пьшеулавливания в электрофильтре.

Известно, что степень очистки газов определяется в соответствии с уравнения

1

- f Н

(1)

где W - скорость дрейфа частиц, м/с,

Бремя пребывания газа в активной зоне электрофильтра равно

L - длина активной зоны, м, V - скорость газа, м/с, Н - расстояние между коронирую- щими и осадительными электродами, м.

Уравнение (1) выведено из условия равномерного распределения концентрации частиц по сечению межэлектродного ромежутка. В существующих электроильтрах, работающих при скоростях газа околр 1 м/с и более движение газа в активной зоне электрофильтра всегда турбулентное с численными зна-35 ениями числа Рейнольдса 2600-13000, ри этом концентрация частиц пьши диаметром менее 20 мкм по сечению промежутка выравнена и уравнение (1) справедливо.4Q

В соответствии с уравнением (1) для достижения степени оч 1стки 99%. для частиц диаметром 1 мкм при скорости дрейфа частиц в электрическом- поле W 0,05 м/с и расстоянии между 45 коронирующими и осадительными электродами Н 0,15 м время пребывания газа в активной зоне электрофильтра равно 13,8 с.

50

Если осаждение частиц производится в условиях ламинарного течения газа, то время, необходимое для достижения наиболее удаленной частицы оса- ительного электрода, составит 55

20

25

30

- -«- W

0,Т5

3 с,

т.е. в 4,6 раза меньше, чем ,в известных электрофильтрах. В турбулентной зоне электрофильтра число Рейнольдса более 13000 достигается путем умень- шения по направлению потока газов площади сечения межэлектродных корони- рующих каналов, а в ламинарной зоне число Рейнольдса менее 2000 - за счет выполнения осадительньк электродов

объемньми поверхностями с большими ; .коэффициентамн живого сечения, Принудительная транспортировка iBcex заряженных частиц позволяет |обеса чить их механический перенос,

кроме электрического, к осадительным электродам, где происходит осаж,цение частиц в ламинарной зоне,

npннyднтeлJJиaя транспортировка за- ряже1П ых -lacTsni; }з ламинарную зону посредством аэродинамических сил газового потока обеспечивает не только соот}зетстБу1ощее направление всем взвешенным частицам, но и позволяет создать условия для комплексного ис ПОЛЬЗования одного и того же газового напора носледовательно для зарядки и осайсдения частиц.

Принудительная транспортировка зарял;енньгх частиц достигается путем

выполнения межэлектродной турбулентной зоны зарядки в виде раздающего канала с пористыми объемными осадитель- Hbit iH элементами, внутри ячеек которых. происходит процесс электроосаждения.

35 4Q

45

50

55

Технико-экономические преимущества данного способа заключаются в том, что можно значительно повысить степень электрической очистки газов от пьши при незначительных затратах. Кроме того, его можно практически осуществить как на уже работающих электрофильтрах при повьшенных скоростях пылегазового потока (малое время пребывания потока в активной зоне), так и на строящихся с. уменьшением габаритов путем осуществления принудительной транспортировки заряженных частиц в зону ламинарного движения, за счет аэродинамических- сют газового потока.

Таким образом, при соблюдении оптимальных значений числа Рейнольд- са (более 13000 в турбулентной зоне зарядки электрофильтра и менее 2000 для условий эффективного осаждения пьшевых частиц в ламинарной зоне) и осуществлении принудительной транс портировки заряженных частиц в зону

$12201956

осаждения за счет аэродинамических тиц с уменьшением габаритов и сниже- сил газового потока обеспечивается мнем времени пребывания пьшегазово- эффективная степень улавливания час- го потока в электрофильтре.

Звтылентш mmos газоВ

поток BQseS