靜電除塵是氣體除塵方法的一種。含塵氣體經過高壓靜電場時被電分離,塵粒與負離子結合帶上負電后,趨向陽極表面放電而沉積。在冶金、化學等工業中用以凈化氣體或回收有用塵粒。利用靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。在強電場中空氣分子被電離為正離子和電子,電子奔向正極過程中遇到塵粒,使塵粒帶負電吸附到正極被收集。當然通過技術創新,也有采用負極板集塵的方式。以往常用于以煤為燃料的工廠、電站,收集煙氣中的煤灰和粉塵。冶金中用于收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物,也有可以用于家居的除塵滅菌產品。
1.除塵效率高
電除塵器可以通過加長電場長度、增大電場截面積、提高供電質量和對煙氣進行調質等手段來提高除塵效率。對于常規電除塵器,在正常運行時其除塵效率大于99%是極為普遍的現象,對于粒徑小于0.1μm的微細粉塵,電除塵器仍有較高的除塵效率。
2.設備阻力小,能耗低
電除塵器的總能耗是由設備壓力損失、供電裝置、加熱裝置、振打和卸灰電動機等能耗組成的。電除塵器的壓力損失一般為150~300Pa,約為袋式除塵器的1/5,在總能耗中占的份額較低。
3.處理煙氣量大
電除塵器由于結構上易于模塊化,因此可以實現裝置大型化。目前單臺電除塵器最大電場截面積超過了400㎡,處理煙氣量可達200萬?/h。
4.耐高溫,能捕集腐蝕性大的氣溶膠顆粒
一般常規電除塵器用于處理350攝氏度及以下的煙氣,如果進行特殊設計,可以處理500攝氏度以上的煙氣。對于硫酸霧和瀝青霧等腐蝕性大和粘附性強的氣溶膠顆粒,采用濕式電除塵器可以保持良好的捕集性能。
5.對制造、安裝和運行水平要求較高
由于電除塵器結構復雜、體積龐大,所以其對制造質量、安裝精度和運行水平都有嚴格要求,否則不能達到預期的除塵效果。
6.易受工況條件的影響
雖然電除塵器對煙氣性質和粉塵特性有較寬的適應范圍,但當某些工況參數偏離設計值較多時,電除塵器性能會發生相應的變化。電除塵器對粉塵比電阻最為敏感,當粉塵比電阻過高或過低時,都會引起除塵效率降低。
靜電除塵器利用高壓直流電場使空氣中的氣體分子電離,產生大量電子和離子,在電場力的作用下向兩極移動,在移動過程中碰到氣流中的粉塵顆粒和細菌使其荷電,荷電顆粒在電場力作用下向自身電荷相反的極板做運動,在電場作用下,空氣中的自由離子要向兩極移動,電壓愈高、電場強度愈高,離子的運動速度愈快。由于離子的運動,極間形成了電流。開始時,空氣中的自由離子少,電流較少。電壓升高到一定數值后,放電極附近的離子獲得了較高的能量和速度,它們撞擊空氣中的中性原子時,中性原子會分解成正、負離子,這種現象稱為空氣電離??諝怆婋x后,由于連鎖反應,在極間運動的離子數大大增加,表現為極間的電流(稱之為電暈電流)急劇增加,空氣成了導體,高強電壓捕獲附帶細菌顆粒,瞬間導電擊穿由蛋白質組成的細胞壁,達到殺滅細菌吸附除塵。