粉尘颗粒之间;粉尘与附着的载体之间存在粘附力。该力使沉积于电极上的粉尘形成粉尘层并粘附于电极上。粉尘的粘附力过大需要较大的振动力才能使粉尘层剥离下来,有的甚至使积尘难于清除。粉尘的粘附力过小沉集在电极上的粉尘层易于受气流冲刷重新回到气流中。或是当清灰时,受到振打力的作用重新分散成细小尘粒被气流带走。 根据粉尘的粘附强度将粉尘分为四类,如表8-44。  

   粉尘浓度和粒径影响粉尘的荷电。当入口含尘浓度高,极间存在着大量的空间电荷(荷电粉尘),严重影响电晕放电,甚至会形成电绿闭塞。在这方面起决定性作用的是粉尘的计数浓度(单位体积中尘粒的个数)。因此,越细的尘粒,即使质量浓度不高也可能造成电晕闭塞;相反,对于粗颗粒粉尘可以允许入口含尘浓度较高一些。    电晕闭塞的结果是使粉尘未能足够的荷电,从而降低除尘效率。例如,对于电厂飞灰为了防止电晕闭塞,入口含尘浓度通常不应超过30~40g/m3。即使对一些粒径大、密度大的粉尘,若无特殊措施,除尘器入口粉尘浓度也不宜超过60g/m3，尘粒的荷电机制有两种,一种是在电场力的作用下离子碰撞荷电,称电场荷电;另种是依靠离子扩散使尘粒荷电,称扩散荷电。大于0.5μm的尘粒以电场荷电为主,小于0.2μm的尘粒以扩散荷电为主,在0.2~0.5μm之间的尘粒二者均起作用。在电除尘器中,电场荷电起主要作用。随着尘粒荷电条件不同,粒径为1~20μm时,驱进速度随粉尘粒径增加成正比的增高,更大颗粒的粉尘在尘极上的反弹增加,驱进速度增加渐缓慢。   尘粒直径为0.1~1μm的粉尘是电除尘器最难捕集的,捕集效率最低的是0.2~0.4μm的粉尘,由于电场荷电到扩散荷电的过渡阶段中二者的效率都低。  

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粉尘比电阻的定义为      Rs=VA/I/&dela;&middo;cm 式中 V一施加在粉尘层上的电压，V I一通过粉尘层的电流,A A一粉尘层面积,cm2; &dela;一粉尘层的厚度,cm。 根据粉尘比电阻值,粉尘可分为三类: 低比电阻粉尘(R,&l;10Q・cm); 2.中等比电阻粉尘(1≤R,≤5&imes;109Q・cm) 3.高比电阻粉尘(R,&g;5&imes;10・cm)。    电除尘器最适宜捕集的粉尘为中等比电阻粉尘对炭黑、末燃烧完全的炭粒子等低比电阻粉尘,在电除尘器中,当其荷电并到达收尘极板时,会很快将电荷传给极板,失去异极性电荷的尘粒易于重返回气流,成为二次扬尘。 高比电阻粉尘则相反,当其附着在收尘极表面,不易放出电荷。随着粉尘在收尘极上积聚,粉尘层表面上负电性增强,它将排斥带负电的粉尘附着在其上,除尘效率因而降低。    另外,在雄集的粉尘层内部会形成电场(粉尘层表面为负极性,极板为正极性)。当这一电场强度随积尘而不断增加,会使粉尘层内部空隙的空气产生电离。因这一过程与电晕极放电方向相反,称之为“反电晕放电&dquo;。反电绿产生大量正离子进入极板间的空间,破坏了正常电除尘器的工作,使除尘效率急剧恶化。  

