کنترل آلودگی هوا با رسوب الکترواستاتیکی

کنترل آلودگی هوا با رسوب الکترواستاتیکی

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 52

فهرست:

• مقدمه و تئوری
• اجزاء سیستم رسوب الکترواستاتیکی
• انواع سیستم های رسوب الکترواستاتیکی
• پارامترهای مهم طراحی

مقدمه و تئوری

یکی از پرکاربردترین وسایل کنترل آلودگی هوا است که ظرفیت پذیرش حجمهای بزرگی از هوای آلوده با دما، فشار، حجم غبار بالا و گازهای اسیدی را دارد. در ضمن آنها قادرند رنج گسترده ای از ذرات با سایزهای مختلف را در شرایط خشک و تر جمع آوری نمایند.

• برای بسیاری از صنایع، بازده جمع آوری آنها می تواند به بیش از 99 درصد برسد.
• اولین ESP تجاری در یک کارگاه ذوب سرب در Baggily واقع در شمال ولز به کار رفت اما چندان موفقیت آمیز نبود.
• اصول ESP اولین بار توسط یک آموزشیار شیمی دانشگاه کالیفرنیا در برکلی به نام دکتر Frederick G.Cottrell ارائه و در سال 1906 م اولین ESP تجاری موفق – اولین انحصار نامه (ثبت و بهره برداری از اختراع) در 1908 م برای ESP یک مرحله ای استوانه ای شکل با ولتاژ بالا ثبت شده است.
• ESP که ما امروزه بیشتر با آن آشنا هستیم نوع دو مرحله ای است که در دهه 1930 م ساخته شد. انواع کوچکتر و کارآتر در دهه 1930 م توسط شرکت Westinghouse ساخته شد و مدل های امروزه دارای بازدهی 9/99 درصد و بالاتر هستند اما اگر درست طراحی و ساخته نشده باشند با کوچکترین تغییر در خواص ذره یا قطره یا جریان گاز می تواند تأثیر عمده ای روی بازده ESP داشته باشد.

تئوری و اصول کار

این فرآیند در چهار مرحله به شرح زیر انجام می شود:

1. ذرات یا قطرات در حین عبور از یک میدان الکتریکی یونیزه شده و باردار می شوند.
2. ذرات یا قطرات باردار شده توسط یک نیروی الکترواستاتیکی بر روی سطوح الکترودهای جمع آوری متصل به زمین با بار مخالف منتقل می شوند.
3. ذرات یا قطرات باردار شده با رسیدن به سطوح الکترودهای جمع آوری خنثی می شوند.
4. ذرات یا قطرات جمع شده توسط Rapper یا وسایل دیگر از سطوح جمع آوری جدا شده و به سمت هاپر زیر ESP هدایت می شوند.

باردار کردن ذره Particle Charging

باردار کردن ذره Particle Charging

• الکترودهای تخلیه و جمع آوری (شکل 1)
• الکترود چیزی است که می تواند الکتریسیته را هدایت یا منتقل نماید.
• یک جریان مستقیم، منفی پالسی با ولتاژ بالا که برای تخلیه بار الکتریکی به کار رفته یک میدان الکتریکی منفی ایجاد می کند.
• به طور ذهنی می توان این میدان را به سه ناحیه تقسیم کرد (شکل 2)
• قویترین میدان در نزدیک الکترود تخلیه، در محدوده بین الکترودهای تخلیه و جمع آوری میدان ضعیفتر و ضعیفترین میدان نزدیک الکترود جمع آوری است. محدوده اطراف الکترود تخلیه جایی است که فرآیند باردار کردن ذره آغاز می شود.

میدان های بین الکترودها

تخلیه هاله ای (Corona Discharg): تولید الکترون آزاد

تولید الکترون آزاد

• چندین اتفاق سریعاً (در حد ms) در ناحیه کوچکی در اطراف الکترود تخلیه رخ می دهد.
• افزایش ولتاژ به کار رفته تا ایجاد تخلیه هاله ای (تابش درخشان آبی اطراف الکترود تخلیه)
• فرار سریع الکترون های آزاد ایجاد شده توسط هاله از میدان الکتریکی منفی (الکترود تخلیه)
• برخورد الکترون های شتاب گرفته با مولکول های گاز و بمباران آنها که باعث کنده شدن الکترونهای گاز و بار مثبت پیدا کردن یا تبدیل شدن مولکول های گاز به یونهای مثبت می شود.
• این اولین اتفاقی است که رخ می دهد. مولکول های گاز یونیزه و الکترونها آزاد می شوند.
• این فرآیند مداوم، ایجاد الکترونها و یونهای مثبت بیشتری می کند که این فرآیند تولید الکترون، تکثیر ناگهانی (Avalanche multiplication) نامیده شده است.
• الکترونها، مولکول های گاز را بمباران و سپس یونهای مثبت به سمت الکترود تخلیه منفی برمی گردند. مولکول ها صدها برابر بزرگتر از الکترون های ریز هستند و به آرامی حرکت می کنند اما از حرکت باز نمی مانند. در واقع بسیاری از آنها مستقیماً با الکترود تخلیه فلزی یا فضای گازی اطراف سیم برخورد کرده و باعث می شوند الکترون های بیشتری آزاد شوندکه به این فرآیند انتشار ثانویه گویند. این دومین اتفاقی است که رخ می دهد. در این مرحله هنوز یونهای مثبت و مقادیر زیادی الکترون های آزاد وجود خواهند داشت.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آلودگی آب های زیرزمینی و کنترل آن

⇐ آلودگی نوری و مقابله با آن