Способ электрической очистки газов от пыли

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) А «, r

1 1 3.

Ы, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

3опыяваю Юща ВИЛ

1 1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750801/23-26 (22) 30.05.84 (46) 30. 12.86. Бюл, В 48 (72) Е.Н.Андрусенко, И.В.Антонов, Л.П.Баранов, И.П,Верещагин, А.П.Ворожейкин, В.В.Данилин, Н.К.Матюшенко, Г.З.Сахапов и Г.З,Скрипник (53) 697.946(088.8) (56) Ужов В.Н. Очистка промышленных газов электрофильтрами. M. Химия, 1967. с. 43. (511 4 В 03 С 3/00, В 01 D 35/06 (54) (57) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ ОЧИСТКИ

ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ, включающий зарядку частиц пыли в поле униполярного коронного разряда-и их осаждение в электрическом поле, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газов и уменьшения габаритов электрофильтра, зарядку осуществляют в турбулентной зоне при числе Рейнольдса более 13000, а осаждение частиц производят в ламинарной зоне при числе Рейнольдса менее 2000.

1 122019

Изобретение относится к области электрической очистки газов от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности для повышения эффективности электрической очистки газов от пыли.

Целью изобретения является повышение степени очистки газов и уменьшение габаритов электрофильтров.

На фиг. 1 изображена схема устрой- 10 ства, при помощи которого осуществляется данный способ; на фиг. 2 — вариант выполнения устройства.

Устройство включает турбулентную зону 1, расположенную вблизи корони- 15 рующих электродов 2, зону осаждения

3, расположенную вблизи электродов 4, Пример 1 . Запыленный поток газов поступает в турбулентную зону (число Рейнольдса более 13000} уни- 20 полярного коронного разряда, в которой за счет турбулентных пульсаций увеличивается вероятность прохождения пылевыми частицами области вблизи коронирующих электродов 2, где достигается повышенный заряд частиц эа счет максимальных значений напряженности электрического поля и плотности ионов в этой области.При расстоянии между коронирующими и оса- 30 дительными электродами 0,15 м скорость газа в зоне зарядки должна быть не .менее 1,2 м/с ° Заряд частиц, близкий к максимальному {более 90_#_), достигается за время 0,1-0,2 с. 35

Затем пыпегазовый поток принудительно транспортируют в зону осажде1ния 3, где движение газа ламинарное (число Рейнольдса менее 2000}, посредством аэродинамических сил газо- 4О вого потока, мер

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. образом, время пребывания 50 4 13000 пыпегазового потока в активной зоне электрофильтра составляет 3,2 с, что в 4,3 раза меньше, чем в известном электрофильтре. в зоне зарядки

2500

2 13000 2500

3 14000 2500

89

2000

5 13000

Ь 14000

7 15000

8 15000

1800

99,5

1800

99,6

1500

99,7

1500

Пример 2, Электрофильтр снабжен коронирующими электродами 2 (см. фиг. 2) и осадительными электро5 г 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 осадительными и коронирующими электродами 0,15 м скорость газа в зоне 1 должна быть не менее

i,2 м/с (число Рейнольдса более I3000)

Если диаметр осадительных элементов 0,01 м и расстояние между ниии также 0,01 м, то при скорости дрейфа в электрическом поле 0,05 м/с время, необходимое для достижения частицами осадительной поверхности, при ламинарном течении газа между этими элементами (число Рейнольдса менее

2000) составит 0„ 1 с, а скорость газа должна быть не более 0,1 м/с. Отсюда можно определить, что длина осадительного электрода должна составлять 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 (число Рейнольдса более 13000 для условий зарядки пыпевых частиц в турбулентной зоне и менее 2000 для осаждения частиц в условиях ламинарного движения) определен в результате опытного освоения способа электрической очистки газов от пыли.

Результаты испытания представлены в таблице.

Число Рейнольдса Эффективность в зоне очистки,X осаждения

W =1- 8 — ——

20

t

3 1220

Анализ результатов испьггания 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 пылеулавливания в электрофильтре.

Известно, что степень очистки га- 1б зов определяется в соответствии с уравнения!

;где W — скорость дрейфа частиц, м/с, Время пребывания газа в активной зоне электрофильтра равно

195 4 т,е, н 4,6 раза меньше, чем в известных электрафильтрах. В турбулентной зоне электрафильтра число Рейнольдса более 13000 достигается путем уменьшения па направлению потока газов пло- щади сечения межэлехтродных коронирующих каналов, а н ламинарной зоне число Рейнольдса менее 2000 — за счет выполнения осадитепьных электродов объемными поверхностями с большими .коэффициентами живого сечения, Принудительная транспортировка

;всех заряженных частиц позволяет обеспечить пх механический перенос, кроме электрического, к осадительным электродам, где происходит осаждение частиц в ламинарпой зоне.

Принудительная транспортировка заряженных -làñ"è:ö н ламинарную зону посредством аэродинамических сил газоного потока обеспечивает не только где L - длина активной эоны, м, V — скорость газа, м/с, Н вЂ” расстояние между коронирую25 щими и осадительными электродами, м.

Уравнение (1) выведено из условия равномерного распределения концентрации частиц по сечению межэлектродного промежутка. В существующих электрофильтрах, работающих при скоростях газа около 1 м/с и более днижение газа в активной зоне электрофильтра всегда турбулентное с численными зна- 5 чениями числа Рейнольдса 2600-13000.

При этом концентрация частиц пыли диаметром менее 20 мкм IIO сечению промежутка выравнена и уравнение (1) справедливо. 40

В соответствии с уравнением (1) для достижения степени очистки 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 = О, 15 м время пребывания, газа в активной зоне электрофильтра равно 13,8 с.

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

Н 015

= — -= — — — =Зс, (2), W 0,15 соответствующее направление всем нзиешенным частицам, но и позволяет создать условия для комплексного использования одного и того же газового напора последовательно для зарядки и осаждения частиц.

Принудительная транспортировка заряженных частиц достигается путем ныпалнения межэлектродной турбулентной зоны зарядки н виде раздающего канала с пористыми абьемными асадительными элементами, внутри ячеек которых происходит процесс электроосаждения.

Технико-экономические преимущества данного способа заключаются в том, чта можно значительно повысить степень электри-;еской очистки газов от пыли при незначптельных затратах.

Кроме того, ега можно практически осуществить как на уже работающих электрафильтрах при повышенных скоросгях пыпегазоного потока (малое время пребыиаыия патока в актйвной зоне), так и на строящихся с уменьшением I абаритон путем осуществления принудительной транспортировки заряженных частиц н зону ламинарнога движения за счет аэрадинамических сил газового потока.

Таким образом, при соблюдении оптимальных значений числа Рейнольдса (более 13000 в турбулентной зоне зарядки электрафильтра и менее 2000 для условий эффективного осаждения пыпевых частиц н ламинарнай зоне) и осуществлении принудительной транспортировки заряженных частиц в зону

1 I

Зяиьмениым дащок 8жд8

G О

Составитель Л.Юлпашева

Редактор Т.Иванова Техред N.Ходанич

Корректор M.Øàðàøè

Заказ 634/1 Тираж 512

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская няб,, д. 4/5

Подписное.Производственно — полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектная, 4.

% 1 осаждения за счет аэродинамических сил газового потока обеспечивается эффективная степень улавливания час220195 Ь тиц с уменьшением габаритов и снижением времени пребывания пыпегаз ового потока в электрофильтре.