静电除尘的类型 按电极清灰的方式不同可分为： 1.干式电除尘器 借助机械力打、刷扫的方法清除电极上的积尘,优点是粉尘后处理简单,便于综合利用,是常被采用的清灰方式。但清灰时会扬起积尘,影响除尘效率。 2.湿式电除尘器 用淋洗、喷雾、溢流等方式清洗电极表面积尘,清灰时不致扬起积尘,但产生大量泥浆,泥浆后处理。 3.半干半湿电除尘器 在前一、二电场干法清灰,最后精净化电场湿式清灰,使除尘器获得高除尘效率,又减少泥浆处理量。但设备较复杂。 (ニ)按电除尘器内气流运动方向可分为: 1.立式电除尘器 气体在除尘器内自下而上垂直运动,由于气流与粉尘沉降方向相反,且难形成多电场,检修不够方便,因此,该种电除尘器只适用于气流量较小,除尘效率要求不很高,安装场地狭窄的地点。 2.卧式电除尘器 气体在电除尘器内沿水平方向运动。由于可分为若于电场,实现分电场供电,提高除尘效率。水平布置,安装、维修方便,是目前应用最主要机型。 (三)按集尘极的形式可分为: 1.管式电除尘器 集尘极由圆形或六角形管组成,施加高压电后管内场强均匀,有利于集尘,但只能立式安装,只适用于湿式清灰及小气体量净化。 2.板式电除尘器 在多列平行的金属板通道中设置电晕极通道数可以由几十个至上百个,电极可加工成多种形状及不同尺寸,因此,在除尘工程中广泛采用。 (四)按集尘极和电晕极配置方法不同可分为: 1.单区电除尘器 集尘极和电晕极都安装在同一区域,粉尘荷电和捕集在同一区域完成,工业烟气净化多用这种除尘器。 2.双区电除尘器 除尘器有前后两个区域,前区安装有电晕极,称电离区,粉尘在该区荷电。后区安装集尘极,称收尘区,荷电粉尘在该区被捕集。该种除尘器集尘极的电压等级可以较低,且常采用正电绿放电,臭氧产生量少。一般常在空气调节系统中用作进气净化,工业除尘中亦有少量应用。 (五)按电除尘原理的应用场合不同分为: 近年来电除尘原理除应用于前列各种单一设备外并应用于某些新的场所,取得良好应用效果并显示出尚有发展余地,这些场合有： 1.静电复合式电除尘器 即在其他除尘器中加入静电的机理,提高其除尘性能,目前已有静电强化旋风除尘器静电强化袋式除尘器,静电强化湿式除尘器,静电强化颗粒层除尘器等。一般电强化措施配覺适当,均可以提高对微细尘粒捕集效率。 2.静电尘源抑制技术 使尘源点处于高压电场中,抑制粉尘飞扬。这一技术简单、占地少、能耗低,可省去管道、风机等装备。由于这项技术多用于敞开的尘源点,如皮带通廊、散口料仓、振动筛局部操作工序,故又称为敞开式电除尘器。  

静电除尘器是利用静电力将气体中粉尘分离的一种除尘设备。除尘器由本体及直流高压电源两部分构成。本体中排列有数量众多的、保持一定间距的金属集尘极(又称极板)与电绿极(又称极线),用以产生电、捕集粉尘。尚设有清灰装置,清除电极上沉积的粉尘; 气流均布装置、存输灰装置等。 向除尘器送入含尘气体并供电后实现下列除尘过程: 1.气体电离: 供电达到足够高压时电极周固小范围内(半径仅为数毫米的电量内区)在高电场强度的作用下,使气体电离,产生大量自由电子及正离子。在离电暈极较远的区域(电绿外区)电子附着于气体分子上形成大量负离子(负离子数目可达10~10个/em2)。正、负离子及电子各向其异极性方向运动形成了电流,该现象称为“电绿放电&dquo;当电量极上施加负高压时称负电绿放电,施加正高压时称正电绿放电 2.粉尘荷电 当含尘气体通过存在大量离子及电子的空间时,离子及电子会附着在粉尘上,附着负离子和电子的粉尘荷负电,附着正离子的粉尘荷正电。显然在电极间大部分粉尘荷负电。 3,收尘 在电场力作用下,荷电粉尘向其极性反方向运动,在负电绿电场中,大量荷负电粉4尘移向接地的集尘极(正极)。粉尘向极板方向移动的速度称“驱进速度&dquo;。 4,清灰 粉尘按其荷电极性分别附着在极板(大量的)和极线(少量的)上,通过清灰使其落入灰斗,排出除尘器。 电除尘器的主要优点是： 1.除尘效率高,可根据需要设计达到各种要求的除尘效率。 2.耐温性能好,一般情况下可在350~400C下工作。   3.压力损失低,一般不超过200~300a.运行费用低,每净化1000m3/h的烟气消耗电能约为(0.18~3.6)&imes;10-3J/S(0.05~1kWh) 4.适宜净化大烟气量,目前单台电除尘器净化烟气可达1.5&imes;10m3/h以上。 电除尘器的缺点是: 1.一次投资高,钢材消耗多。 2.要求较高的制造安装精度。 3.对净化的粉尘比电阻有一定要求,通常最适宜的范围是104~1011Ωcm。  

