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   粉塵顆粒之間;粉塵與附著的載體之間存在粘附力。該力使沉積于電極上的粉塵形成粉塵層并粘附于電極上。粉塵的粘附力過大需要較大的振動(dòng)力才能使粉塵層剝離下來,有的甚至使積塵難于清除。粉塵的粘附力過小沉集在電極上的粉塵層易于受氣流沖刷重新回到氣流中?；蚴钱?dāng)清灰時(shí),受到振打力的作用重新分散成細(xì)小塵粒被氣流帶走。 根據(jù)粉塵的粘附強(qiáng)度將粉塵分為四類,如表8-44。  

   粉塵濃度和粒徑影響粉塵的荷電。當(dāng)入口含塵濃度高,極間存在著大量的空間電荷(荷電粉塵),嚴(yán)重影響電暈放電,甚至?xí)纬呻娋G閉塞。在這方面起決定性作用的是粉塵的計(jì)數(shù)濃度(單位體積中塵粒的個(gè)數(shù))。因此,越細(xì)的塵粒,即使質(zhì)量濃度不高也可能造成電暈閉塞;相反,對于粗顆粒粉塵可以允許入口含塵濃度較高一些。    電暈閉塞的結(jié)果是使粉塵未能足夠的荷電,從而降低除塵效率。例如,對于電廠飛灰為了防止電暈閉塞,入口含塵濃度通常不應(yīng)超過30~40g/m3。即使對一些粒徑大、密度大的粉塵,若無特殊措施,除塵器入口粉塵濃度也不宜超過60g/m3，塵粒的荷電機(jī)制有兩種,一種是在電場力的作用下離子碰撞荷電,稱電場荷電;另種是依靠離子擴(kuò)散使塵粒荷電,稱擴(kuò)散荷電。大于0.5μm的塵粒以電場荷電為主,小于0.2μm的塵粒以擴(kuò)散荷電為主,在0.2~0.5μm之間的塵粒二者均起作用。在電除塵器中,電場荷電起主要作用。隨著塵粒荷電條件不同,粒徑為1~20μm時(shí),驅(qū)進(jìn)速度隨粉塵粒徑增加成正比的增高,更大顆粒的粉塵在塵極上的反彈增加,驅(qū)進(jìn)速度增加漸緩慢。   塵粒直徑為0.1~1μm的粉塵是電除塵器最難捕集的,捕集效率最低的是0.2~0.4μm的粉塵,由于電場荷電到擴(kuò)散荷電的過渡階段中二者的效率都低。  

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粉塵比電阻的定義為      Rs=VA/I/&dela;&middo;cm 式中 V一施加在粉塵層上的電壓，V I一通過粉塵層的電流,A A一粉塵層面積,cm2; &dela;一粉塵層的厚度,cm。 根據(jù)粉塵比電阻值,粉塵可分為三類: 低比電阻粉塵(R,&l;10Q?cm); 2.中等比電阻粉塵(1≤R,≤5&imes;109Q?cm) 3.高比電阻粉塵(R,&g;5&imes;10?cm)。    電除塵器最適宜捕集的粉塵為中等比電阻粉塵對炭黑、末燃燒完全的炭粒子等低比電阻粉塵,在電除塵器中,當(dāng)其荷電并到達(dá)收塵極板時(shí),會(huì)很快將電荷傳給極板,失去異極性電荷的塵粒易于重返回氣流,成為二次揚(yáng)塵。 高比電阻粉塵則相反,當(dāng)其附著在收塵極表面,不易放出電荷。隨著粉塵在收塵極上積聚,粉塵層表面上負(fù)電性增強(qiáng),它將排斥帶負(fù)電的粉塵附著在其上,除塵效率因而降低。    另外,在雄集的粉塵層內(nèi)部會(huì)形成電場(粉塵層表面為負(fù)極性,極板為正極性)。當(dāng)這一電場強(qiáng)度隨積塵而不斷增加,會(huì)使粉塵層內(nèi)部空隙的空氣產(chǎn)生電離。因這一過程與電暈極放電方向相反,稱之為“反電暈放電&dquo;。反電綠產(chǎn)生大量正離子進(jìn)入極板間的空間,破壞了正常電除塵器的工作,使除塵效率急劇惡化。  

