ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Адгезия при очистке газов в фильтрующих аппаратах из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Особенности адгезии пыли в электрофильтрах. Процесс очистки воздуха или газа от пыли в электрофильтрах включает следующие стадии зарядку частиц, движение их к осадительному электроду, адгезию на электроде и регенерацию исходной поверхности. Первые две стадии не являются предметом нашего рассмотрения они достаточно полно описаны в литературе [311]. [c.363] Расчеты Брандта являются ориентировочными на практике наблюдается отклонение от теоретически возможных зарядов. Для токопроводящих частиц заряд, получаемый в поле коронного разряда, на 10—20% меньше теоретического. Для изоляторов наблюдается обратная картина [130]. [c.363] При положительном значении F g происходит адгезия частиц, при отрицательном — отскок. Знак и величина / дэ при прочих равных условиях определяются удельным сопротивлением слоя пыли. В связи с этим все частицы по удельному сопротивлению можно условно разделить на три группы. [c.364] Частицы пыли, имеющие удельное сопротивление 10 — 10 Ом-см (1-я группа), легко приобретают заряд, одноименный заряду осадительного электрода, и плохо прилипают к его поверхности. Частицы с удельным сопротивлением выше 10 ° Ом-см (3-я группа) не могут разрядиться на осадительном электроде и за счет Гцэ прочно удерживаются на нем. Частицы с удельным сопротивлением 10 —10 Ом-см (2-я группа) занимают промежуточное положение. [c.364] Величину Рдэ можно рассчитать не только по формуле (XII, 2), но и по известной величине разности потенциалов (см. 15), возникающей в зоне контакта частиц с поверхностью. Контактная разность потенциалов в расчете на I см площади контакта для частиц талька, пепла, слюды, никеля и кремния при относительной влажности воздуха 50% колеблется от 0,21 до 0,87 В, т. е. достигает таких значений, при которых силы притяжения, вызванные ею, будут оказывать существенное влияние на адгезию пыли (см. 15). [c.365] Дополнительная электрическая сила может быть отталкивающей при достаточно низких значениях удельного сопротивления пыли. При этом снизится адгезия, а следовательно, и эффективность улавливания пыли в электрофильтрах. Вредное влияние прилипшего слоя на работу электрофильтра исчезает, когда сопротивление слоя превышает 10 —10 Ом-см. С другой стороны, если удельное сопротивление пыли велико, то создается значительный местный градиент напряжения и может возникнуть обратная корона, которая приводит к локальному разрушению прилипшего слоя, что также ухудшает работу электрофильтра. Действие обратной короны заключается в разрядке отрицательно заряженных частиц положительными ионами. Оно исчезает при уменьшении удельного сопротивления слоя до 10 °—10 Ом-см. Таким образом, электрофильтры лучше всего работают при удельном сопротивлении пыли 10 —10 Ом-см. [c.365] Образующийся прилипший слой из частиц 3-й группы выполняет функции изолятора осадительного электрода. Это приводит к накоплению зарядов на прилипшем слое, нарушению режима работы электрофильтра и, как следствие этих процессов, к снижению эффективности улавливания [314, с. 404]. [c.365] В табл. XII, 1 приводятся данные по удельному сопротивлению слоя пыли различных веществ при разных температурах. [c.365] В соответствии с работой [313] возможность пробоя прилипшего слоя оценивали по величине отношения сопротивления прилипшего слоя, которое для исследуемой золы составляло (0,751) 10 2 Ом-см, к напряжению пробоя, равному 18— 24 кВ/см. [c.366] Удельное сопротивление слоя пыли, осажденной в электрофильтре, определяется не только собственным удельным сопротивлением материала при данной температуре, но также и размером частиц, плотностью слоя пыли и поверхностной проводимостью частиц, изменяющейся вследствие адсорбции газов и паров. Удельное сопротивление порошка окиси меди уменьшается с увеличением размеров частиц и ростом плотности слоя, при этом основную роль играет плотность слоя 316]. Обычно удельное сопротивление слоя пыли на 2—3 порядка выше удельного сопротивления самого материала, измеренного в тех же условиях среды. [c.366] Влияние газов и паров среды особенно сильно сказывается при низких температурах, т. е. в условиях, способствующих конденсации паров, и высоком исходном удельном сопротивлении слоя пыли. Однако присутствующие в окружающей среде газы могут оказаться неиндифферентными по отношению к осаждаемой пыли, и тогда поверхностная проводимость слоя пыли может увеличиться с ростом температуры 311]. Так, на медеплавильных и свинцово-цинковых заводах пыль ZnO, РЬО и других окислов хорошо