Elektrofiltr

Elektrofiltr – widok ogólny.

Elektrofiltr, filtr elektrostatyczny, odpylacz elektrostatyczny (skrótowo EF lub ang. ESP, czyli electrostatic precipitator) – rodzaj odpylacza lub filtru, w którym usuwane są pyły, dymy i aerozole z gazu (gazu technologicznego, spalin lub innych gazów odlotowych, powietrza). Składa się z szeregu elektrod (ostrzowych, drutowych, lub płaskich) pod wysokim napięciem. Pole elektrostatyczne (prawo Coulomba) elektrod powoduje osadzanie się cząstek stałych na płaskiej elektrodzie wychwytującej.

Zasada działania

Ponieważ cząstki pyłu niesione przez gaz są z natury elektrycznie obojętne, muszą zostać naelektryzowane, tak aby proces oczyszczania mógł zachodzić.

Ładunek elektryczny jest nadawany ziarnom pyłu poprzez wykorzystanie ulotu, tj. opuszczania elektrody przez ładunki elektryczne wskutek wyładowania koronowego – rodzaju wyładowania elektrycznego w niejednorodnym silnym polu elektrycznym, z zastosowaniem napięć rzędu 40–80 kV. Zwykle stosuje się ujemne ładowanie elektrody ulotowej. Ziarna pyłu uzyskują ładunek elektryczny od zjonizowanych przez ulot cząsteczek gazu. Obdarzone ładunkiem elektrycznym wędrują (migrują) do elektrody o ładunku przeciwnym (zjawisko elektroforezy), na której się osadzają (jest to elektroda osadcza bądź zbiorcza). Na elektrodzie cząstki rozładowują się elektrycznie. Następnie są cyklicznie z niej usuwane (strącone lub spłukane). Siła elektrostatyczna zależy od ładunku ziarna pyłu, zaś ładunek możliwy do zgromadzenia na ziarnie zależy m.in. od rozmiaru tegoż ziarna. Dlatego elektrofiltry bardzo skutecznie (zwykle w ponad 99% dla cząsteczek 1 µm) wychwytują ziarna pyłu.

Wnętrze elektrofiltru. Ujemne elektrody ulotowe w kształcie prętów, dodatnia elektroda zbiorcza w kształcie plastra miodu.
Dodatnia elektroda zbiorcza w kształcie plastra miodu elektrofiltru spalarni odpadów niebezpiecznych w Gdańsku przed montażem.
 Osobny artykuł: Aerozole atmosferyczne.

Historia

Powszechnie uznaje się, że wynalazcą elektrofiltru był Amerykanin Frederick Gardner Cottrell (1877–1948) stąd inna nazwa – odpylacz Cottrella.

Zastosowanie

W energetyce zawodowej elektrofiltr jest powszechnie stosowanym urządzeniem pomocniczym kotła opalanego pyłem węglowym. W metalurgii odpyla np. gazy odlotowe ze spiekania surowców, a przy otrzymywaniu miedzi z kruszców siarczkowych odpyla gaz z konwertorowania kamienia miedziowego, zawierający dwutlenek siarki, kierowany do produkcji kwasu siarkowego. W koksowniach znalazł zastosowanie do odpylania i odsmalania surowego gazu koksowniczego. Bywa też stosowany do odpylania gazów odlotowych z pieców obrotowych w cementowniach.

Wady i zalety elektrofiltrów

Do zalet elektrofiltrów należą:

Natomiast wadami elektrofiltrów są:

Czynniki mające wpływ na wydajność odpylania

Przypisy

  1. ↑ Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).

Bibliografia