    常温织布滤料有208涤纶绒布(平布及圆简布)、729涤纶圆筒布、耐热织布料主要是玻璃纤维织布滤料和玻璃纤维膨体纱布,及芳 砜纶织布滤料。    针刺毡滤料有常温的,涤纶针刺毡、消静电涤纶针刺毡、丙纶针刺毡,耐热的诺梅克斯针刺毡、P84针刺毡、菜通针剌毡等,其主要规格性能列于表8-26中。  

按照结构的不同可将滤料分成机织布、针刺毡和表面过滤材料和非织物滤料等。 (1)织布 织布是将经纱和纬纱按一定的规则呈直角连续交错制成的织物,其基本结构有平纹、斜纹、缎纹三种。为了改善织布滤料的性能,往往采用纬二重或双层结构。织布在很长的时期里,几乎是唯一的滤料结构,针刺毡的出现改变了这种局面,使其逐渐退居次要地位。 (2)针刺毡 针刺毡是在底布两面铺以纤维,或完全采用纤维以针刺法成型,再经后处理而制成的滤料。它不经纺织工序,因而也称无纺布或不织布。针刺滤料的后处理主要有热定型、烧毛、热熔压光等,根据需要,有的还要进行消静电、疏水、耐酸、憎油、树脂盖等处理工艺。 针刺毡的孔隙是在单根纤维之间形成的,因而在厚度方向上有多层孔隙,孔隙率可达70%~80%,而且孔隙分布均匀。与之不同,织 布滤料的孔隙是在纱线之间形成的,在厚度方向上没有层次,孔隙率为30%~40%,只有针刺毡的1/2左右。因此在过滤速度相等时、针刺毡的压力损失低于织布(图8-41)。针刺毡的除尘效率也高于织布。这是由于其具有深层过滤作用。这一特性的问题是增加了清灰的难度,因而发展了各种表面处理技术。针刺毡主要用于脉冲喷吹类袋式除尘器,随着制作技术的进步,现已广泛用于各种反吹清灰类的袋式除尘器。 (3)表面过滤材料 表面过滤材料系指包括微细尘粒在内的粉尘几乎全部被阻留在其表面而不能透入其内部的滤料。 美国戈尔(GORE)公司生产的戈尔一特克斯(GORE一TEX)蒋膜滤料是这种表面过滤材料的典型。它是一种复合滤料,其表面有一层由聚四氯乙烯经膨化处理而形成的薄膜,为了增加强度,又将该薄膜复合在常规滤料(称为底布)上。 聚四氯乙烯膜布满徵细的孔隙,其孔径都小于0.5um。从过滤角度来看,薄膜可以看作在工厂预制、质量可控而稳定的一次粉尘层,因而可获得比一般滤料高得多的除尘效率。对于粒径0.1m的粉尘,也能获得99.9%以上的分級效率。薄膜滤料的过滤作用完全依赖于这层薄膜,而与底布无关。聚四氟乙烯薄膜表面非常光滑,没有纤维毛绒,并有僧水性,因而清灰容易。薄膜滤料的透气率较一般滤料低,在滤尘的初期,压力损失增加较快。进入正常使用期后,薄膜滤料的压力损失则趋于恒定,而不像般滤料那样以缓慢的速度增加(图8-43)。薄膜料的底布有20种,其材质可以是聚酯、聚丙烯,玻璃纤维、聚四氟乙烯等,结构可以是织布,也可以是针剌毡。因而可以适用于各种不同的烟气和粉尘。 淳膜料的使用可以降低过能耗(或增加处理风量)和清灰能耗,减少粉尘的排放量,延长滤袋的使用寿命。在某些场合还有助于提高产量。薄膜滤料的缺点是价格昂贵,成为其推广应用的主要障碍。 (4)非织物滤料 非织物滤料是将颗粒状的塑料、陶瓷金属等材料经烧结成一定几何形状,具有细小孔隙的过滤材料,或将硅酸盐纤维通过粘结等非纺织、非针刺的方法制成的过滤材料。 70年代我国就曾进行微孔钛管滤尘试验,除尘效果及脉冲喷吹清灰效果都令人满意。但粉尘进入深层不易清出的问题未能完全解决。现在出现的塑烧板过滤材料,在表面涂多孔的薄层,从而防止粉尘进入滤料深层。不锈钢等金属材料除可加工成纤维制作织物濃 料外,也可加工成颗粒状烧制成非织物滤料。 硅酸盐纤维滤料80年末期已在国外进入商品化阶段,因其纺织性能差、只能制成简形或板形等具有固定形状的过滤元件。 这些过滤材料的耐温性能取决于其材质的性质,除尘效果同于一般的织物滤料。    