靜電除塵的類型 按電極清灰的方式不同可分為： 1.干式電除塵器 借助機(jī)械力打、刷掃的方法清除電極上的積塵,優(yōu)點(diǎn)是粉塵后處理簡單,便于綜合利用,是常被采用的清灰方式。但清灰時(shí)會(huì)揚(yáng)起積塵,影響除塵效率。 2.濕式電除塵器 用淋洗、噴霧、溢流等方式清洗電極表面積塵,清灰時(shí)不致?lián)P起積塵,但產(chǎn)生大量泥漿,泥漿后處理。 3.半干半濕電除塵器 在前一、二電場干法清灰,最后精凈化電場濕式清灰,使除塵器獲得高除塵效率,又減少泥漿處理量。但設(shè)備較復(fù)雜。 (ニ)按電除塵器內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)方向可分為: 1.立式電除塵器 氣體在除塵器內(nèi)自下而上垂直運(yùn)動(dòng),由于氣流與粉塵沉降方向相反,且難形成多電場,檢修不夠方便,因此,該種電除塵器只適用于氣流量較小,除塵效率要求不很高,安裝場地狹窄的地點(diǎn)。 2.臥式電除塵器 氣體在電除塵器內(nèi)沿水平方向運(yùn)動(dòng)。由于可分為若于電場,實(shí)現(xiàn)分電場供電,提高除塵效率。水平布置,安裝、維修方便,是目前應(yīng)用最主要機(jī)型。 (三)按集塵極的形式可分為: 1.管式電除塵器 集塵極由圓形或六角形管組成,施加高壓電后管內(nèi)場強(qiáng)均勻,有利于集塵,但只能立式安裝,只適用于濕式清灰及小氣體量凈化。 2.板式電除塵器 在多列平行的金屬板通道中設(shè)置電暈極通道數(shù)可以由幾十個(gè)至上百個(gè),電極可加工成多種形狀及不同尺寸,因此,在除塵工程中廣泛采用。 (四)按集塵極和電暈極配置方法不同可分為: 1.單區(qū)電除塵器 集塵極和電暈極都安裝在同一區(qū)域,粉塵荷電和捕集在同一區(qū)域完成,工業(yè)煙氣凈化多用這種除塵器。 2.雙區(qū)電除塵器 除塵器有前后兩個(gè)區(qū)域,前區(qū)安裝有電暈極,稱電離區(qū),粉塵在該區(qū)荷電。后區(qū)安裝集塵極,稱收塵區(qū),荷電粉塵在該區(qū)被捕集。該種除塵器集塵極的電壓等級可以較低,且常采用正電綠放電,臭氧產(chǎn)生量少。一般常在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中用作進(jìn)氣凈化,工業(yè)除塵中亦有少量應(yīng)用。 (五)按電除塵原理的應(yīng)用場合不同分為: 近年來電除塵原理除應(yīng)用于前列各種單一設(shè)備外并應(yīng)用于某些新的場所,取得良好應(yīng)用效果并顯示出尚有發(fā)展余地,這些場合有： 1.靜電復(fù)合式電除塵器 即在其他除塵器中加入靜電的機(jī)理,提高其除塵性能,目前已有靜電強(qiáng)化旋風(fēng)除塵器靜電強(qiáng)化袋式除塵器,靜電強(qiáng)化濕式除塵器,靜電強(qiáng)化顆粒層除塵器等。一般電強(qiáng)化措施配覺適當(dāng),均可以提高對微細(xì)塵粒捕集效率。 2.靜電塵源抑制技術(shù) 使塵源點(diǎn)處于高壓電場中,抑制粉塵飛揚(yáng)。這一技術(shù)簡單、占地少、能耗低,可省去管道、風(fēng)機(jī)等裝備。由于這項(xiàng)技術(shù)多用于敞開的塵源點(diǎn),如皮帶通廊、散口料倉、振動(dòng)篩局部操作工序,故又稱為敞開式電除塵器。  

