Bauingenieurwesen

Elektrofilter Gerät zur Kontrolle der Umweltverschmutzung

Elektrofilter , die auch als elektrostatische Luftfilter , eine Vorrichtung , die eine nutzt elektrische Ladung bestimmte Verunreinigungen zu entfernen, entweder feste Teilchen oder Flüssigkeitströpfchen-aus Luft oder anderen Gasen in Schornsteinen und Kaminen. Der Abscheider funktioniert, indem er nur die gesammelten Partikel mit Energie versorgt, ohne den Gasfluss wesentlich zu behindern. Ursprünglich für die Rückgewinnung wertvoller industrieller Prozessmaterialien konzipiert, werden Elektrofilter zur Luftreinhaltung eingesetzt , insbesondere zur Entfernung von Partikeln aus Abgasen in Industrieanlagen und Kraftwerken.

Lesen Sie mehr Standardbild
Lesen Sie mehr zu diesem Thema
Trennung und Reinigung: Partikelelektrophorese und elektrostatische Ausfällung
Wie der Name schon sagt, beinhaltet die Teilchenelektrophorese die Trennung geladener Teilchen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes; Dies...

Im Jahr 1824 M. Hohlfeld, Mathematiklehrer in Leipzig, beschrieb zunächst die Ausfällung von Rauchpartikeln durch Elektrizität. Das erste kommerziell erfolgreiche Verfahren wurde 1908 nach Experimenten des amerikanischen Chemikers Frederick Gardner Cottrell an der University of California in Berkeley patentiert . Frühe Geräte wurden verwendet , zu entfernen Schwefelsäure Nebel und Blei oxid Dämpfe emittiert von Säureverfahren und Verhüttung Aktivitäten. Die Geräte trugen dazu bei, die Weinberge in Nordkalifornien vor Bleiemissionen zu schützen.

Design

Abscheider funktionieren durch elektrostatische Aufladung von Partikeln im Gasstrom. Die geladenen Teilchen werden von Platten oder anderen Sammelvorrichtungen angezogen und auf diesen abgelagert. Die behandelte Luft tritt dann aus dem Abscheider und durch einen Stapel in die Atmosphäre aus. Wenn sich genügend Partikel auf den Sammelvorrichtungen angesammelt haben, werden sie von mechanischen Rapper von den Kollektoren abgeschüttelt. Die Partikel, die entweder nass oder trocken sein können, fallen in einen Trichter am Boden des Geräts, und ein Fördersystem transportiert sie zur Entsorgung oder zum Recycling. Abscheider werden häufig zum Einsatz mit Denitrifikation Einheiten dass Entfernen von Stickstoffoxiden und Wäscher oder anderen Geräten , die Entfernen von Schwefeldioxid .

Das grundlegendste Design des Abscheiders besteht aus einer Reihe dünner vertikaler Drähte und einem Stapel großer flacher vertikaler Metallplatten. Die Platten haben je nach Anwendung einen Abstand von weniger als 1,3 cm (0,5 Zoll) bis etwa 17,8 cm (7 Zoll). Der Gasstrom fließt horizontal zwischen den Drähten und durch den Plattenstapel. Eine negative Ladung von mehreren tausend Volt wird zwischen den Drähten und Platten angelegt, um Verunreinigungen aus dem Gasstrom zu entfernen.

Erhalten Sie mit Ihrem Abonnement exklusiven Zugriff auf Inhalte aus unserer 1768 First Edition. Abonnieren Sie noch heute

Plattenabscheider werden häufig als Luftreiniger oder als dauerhafter Ersatz für Ofenfilter an die Öffentlichkeit vermarktet. Im Gegensatz zu einigen anderen Luftreinigungstechnologien werden sie normalerweise nicht zu Brutstätten für schädliche Formen von Bakterien. Die Platten können jedoch schwierig zu reinigen sein und auch Ozon und Stickoxide produzieren. Einige Verbraucherniederschlagsfilter werden mit speziellen Einweichreinigern verkauft, mit denen die gesamte Plattenanordnung entfernt und mehrere Stunden lang eingeweicht werden kann, wodurch sich die Partikel lösen.

Prozess

In vielen Industrieanlagen werden im Herstellungsprozess entstehende Partikel als Staub in den heißen Abgasen freigesetzt. Wenn die Partikel in die Atmosphäre freigesetzt werden , verringern sie die Sichtbarkeit, können zum Klimawandel beitragen und zu ernsthaften Gesundheitsproblemen beim Menschen führen, einschließlich Lungenschäden und Bronchitis. Feine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikron (0,0001 Zoll) können besonders gefährlich sein, da sie tief in die Lunge gezogen werden und Entzündungsreaktionen auslösen können.

Elektrofilter sind wichtige Werkzeuge bei der Reinigung von Rauchgasen. Sie sind hochwirksam bei der Reduzierung der Partikelverschmutzung, einschließlich der Partikel mit einem Durchmesser von ungefähr 1 Mikron (0,00004 Zoll), und einige Abscheider können Partikel mit einem Durchmesser von 0,01 Mikron entfernen. Darüber hinaus können sie große Gasmengen bei verschiedenen Temperaturen und Durchflussraten handhaben und entweder feste Partikel oder Flüssigkeitströpfchen entfernen.

Elektrofilter sind in vielen verschiedenen Größen und Typen erhältlich, die für verschiedene Staub- und Wassertropfeneigenschaften und Gasvolumenströme ausgelegt sind. Einige Typen sind für die Arbeit mit Gasströmen mit bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitseigenschaften ausgelegt. Trockene Elektrofilter arbeiten oberhalb des Taupunkts des Gasstroms, um Verunreinigungen aus Rauch und Staub zu entfernen. Im Gegensatz dazu arbeiten nasse Elektrofilter mit gesättigten Luftströmen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent . Nassabscheider werden üblicherweise verwendet, um Flüssigkeitströpfchen, einschließlich Öl , Harz , Teer , zu entfernenund Schwefelsäurenebel aus Gasströmen in industriellen Umgebungen. Sie werden dort angewendet, wo die Gase mit Feuchtigkeit beladen sind, brennbare Partikel enthalten oder Partikel aufweisen, die klebrig sein können.

Sehr große Kraftwerke können mehrere Abscheider für jede Einheit haben, während Wohnhäuser einen einzigen Abscheider haben können, der oft nur geringfügig größer ist als ein Haushaltsstaubsauger. Einige Abscheider können 99,9 Prozent oder mehr des Staubes (der Arsen , Säuren und andere Chemikalien enthalten kann) aus dem Gasabgas sammeln , abhängig von der Temperatur und der Durchflussrate des Gases, der Größe und der chemischen Zusammensetzung der Partikel und der Auslegerkonstruktion und Spannung, die an das Gas angelegt wird. Sie wurden in folgenden Industrie- und Haushaltsanwendungen eingesetzt:

  • Schmutz aus Rauchgasen in Dampfanlagen entfernen
  • Ölnebel in Werkstätten entfernen
  • Säurenebel in chemischen Prozessanlagen entfernen
  • Reinigung Hochofengase
  • Entfernen von Bakterien und Pilzen in medizinischen Einrichtungen und pharmazeutischen Produktionsanlagen
  • Luftreinigung in Lüftungs- und Klimaanlagen
  • Materialrückgewinnung aus dem Gasstrom (einschließlich Kupfer-, Blei- und Zinnoxiden)
  • Trennung von Rutil und Zirkoniumsand in Trockenmühlen und Rutilrückgewinnungsanlagen