Ηλεκτροστατικός Κατακρημνιστής

Μια συσκευή που χρησιμοποιεί ηλεκτρικό φορτίο για την αφαίρεση συγκεκριμένων ακαθαρσιών—είτε στερεών σωματιδίων είτε υγρών σταγονιδίων—από τον αέρα ή άλλα αέρια στις καπνοδόχους και άλλους καπναγωγούς αναφέρεται ως ηλεκτροστατικός κατακρημνιστήρας. Οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές, οι οποίοι αρχικά προορίζονταν για την ανάκτηση πολύτιμων υλικών βιομηχανικής διεργασίας, χρησιμοποιούνται τώρα για τον έλεγχο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, ιδιαίτερα για την εξάλειψη των επικίνδυνων σωματιδίων από τα απαέρια σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και σταθμούς παραγωγής ενέργειας.

Ηλεκτροστατικός κατακρημνιστής

Ένας ηλεκτροστατικός κατακρημνιστήρας είναι ένα είδος φίλτρου (ξηρός καθαριστής) που αφαιρεί την αιθάλη και τη στάχτη από τα καυσαέρια προτού εξέλθουν από τις στοίβες καπνού χρησιμοποιώντας στατικό ηλεκτρισμό. Ο καπνός αποτελείται από μικρά σωματίδια αιθάλης που αιωρούνται σε θερμαινόμενο, ανερχόμενο αέρα. Είναι ζωτικής σημασίας να εξαλειφθεί ο άνθρακας που δεν έχει αντιδράσει από τον καπνό, επειδή μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα κτίρια και να επηρεάσει την ανθρώπινη υγεία, ιδιαίτερα την υγεία του αναπνευστικού.

Διάγραμμα ενός ηλεκτροστατικού κατακρημνιστή

Πώς λειτουργούν

Οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές λειτουργούν με πολύ απλό τρόπο. Δύο ηλεκτρόδια περνούν τα μολυσμένα καυσαέρια που διαφεύγουν μέσω της καπνοδόχου. Αυτά τα ηλεκτρόδια μπορεί να είναι μεταλλικά σύρματα, ράβδοι ή πλάκες μέσα σε έναν σωλήνα ή στην ίδια την καμινάδα, ανάλογα με τον τύπο του ηλεκτροστατικού κατακρημνιστή που χρησιμοποιείται. Ένα από τα ηλεκτρόδια είναι φορτισμένο με υψηλή αρνητική τάση, η οποία αναγκάζει τα σωματίδια στον καπνό να πάρουν αρνητικό φορτίο όταν περνούν από δίπλα του. Το δεύτερο ηλεκτρόδιο, πιο κάτω από τον σωλήνα, έχει συγκρίσιμη υψηλή θετική τάση. Τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια αιθάλης έλκονται προς το θετικό ηλεκτρόδιο και προσκολλώνται σε αυτό καθαρά επειδή έλκονται αντίθετα φορτία. Αυτές οι πλάκες πρέπει να καθαρίζονται σε τακτική βάση για να αφαιρέσετε τη συσσωρευμένη αιθάλη και να την απορρίψετε σε μια χοάνη. Η ιπτάμενη τέφρα αναφέρεται στην αιθάλη και την τέφρα που συσσωρεύονται με αυτόν τον τρόπο από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα.

Αν και οι περισσότεροι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, υπάρχουν πολλές παραλλαγές και μοντέλα που λειτουργούν καλύτερα για διάφορα μεγέθη σωματιδίων, συνθέσεις καπνού και επίπεδα ρύπανσης. Η αναγκαιότητα για μια σειρά σχεδίων πηγάζει εν μέρει από το γεγονός ότι η χημική σύνθεση του άνθρακα που καίγεται σε όλο τον κόσμο ποικίλλει σημαντικά. Άλλοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να προσπαθήσουν να μειώσουν ή να εξαλείψουν συγκεκριμένες εκπομπές, όπως το διοξείδιο του θείου, ή να μειώσουν την ποσότητα τέφρας που δημιουργούν. Επιπλέον, ορισμένοι άνθρακας χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο έχουν υψηλότερη ηλεκτρική ειδική αντίσταση όταν καίγονται, καθιστώντας την ηλεκτροστατική καθίζηση της τέφρας που παράγεται από αυτόν τον άνθρακα πιο δύσκολη.

Αποτελεσματικότητα

Άλλες πηγές ενέργειας Οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές είναι υψηλής απόδοσης, ικανοί να εξαλείφουν πάνω από το 99% της σωματιδιακής ύλης. Από το 1940, οι εκπομπές σωματιδίων μικρότερες από 10 μικρόμετρα έχουν μειωθεί κατά πέντε φορές. Επιπλέον, αυτό το υψηλό επίπεδο αποτελεσματικότητας έχει ένα βαρύ κόστος:οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές και άλλος εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των σωματιδίων χρησιμοποιούν περίπου το 2-4 τοις εκατό της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

Η απόδοση ενός κατακρημνιστή καθορίζεται από το πόσο καλά αντιμετωπίζει τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και τα ζητήματα της εγκατάστασης όπου χρησιμοποιείται. Η θερμοκρασία και το επίπεδο υγρασίας των καυσαερίων επηρεάζουν επίσης την απόδοση του κατακρημνιστή.