улавливается электрофильтрами. [c.367] В том случае, когда в воздухе находятся пары SO3, увеличение адгезии может произойти по двум причинам. Во-первых, за счет капиллярных сил при температуре конденсации SO3, т. е. при температуре на входе в электрофильтр, равной 145—170 °С. При повышении температуры SO3 испаряется и адгезия еще больше увеличивается (см. 38). Во-вторых, увеличение адгезии объясняется тем, что содержащаяся в отходящих газах SO3 при повышенной температуре взаимодействует с окислами металлов, в результате чего частицы пыли укрупняются, повышается электропроводность слоя и увеличивается адгезия. [c.367] При обжиге молибденовых сульфидных концентратов наблюдается уменьшение улавливания пыли электрофильтром с ростом температуры. Это можно объяснить тем, что в образующейся пыли пет веществ, способных реагировать с SO3. [c.367] Повысить эффективность улавливания пыли электрофильтрами можно путем искусственного увлажнения очищаемого газа или введением тумана серной кислоты при обычной температуре. Замечено, что осаждение золотоносной пыли в электрофильтрах увеличивается при росте содержания паров серной кислоты от 4 до 12%. В этом случае адгезия пыли к осадительному электроду растет за счет капиллярных сил (см. 17). Правда, это затрудняет его последующую очистку. Наличие в никелевой пыли SO3 также, по-видимому, является основной причиной плохой очистки электродов 318]. [c.367] Известны способы повышения эффективности работы электрофильтров путем увеличения сил аутогезии между частицами. Ферромагнитные частицы окиси железа под действием электрического поля слипаются и укрупняются, а затем прилипают к поверхности электрода в виде игольчатых образований. Укрупнение частиц способствует росту удельного сопротивления слоя и его адгезии. [c.367] Работа электрофильтра зависит не только от свойств улавливаемых частиц, но и свойств поверхности осадительного электрода. Так, увеличение сил адгезии к поверхности осадительного электрода может быть достигнуто применением пластмасс для электродов и предварительной обработкой пластин специальным раствором. [c.367] Вторичный унос прилипших частиц может произойти в результате выбивания их за счет кинетической энергии осаждающихся частиц и отрыва частиц воздушным потоком. Рассмотренные ранее процессы отрыва частиц воздушным потоком (см. с. 300) и под действием кинетической энергии частиц (см. с. 330) можно распространить и на случай удаления частиц в условиях работы электрофильтра. [c.368] Прилипшую пыль, прежде всего, можно очистить механически обдувом запыленной поверхности, обработкой ее скребками, применением вибрации и ударного действия, а также смыванием водой. Удаление прилипшего слоя обдувом поверхности практически мало целесообразно, так как для его осуществления необходимы большие скорости воздушного потока (см. гл. X), а распыляемая пыль вновь может осесть на очищенную поверхность. Скребковый метод очистки электродов ие нашел широкого распространения, так как для его осуществления необходима остановка электрофильтра. Вибрационная очистка хотя и применяется на практике, но не всегда обеспечивает требуемую степень очистки. Так, при использовании вибраторов (частота 50 Гц при амплитуде колебания 1,2 мм) создается отрывающая сила 120 ед. Однако такая сила может обеспечить разрушение слоя пыли шахтных печей, содержащих 50—60% частиц свинца и 10—15% цинка диаметром 0,8—1,5 мкм, лишь по аутогезионным связям, а монослой частиц остается на поверхности электрода. В зависимости от величины силы адгезии слоя частиц ускорение отрыва должно быть равно 100—1000 Qjx.g. Для удаления слабо прилипшей пыли ускорение отрыва может быть равно 2 ед. g [317]. [c.368] Если диаметр оторванного агрегата пыли будет равен Не или близок к ней, то в соответствии с формулой (XII, 4) для удаления прилипшего слоя пыли достаточно сообщить небольшие ускорения при отрыве. Это положение справедливо для прилипшего слоя, состоящего из агрегатов больших размеров. Из-за неопределенности и большого разброса величины Не не представляется возможным точно вычислить силу удара при стряхивании. [c.369] Помимо периодического ударного стряхивания с целью очистки осадительных электродов возможно непрерывное вибрационное стряхивание. Если осадительные электроды во время работы электрофильтра приводить в колебательное движение с частотой 8—9 Гц (средняя амплитуда 3 мм, ускорение электрода 5—6 м/с ), то осаждающаяся пыль будет непрерывно стекать по поверхности электрода, т. е. практически электрод будет оставаться чистым, независимо от исходной запыленности очищаемого газа 321]. [c.369] Вернуться к основной статье