RU2095150C1

RU2095150C1 - Method of cleaning gases

Info

Publication number: RU2095150C1
Application number: RU94010888A
Authority: RU
Inventors: Юрий Львович Чистяков
Original assignee: Юрий Львович Чистяков
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1994-03-28
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: methods of electric cleaning of gases from dispersed phase of mists of acids, alkalis and salts and also for dedusting of process media in various industries such as metallurgical, chemical, and manufacture of building materials. SUBSTANCE: method is based on passing of gas polluted with dispersed phase between flat electrodes coated with a layer of dielectric between which silent discharge is initiated for ionization of gas directly in working zone between precipitation electrodes. EFFECT: higher efficiency.

Description

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.). The invention relates to methods for cleaning gases from the dispersed phase of mists of solutions of acids, alkalis, salts, as well as dust removal of technological environments in various industries (metallurgical, chemical, building materials, etc.).

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). A known method of removing the dispersed phase from the gas stream, which consists in the fact that the gas stream contaminated with an aerosol passes through the space between the two electrodes of the precipitating, coated with a dielectric layer, and corona, not having an insulating coating. A high voltage alternating voltage is applied to the electrodes (see German Patent, 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. However, in the presence of a large number of small particles in the working gap, their charging is not effective enough due to insufficient ionization of the working gap using a corona discharge and mutual screening of particles. In addition, when cleaning gases containing fog of an aggressive dispersed phase, corrosion of the corona electrode not coated with an insulating coating occurs.

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). Closest to the proposed technical essence is a method of cleaning gases in an electric field of alternating voltage on electrodes coated with a layer of a uniform dielectric, with preliminary ionization of the working gap from the spark gap (see Japan Patent N 22931, class 72 C 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. However, due to the significant recombination rate of oppositely charged particles after the arrester, it is not possible to create a significant space charge in the working gap, which is the main source of an inhomogeneous electric field acting on the dipole moments of polarized dust particles.

Кроме того, при очистке газов, содержащих туманы растворов кислот, щелочей, солей, происходит коррозия электродов разрядника, не покрытых изолирующим покрытием. In addition, when cleaning gases containing mists of solutions of acids, alkalis, salts, corrosion of the spark gap electrodes that are not covered by an insulating coating occurs.

Задачей изобретения является повышение эффективности улавливания мелкодисперсных частиц туманов агрессивных растворов, кислот, щелочей, солей, а также диэлектрической пыли. The objective of the invention is to increase the efficiency of capture of fine particles of mists of aggressive solutions, acids, alkalis, salts, as well as dielectric dust.

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. To solve the problem, according to a method for cleaning gases in an electric field of alternating voltage, including passing them through an electric discharge zone and subsequent deposition of particles on a precipitation system in the form of flat electrodes coated with a uniform dielectric layer, a barrier discharge is created between the precipitation electrodes at an operating voltage of 40 kV industrial frequency and distance between electrodes of 20 mm.

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. Upon reaching a significant polarization charge in the dielectric coating, pore breakdown is carried out, which contributes to the initiation of numerous spark breakdowns between the electrodes. This causes a more efficient ionization of the working gap and leads to the appearance of an inhomogeneous electric field from the bulk charge layer acting on the dipole moments of polarized aerosol particles.

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. With increasing external voltage, the degree of ionization increases due to an increase in the number of breakdowns of larger pores in the dielectric, which contribute to an increase in the density of spark discharges between the electrodes. Spark discharges additionally affect the particles of the dispersed phase, using the kinetic energy of the discharge, and contribute to a more efficient deposition of them on the electrodes.

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.Example 1. An aerosol of a 5% hydrochloric acid solution from a thin atomizer mounted on the side wall was supplied into a chamber with plane-parallel plate electrodes coated with a dielectric layer (4 mm thick vinyl plastic) and located vertically at a distance of 20 mm from each other. The length of the electrodes in the spray direction was 100 mm and was set at a sufficient distance from the spray site so that the aerosol flow would not be beat off by the electrodes. When an alternating voltage of 40 kV of industrial frequency is applied to the electrodes, a barrier charge arises between the isolated electrodes. The surfaces of the electrodes are covered with a film of liquid that drains from them as the droplets precipitate. The deposition efficiency of not less than 80%
Example 2. In a chamber with cylindrical coaxial electrodes coated with a 4 mm thick vinyl plastic layer, high impedance fine dust (10 ¹⁰ Ohm • m) of emissions from a normal electrocorundum smelting furnace was supplied using a dust collector. The total chamber length is 1200 mm, the interelectrode state is 20 mm, and the discharge length is 900 mm. An alternating voltage of 40 kV of industrial frequency was supplied through a high-voltage input to the internal electrode. The measurements showed that the concentration of dust in the stream decreased from 2 g / m ³ at the inlet to the chamber to 0.03 g / m ³ at the outlet.

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. Using the proposed method for electric cleaning of gases will improve the efficiency of trapping mists of aggressive solutions of acids, alkalis, salts and fine dielectric dust, especially heavily deposited by known cleaning devices.

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. The manufacture of treatment devices using the proposed method will increase their service life due to the use of structural elements coated with a dielectric layer, and thereby reliably protect against corrosion even when working in aggressive environments. The liquid precipitated dispersed phase flows from the electrodes into a sludge collector. The solid dispersed phase is easily shaken off from electrodes coated with a dielectric, due to the low adhesive properties of many dielectric coatings.

Claims

A method of cleaning gases in an electric field of alternating voltage, including passing them through an electric discharge zone and subsequent deposition of particles on a precipitation system in the form of plane-parallel electrodes coated with a uniform dielectric layer, characterized in that a barrier discharge is created between the precipitation electrodes at an operating voltage of 40 kV and a distance between the electrodes of 20 mm.