滤袋是袋式除尘器最重要的部件之一。近年来出现了以塑料、金属、陶瓷制成的微孔过元件,或以硅酸盐纤维制作的袋状过滤元件。但目前绝大多数袋式除尘器仍以纤维织物滤料制作滤袋。滤料应具备以下性能:   除尘效率高,对微细粉尘也有很高的效率; 清灰容易,以保持低的压力损失;   机械强度高,抗拉、耐磨、抗皱折;   耐温性好,抗化学腐蚀,抗水解;   尺寸稳定性好,使用过程中变形小;   成本低,使用寿命长 这些性能主要取决于所用材质的理化性质,也取决于滤料结构。 1,滤料的材质及特点 (1)棉纤维不耐高温,耐酸性差,耐碱性好。尺寸稳定。现仅用于对回收物料的纯度有严格要求的场合。 (2)羊毛长期以来是滤料的主要材质。不耐髙温,价格较贵。羊毛表面呈蛘片状结构,因此既可制成纺织物,也可制成毡。 (3)聚酯纤维(涤纶)是目前用作滤料的最主要材质,应用最为广泛。各方面的性能都很优良,且价格低魔。但不耐高温。 (4)聚丙烯腑纤维(德拉纶)耐温性能与涤纶相同,但耐水解性更优,价格稍贵,各方面性能都很优良。在电蛄锅炉除尘有广泛应用 (5)芳香族聚肬胺纤维(诺梅克斯、芳纶1313)耐温200℃,尺寸稳定性好,难以燃烧,有阻燃性。抗水解性能差。在同类材质中价格较便宜。是用作高温滤料的主要材质。 (6)聚(苯)砜胺纤维(芳砜纶、苏矾一T)系与诺梅克斯属同一族的高分子聚合物,耐温性能也相同,耐水解,尺寸稳定性差 (7)聚四氟乙烯纤维(特氟纶)耐热性能好,长期工作温度260℃几乎能经受所有的化学蚀,是性能最佳的合成纤维。但价格昂贵,迟而应用较少。 (8)Ryocs(莱通)纤维是以聚苯硫(PPS)为基础而形成的,长期工作温度190℃,瞬时最高温度232℃。抗酸、碱和有机溶剂腐蚀的能力很强,对强氧化剂的腐蚀也有一定的抗御能力,不水解,有阻燃性。已在燃媟锅炉电站、垃圾烧炉等烟气净化中取得良好的应用效果 (9)聚跣亚胺纤维(P-84)耐热性能好,长期工作温度260℃,抗酸碱腐蚀能力强。其纤维很细,且纤维断面是不规则形状,因而制成的滤料能形成表面过滤,从而获得高于一般滤料的除尘效率和低的压力损失。 (10)玻璃纤维可在280℃以下长期工作,抗拉强度高,不抗折、不耐磨,不耐水解,不能用于含氟烟气。有无碱、中碱和高碱三种,制作滤料多用前两种。可制成机织布,也可制成针剌毡。应用广泛。 (11)金属纤维主要是不锈钢纤维。有非常好的耐热性能和抗化学腐蚀能力。不带静电,使用寿命长。可制成机织布,也可制成针刺毡。 (12)硅酸盐纤维可耐温800~1000℃,耐化学腐蚀性好。但不抗折,纺织性能差,因此难以制成料。但采用粘结剂或其他加工方法可制成一定形状的过濃元件。国外已达到商品化阶段。