Τύποι Ηλεκτροστατικού Κατακρημνιστή

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλεκτροστατικών κατακρημνιστηρίων και θα εξετάσουμε τον καθένα ξεχωριστά:

Ξηρός ηλεκτροστατικός κατακρημνιστής

Συσσωρεύει ρύπους, που συνήθως αναφέρονται ως τέφρα ή τσιμέντο, σε ξηρή μορφή, εξ ου και το όνομα. Τα σωματίδια σκόνης συλλέγονται από τον κατακρημνιστή από ένα ρεύμα αέρα. Για να γίνουν τα σωματίδια ηλεκτρικά φορτισμένα, πρώτα ιονίζονται. Στη συνέχεια γίνονται να ρέουν σε ηλεκτρόδια με αντίθετα φορτία, στα οποία τα σωματίδια συλλαμβάνονται από τα ηλεκτρόδια. Σφυρηλατώντας τα ηλεκτρόδια συγκεντρώνονται σωματίδια σκόνης. Συγκεντρώνονται σε μια χοάνη, από την οποία μπορούν να ανακτηθούν. Χρησιμοποιούνται σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς για την απομάκρυνση της βρωμιάς από τα καυσαέρια. Χρησιμοποιούνται επίσης σε συστήματα εξαερισμού και κλιματισμού για τον καθαρισμό του αέρα.

Υγρός ηλεκτροστατικός κατακρημνιστής

Οι υγροί ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση υγρών σωματιδίων όπως ρητίνη, λάδι, χρώμα, πίσσα, οξύ και άλλες ουσίες που δεν είναι στεγνά με την παραδοσιακή έννοια. Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικά περιβάλλοντα όπου υπάρχει υψηλός κίνδυνος έκρηξης. Χρησιμοποιούνται με σωματίδια που έχουν υψηλή αντοχή ή είναι διαβρωτικά. Εάν τα σωματίδια σε έναν υγρό ηλεκτροστατικό κατακρημνιστή περάσουν μέσα από ένα στέμμα, αποκτούν ηλεκτρικό φορτίο. Ως αποτέλεσμα, συλλέχθηκαν σωματίδια λάσπης. Η ιλύς διαχωρίζεται από τα υπόλοιπα απόβλητα και υποβάλλεται σε επεξεργασία ξεχωριστά. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον διαχωρισμό σωματιδίων που είναι πολύ μικρά για να διαχωριστούν από ξηρούς ESP. Είναι πιο αποτελεσματικά από τα ξηρά ESP. Η διέγερση των σωματιδίων που προκαλείται από το χτύπημα, στην οποία υπόκεινται τα ξηρά ESP, εξαλείφεται με συνεχή ή διακοπτόμενο καθαρισμό με υγρό.

Πλεονεκτήματα του Ηλεκτροστατικού Κατακρημνιστή

Η υψηλή απόδοση αφαίρεσης σωματιδίων/ρύπων

Η απόδοση ενός ηλεκτροστατικού κατακρημνιστή καθορίζεται από μια ποικιλία στοιχείων, συμπεριλαμβανομένης της ειδικής αντίστασης σωματιδίων, του λόγου ισχύος κορώνας κ.λπ.

Υπό τυπικές συνθήκες, η αποτελεσματικότητά τους για την αφαίρεση σωματιδίων είναι εξαιρετικά καλή, με έως και 99 τοις εκατό αφαίρεση σωματιδίων σκόνης.

Υπό τυπικές συνθήκες, η αποτελεσματικότητά τους για την αφαίρεση σωματιδίων είναι εξαιρετικά καλή, με έως και 99 τοις εκατό αφαίρεση σωματιδίων σκόνης. Περισσότερο από ένα ευρύ φάσμα μεγεθών σωματιδίων (0,05-5m), οι ηλεκτροστατικοί ιζηματοποιητές έχουν αρκετά υψηλή απόδοση συλλογής (99-100%).

Συλλέγονται ρύποι, ξηροί και υγροί.

Μειονεκτήματα του Ηλεκτροστατικού Κατακρημνιστή

Οι ηλεκτροστατικοί κατακρημνιστές έχουν μεγάλο αρχικό κόστος κεφαλαίου, καθιστώντας τους απαγορευτικά ακριβούς για τις μικρές επιχειρήσεις. Η αγορά και η εγκατάσταση και των δύο είναι δαπανηρή.

 Δεν παρέχουν λειτουργική ευελιξία μετά την εγκατάσταση. Είναι αδύνατο να αυξήσετε τη χωρητικότητα του ESP ή να το μεταφέρετε μόλις εγκατασταθεί. Κατά συνέπεια, απαιτείται προσεκτικός σχεδιασμός για τη χωρητικότητα, το είδος και τη θέση της εγκατάστασης ESP.

Συμπέρασμα

Ο ηλεκτροστατικός κατακρημνιστήρας είναι ένας τύπος φίλτρου που χρησιμοποιεί στατικό ηλεκτρισμό για να αφαιρέσει την αιθάλη και την τέφρα από τα καυσαέρια προτού εξέλθουν από τις στοίβες καπνού. Είναι μια τυπική συσκευή για τη μείωση των επιπέδων ρύπανσης στον αέρα. Η πλειονότητα των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παράγει ηλεκτρική ενέργεια με την καύση ορυκτών καυσίμων όπως ο άνθρακας ή το πετρέλαιο. Όταν αυτά τα καύσιμα καίγονται, παράγουν πολύ καπνό.