Способ очистки газов

 

Изобретение относится к способам электрической очистки газов от дисперсной фазы туманов растворов кислот, щелочей, солей, а также обеспыливания технологических сред в различных отраслях промышленности (металлургической, химической, строительных материалов и др.). Способ основан на пропускании загрязненного дисперсной фазой газа между плоскими электродами, покрытыми слоем диэлектрика, между которыми зажигается барьерный "тихий" разряд для ионизации газа непосредственно в рабочей зоне между осадительными электродами.

Изобретение относится к способам очистки газов от дисперсной фазы туманов растворов кислот, щелочей, солей, а также обеспыливания технологических сред в различных отраслях промышленности (металлургической, химической, строительных материалов и др.).

Известен способ удаления дисперсной фазы из газового потока, заключающийся в том, что поток газа, загрязненный аэрозолем, проходит через пространство между двумя электродами осадительным, покрытым слоем диэлектрика, и коронирующим, не имеющим изолирующего покрытия. К электродам приложено высоковольтное переменное напряжение (см. Патент ФРГ, N 2260417, 1972).

Однако при наличии в рабочем промежутке большого количества мелких частиц их зарядка происходит недостаточно эффективно в силу недостаточной ионизации рабочего промежутка с помощью коронного разряда и взаимной экранизации частиц. Кроме того, при очистке газов, содержащих туман агрессивной дисперсной фазы, происходит коррозия коронирующего электрода, не покрытого изолирующим покрытием.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки газов в электрическом поле переменного напряжения на электродах, покрытых слоем однородного диэлектрика, с предварительной ионизацией рабочего промежутка от искрового разрядника (см. Патент Японии N 22931, кл. 72 С 54, 1968).

Однако в силу значительной скорости рекомбинации разноименно заряженных частиц после разрядника не удается создать значительный объемный заряд в рабочем промежутке, являющемся основным источником неоднородного электрического поля, воздействующего на дипольные моменты поляризованных частиц пыли.

Кроме того, при очистке газов, содержащих туманы растворов кислот, щелочей, солей, происходит коррозия электродов разрядника, не покрытых изолирующим покрытием.

Задачей изобретения является повышение эффективности улавливания мелкодисперсных частиц туманов агрессивных растворов, кислот, щелочей, солей, а также диэлектрической пыли.

Для решения поставленной задачи согласно способу очистки газов в электрическом поле переменного напряжения, включающему их пропускание через зону электрического разряда и последующее осаждение частиц на осадительной системе в виде плоских электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика, между осадительными электродами создают барьерный разряд при рабочем напряжении 40 кВ промышленной частоты и расстоянии между электродами 20 мм.

При достижении значительного поляризационного заряда в диэлектрическом покрытии осуществляется пробой пор, способствующий инициированию многочисленных искровых пробоев между электродами. Это вызывает более эффективную ионизацию рабочего промежутка и приводит к появлению неоднородного электрического поля от объемного слоя заряда, воздействующего на дипольные моменты поляризованных частиц аэрозоля.

При увеличении внешнего напряжения степень ионизации растет за счет роста числа пробоев более крупных пор в диэлектрике, способствующих росту плотности искровых разрядов между электродами. Искровые разряды дополнительно воздействуют на частицы дисперсной фазы, используя кинетическую энергию разряда, и способствуют более эффективному осаждению их на электродах.

Пример 1. В камеру с плоскопараллельными пластинчатыми электродами, покрытыми слоем диэлектрика (винипласт толщиной 4 мм) и расположенными вертикально на расстоянии 20 мм друг от друга, подавался аэрозоль 5%-ного раствора соляной кислоты от форсунки тонкого распыла, закрепленной на боковой стенке. Длина электродов в направлении распыла составляла 100 мм и устанавливалась на достаточном расстоянии от места распыла, чтобы поток аэрозоля не отбивался электродами. При подаче на электроды переменного напряжения 40 кВ промышленной частоты между изолированными электродами возникает барьерный заряд. Поверхности электродов покрываются пленкой жидкости, которая стекает с них по мере осаждения капель. Эффективность осаждения не менее 80% Пример 2. В камеру с цилиндрическими коаксиальными электродами, покрытыми слоем винипласта толщиной 4 мм, с помощью пылепитателя подавалась высокоомная мелкодисперсная пыль (10¹⁰ Ом·м) выбросов печи плавки нормального электрокорунда. Общая длина камеры составляет 1200 мм, межэлектродное состояние 20 мм, длина разряда 900 мм. Переменное напряжение 40 кВ промышленной частоты подавалось через высоковольтный ввод на внутренний электрод. Проведенные измерения показали, что концентрация пыли в потоке уменьшилась с 2 г/м³ на входе в камеру до 0,03 г/м³ на выходе.

Использование предлагаемого способа электрической очистки газов позволит повысить эффективность улавливания туманов агрессивных растворов кислот, щелочей, солей и мелкодисперсной диэлектрической пыли, особенно тяжело осаждаемых известными очистными устройствами.

Изготовление очистных аппаратов с использованием предлагаемого способа позволит увеличить срок их службы благодаря применению конструктивных элементов, покрытых слоем диэлектрика, и тем самым надежно защитить от коррозии даже при работе в агрессивных средах. Жидкая осажденная дисперсная фаза стекает с электродов в шламосборник. Твердая дисперсная фаза легко стряхивается с электродов, покрытых диэлектриком, ввиду низких адгезионных свойств многих диэлектрических покрытий.

Формула изобретения

Способ очистки газов в электрическом поле переменного напряжения, включающий их пропускание через зону электрического разряда и последующее осаждение частиц на осадительной системе в виде плоскопараллельных электродов, покрытых слоем однородного диэлектрика, отличающийся тем, что между осадительными электродами создают барьерный разряд при рабочем напряжении, равном 40 кВ, и расстоянии между электродами, равном 20 мм.