靜電除塵器是利用靜電力將氣體中粉塵分離的一種除塵設(shè)備。除塵器由本體及直流高壓電源兩部分構(gòu)成。本體中排列有數(shù)量眾多的、保持一定間距的金屬集塵極(又稱極板)與電綠極(又稱極線),用以產(chǎn)生電、捕集粉塵。尚設(shè)有清灰裝置,清除電極上沉積的粉塵; 氣流均布裝置、存輸灰裝置等。 向除塵器送入含塵氣體并供電后實(shí)現(xiàn)下列除塵過程: 1.氣體電離: 供電達(dá)到足夠高壓時(shí)電極周固小范圍內(nèi)(半徑僅為數(shù)毫米的電量內(nèi)區(qū))在高電場強(qiáng)度的作用下,使氣體電離,產(chǎn)生大量自由電子及正離子。在離電暈極較遠(yuǎn)的區(qū)域(電綠外區(qū))電子附著于氣體分子上形成大量負(fù)離子(負(fù)離子數(shù)目可達(dá)10~10個(gè)/em2)。正、負(fù)離子及電子各向其異極性方向運(yùn)動(dòng)形成了電流,該現(xiàn)象稱為“電綠放電&dquo;當(dāng)電量極上施加負(fù)高壓時(shí)稱負(fù)電綠放電,施加正高壓時(shí)稱正電綠放電 2.粉塵荷電 當(dāng)含塵氣體通過存在大量離子及電子的空間時(shí),離子及電子會(huì)附著在粉塵上,附著負(fù)離子和電子的粉塵荷負(fù)電,附著正離子的粉塵荷正電。顯然在電極間大部分粉塵荷負(fù)電。 3,收塵 在電場力作用下,荷電粉塵向其極性反方向運(yùn)動(dòng),在負(fù)電綠電場中,大量荷負(fù)電粉4塵移向接地的集塵極(正極)。粉塵向極板方向移動(dòng)的速度稱“驅(qū)進(jìn)速度&dquo;。 4,清灰 粉塵按其荷電極性分別附著在極板(大量的)和極線(少量的)上,通過清灰使其落入灰斗,排出除塵器。 電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1.除塵效率高,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)達(dá)到各種要求的除塵效率。 2.耐溫性能好,一般情況下可在350~400C下工作。   3.壓力損失低,一般不超過200~300a.運(yùn)行費(fèi)用低,每凈化1000m3/h的煙氣消耗電能約為(0.18~3.6)&imes;10-3J/S(0.05~1kWh) 4.適宜凈化大煙氣量,目前單臺(tái)電除塵器凈化煙氣可達(dá)1.5&imes;10m3/h以上。 電除塵器的缺點(diǎn)是: 1.一次投資高,鋼材消耗多。 2.要求較高的制造安裝精度。 3.對凈化的粉塵比電阻有一定要求,通常最適宜的范圍是104~1011Ωcm。  

    常溫織布濾料有208滌綸絨布(平布及圓簡布)、729滌綸圓筒布、耐熱織布料主要是玻璃纖維織布濾料和玻璃纖維膨體紗布,及芳 砜綸織布濾料。    針刺氈濾料有常溫的,滌綸針刺氈、消靜電滌綸針刺氈、丙綸針刺氈,耐熱的諾梅克斯針刺氈、P84針刺氈、菜通針剌氈等,其主要規(guī)格性能列于表8-26中。  

按照結(jié)構(gòu)的不同可將濾料分成機(jī)織布、針刺氈和表面過濾材料和非織物濾料等。 (1)織布 織布是將經(jīng)紗和緯紗按一定的規(guī)則呈直角連續(xù)交錯(cuò)制成的織物,其基本結(jié)構(gòu)有平紋、斜紋、緞紋三種。為了改善織布濾料的性能,往往采用緯二重或雙層結(jié)構(gòu)?？棽荚诤荛L的時(shí)期里,幾乎是唯一的濾料結(jié)構(gòu),針刺氈的出現(xiàn)改變了這種局面,使其逐漸退居次要地位。 (2)針刺氈 針刺氈是在底布兩面鋪以纖維,或完全采用纖維以針刺法成型,再經(jīng)后處理而制成的濾料。它不經(jīng)紡織工序,因而也稱無紡布或不織布。針刺濾料的后處理主要有熱定型、燒毛、熱熔壓光等,根據(jù)需要,有的還要進(jìn)行消靜電、疏水、耐酸、憎油、樹脂蓋等處理工藝。 針刺氈的孔隙是在單根纖維之間形成的,因而在厚度方向上有多層孔隙,孔隙率可達(dá)70%~80%,而且孔隙分布均勻。與之不同,織 布濾料的孔隙是在紗線之間形成的,在厚度方向上沒有層次,孔隙率為30%~40%,只有針刺氈的1/2左右。因此在過濾速度相等時(shí)、針刺氈的壓力損失低于織布(圖8-41)。針刺氈的除塵效率也高于織布。這是由于其具有深層過濾作用。這一特性的問題是增加了清灰的難度,因而發(fā)展了各種表面處理技術(shù)。針刺氈主要用于脈沖噴吹類袋式除塵器,隨著制作技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)已廣泛用于各種反吹清灰類的袋式除塵器。 (3)表面過濾材料 表面過濾材料系指包括微細(xì)塵粒在內(nèi)的粉塵幾乎全部被阻留在其表面而不能透入其內(nèi)部的濾料。 美國戈?duì)?GORE)公司生產(chǎn)的戈?duì)栆惶乜怂?GORE一TEX)蔣膜濾料是這種表面過濾材料的典型。它是一種復(fù)合濾料,其表面有一層由聚四氯乙烯經(jīng)膨化處理而形成的薄膜,為了增加強(qiáng)度,又將該薄膜復(fù)合在常規(guī)濾料(稱為底布)上。 聚四氯乙烯膜布滿徵細(xì)的孔隙,其孔徑都小于0.5um。從過濾角度來看,薄膜可以看作在工廠預(yù)制、質(zhì)量可控而穩(wěn)定的一次粉塵層,因而可獲得比一般濾料高得多的除塵效率。對于粒徑0.1m的粉塵,也能獲得99.9%以上的分級效率。薄膜濾料的過濾作用完全依賴于這層薄膜,而與底布無關(guān)。聚四氟乙烯薄膜表面非常光滑,沒有纖維毛絨,并有僧水性,因而清灰容易。薄膜濾料的透氣率較一般濾料低,在濾塵的初期,壓力損失增加較快。進(jìn)入正常使用期后,薄膜濾料的壓力損失則趨于恒定,而不像般濾料那樣以緩慢的速度增加(圖8-43)。薄膜料的底布有20種,其材質(zhì)可以是聚酯、聚丙烯,玻璃纖維、聚四氟乙烯等,結(jié)構(gòu)可以是織布,也可以是針剌氈。因而可以適用于各種不同的煙氣和粉塵。 淳膜料的使用可以降低過能耗(或增加處理風(fēng)量)和清灰能耗,減少粉塵的排放量,延長濾袋的使用壽命。在某些場合還有助于提高產(chǎn)量。薄膜濾料的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,成為其推廣應(yīng)用的主要障礙。 (4)非織物濾料 非織物濾料是將顆粒狀的塑料、陶瓷金屬等材料經(jīng)燒結(jié)成一定幾何形狀,具有細(xì)小孔隙的過濾材料,或?qū)⒐杷猁}纖維通過粘結(jié)等非紡織、非針刺的方法制成的過濾材料。 70年代我國就曾進(jìn)行微孔鈦管濾塵試驗(yàn),除塵效果及脈沖噴吹清灰效果都令人滿意。但粉塵進(jìn)入深層不易清出的問題未能完全解決?，F(xiàn)在出現(xiàn)的塑燒板過濾材料,在表面涂多孔的薄層,從而防止粉塵進(jìn)入濾料深層。不銹鋼等金屬材料除可加工成纖維制作織物濃 料外,也可加工成顆粒狀燒制成非織物濾料。 硅酸鹽纖維濾料80年末期已在國外進(jìn)入商品化階段,因其紡織性能差、只能制成簡形或板形等具有固定形狀的過濾元件。 這些過濾材料的耐溫性能取決于其材質(zhì)的性質(zhì),除塵效果同于一般的織物濾料。    

濾袋是袋式除塵器最重要的部件之一。近年來出現(xiàn)了以塑料、金屬、陶瓷制成的微孔過元件,或以硅酸鹽纖維制作的袋狀過濾元件。但目前絕大多數(shù)袋式除塵器仍以纖維織物濾料制作濾袋。濾料應(yīng)具備以下性能:   除塵效率高,對微細(xì)粉塵也有很高的效率; 清灰容易,以保持低的壓力損失;   機(jī)械強(qiáng)度高,抗拉、耐磨、抗皺折;   耐溫性好,抗化學(xué)腐蝕,抗水解;   尺寸穩(wěn)定性好,使用過程中變形小;   成本低,使用壽命長 這些性能主要取決于所用材質(zhì)的理化性質(zhì),也取決于濾料結(jié)構(gòu)。 1,濾料的材質(zhì)及特點(diǎn) (1)棉纖維不耐高溫,耐酸性差,耐堿性好。尺寸穩(wěn)定?，F(xiàn)僅用于對回收物料的純度有嚴(yán)格要求的場合。 (2)羊毛長期以來是濾料的主要材質(zhì)。不耐髙溫,價(jià)格較貴。羊毛表面呈蛘片狀結(jié)構(gòu),因此既可制成紡織物,也可制成氈。 (3)聚酯纖維(滌綸)是目前用作濾料的最主要材質(zhì),應(yīng)用最為廣泛。各方面的性能都很優(yōu)良,且價(jià)格低魔。但不耐高溫。 (4)聚丙烯腑纖維(德拉綸)耐溫性能與滌綸相同,但耐水解性更優(yōu),價(jià)格稍貴,各方面性能都很優(yōu)良。在電蛄鍋爐除塵有廣泛應(yīng)用 (5)芳香族聚肬胺纖維(諾梅克斯、芳綸1313)耐溫200℃,尺寸穩(wěn)定性好,難以燃燒,有阻燃性。抗水解性能差。在同類材質(zhì)中價(jià)格較便宜。是用作高溫濾料的主要材質(zhì)。 (6)聚(苯)砜胺纖維(芳砜綸、蘇礬一T)系與諾梅克斯屬同一族的高分子聚合物,耐溫性能也相同,耐水解,尺寸穩(wěn)定性差 (7)聚四氟乙烯纖維(特氟綸)耐熱性能好,長期工作溫度260℃幾乎能經(jīng)受所有的化學(xué)蝕,是性能最佳的合成纖維。但價(jià)格昂貴,遲而應(yīng)用較少。 (8)Ryocs(萊通)纖維是以聚苯硫(PPS)為基礎(chǔ)而形成的,長期工作溫度190℃,瞬時(shí)最高溫度232℃?？顾帷A和有機(jī)溶劑腐蝕的能力很強(qiáng),對強(qiáng)氧化劑的腐蝕也有一定的抗御能力,不水解,有阻燃性。已在燃媟鍋爐電站、垃圾燒爐等煙氣凈化中取得良好的應(yīng)用效果 (9)聚跣亞胺纖維(P-84)耐熱性能好,長期工作溫度260℃,抗酸堿腐蝕能力強(qiáng)。其纖維很細(xì),且纖維斷面是不規(guī)則形狀,因而制成的濾料能形成表面過濾,從而獲得高于一般濾料的除塵效率和低的壓力損失。 (10)玻璃纖維可在280℃以下長期工作,抗拉強(qiáng)度高,不抗折、不耐磨,不耐水解,不能用于含氟煙氣。有無堿、中堿和高堿三種,制作濾料多用前兩種?？芍瞥蓹C(jī)織布,也可制成針剌氈。應(yīng)用廣泛。 (11)金屬纖維主要是不銹鋼纖維。有非常好的耐熱性能和抗化學(xué)腐蝕能力。不帶靜電,使用壽命長?？芍瞥蓹C(jī)織布,也可制成針刺氈。 (12)硅酸鹽纖維可耐溫800~1000℃,耐化學(xué)腐蝕性好。但不抗折,紡織性能差,因此難以制成料。但采用粘結(jié)劑或其他加工方法可制成一定形狀的過濃元件。國外已達(dá)到商品化階段。