Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 94
Текст из файла (страница 94)
В другом типе камеры можно рсгупнровать как температуру, так н влажность, причем влажность можст изменяться от абсолютного минимума до 30 нлн 403л (об). Высоквп впаамюсть возможна, конечно, только прн температурах выше точки росы. На рпсункс показана прннпнпнвэьнап схема электрических соединений, примсннемаэ длэ указанных камор. Элсктромстр имеет чувствительность до 1О 'х А, что позволяет производить нзмсрсннк удельных сопротивлений вплоть до !О" Ом ° м В прол~ы~вэснных условиях удспьныс сопротивления частиц могут нзмсрктьск с помощью компактных псгкню приборов, которые аналогичны лабораторным приборам. В тех сл>чэкх, когда газы обладв>от высокими скоро стялш, прибор защищают экраном от прямого динамического воздсйствнэ газа. Па другой схема газ можно отводить нз дымохода через баков>>а камору, тогда его >дсльпос сопротпвлсннс можно измерять прн контропнрусмьж низких скоростэх газа.
В результате эксперимента доказано, что удельное сопротивление до некоторой степени зависит от плотности слоя частиц, а также от приложенного напряжения. Влияние плотности в уравнениях расчета удельного сопротивления отрюкается коэффициентом неопределенности, равном примерно 2. Приложенное напра>кение ограничивается пробоем или искрением через слой частиц.
Пробивная прочность слоев частиц обычно колеблется от нескольких тысяч В/м до 1000 †000 кВ~м, причем последние являются более характерными. Так как ток через слой частиц обычно увеличивается несколько быстрее, чем прилагаемое напряжение, измеренное удельное сопротивление будет меньше прн более высоких напряжениях. Поэтому измеренйе удельного сопротивления обычно проводят при напряжении, близком к пробойному, или, по крайней мере, нри значениях, соответствующих напряженности электрического поля порядка нескольких киловольт на сантиметр.
466 На рис. Х-9 показаны кривые, иллюстрирующие экспериментально измеренное удельное сопротивление нескольких видов промышленной пыли с различным содержанием влаги. Из этих графиков видно, что при высоком содержании влаги удельное сопротивление, снижается, особенно при температуре ниже 90'С, когда обеспечивается проводимость через влагу, окружающую частицы.
Кривые достигагот максимума между 90 и 180'С, а затем снижаются вновь. Примерно при 250 — 300'С эффект влаги становится пренебрежимо малым. У таких полупроводников, как сульфид свинца проводимость носит электронный характер, тогда как у других (хлорид свинца) — ионный. Во всех случаях сопротивление быстро снижается при повышении температуры. Удельное сопротивление летучей золы с низким содержанием углерода и шлака с высоким содержанием углерода при производстве синтетического газа исследовали Шейл и др.
[?611 при температурах, превышающих температуры, применяемые в промышленных электрофильтрах 1790, 794, 929). Результаты этого исследования приведены на рис. Х-10. Удельное сопротивление золы с низким содержанием углерода равно 10п Ом м при 38'С, при 120'С оно достигает максимума, а затем снижается примерно до 10з Ом м при 8! 5*С. С другой стороны удельное сопротивление золы с высоким содержанием углерода 5.10з Ом м при 38 С плавно возрастает при повышении температуры до 375'С„а затем резко при 480'С. Затем опо снижается примерно до 10з Ом м при 850'С. Высокая электропроводность при температурах ниже 375'С объясняется присутствием графитизированного углерода, который является хорошим проводником; при повышении температуры этот материал окисляется и сопротивление заметно повышается.
При сщс более высоких температурах происходит снижение сопротивления, так как оно становится функцией электронной проводимости. ,г )Оп ф )Ра $ ГР' ьт ф 077 % Гдт 700 тОР,700 000 000 000 700 000 Тангтерит)к;а, г рнс. Х-9. Ф)нкннональнан завнснмость злсктрнясского тлельного сопротнвлсння золы с высоким 1!) и ннзкнм 17) солсрм<аннсм гглсрола от тсмпсратгры, 4П7 м 7Р ц гг йу сь уснпд(тггл)ОРМ с гг (7 (г гр )гд !го грагубггггго () л) тбб тгггбрггрггоггд 13 Тсмпер(темури, с (г га Рнс. Х-)О. Кажущееся удельное сопротивление равличных пылей (794)! а — порощкообравнога навестанка, нспольаусмого прн пранзаодства портланд-цсмскта (щж влажностн 1,3; 5; 10 н !5%]: б — паРов, солсРжащнх окала Зть цинка н в основном сгльеат свинца (прн влажностн 1,3; 5; 10 н 157,): а — аарон свннца, содсржащнх овала 13в цепка (прн алажаостн 1,0; 5; !О н !5%)1 а — паров.
содсржащнх около таа цннка н а основном Снижение удельного сопротивления выражается следующей фоРмУлой [794]1 5(т (Х,67) где о и Ь вЂ” постоянные, определяемые опытным путем. 10)О 5 !Оа 5 10' 5 ГО 00 ГО 10 СУП фат Санниа (ИРИ ВЛажНОСтИ ),3; (О! ОО И а)тт)! д — ПаРаа, СОЛСРжаЩИК ОКОЛО (О' ЦНЕКа При алажиости (,Зтщ е — паров, солержащих около а)й анака при влажности (,Зан а!в лина, е!хаелнжщегосн иа иартеноаской печи (прн алажиости (,3! (О; 20 и Зоа к и — то же. что и а ж, но Ллн Лртгой иартепонской печи (при тех гке аиачеиинх влажности).
Исключением для данного поведения частиц (да1ке при темпеРатурах окружающей среды) является поведение порошкообразной серы. Она представляет собой гидрофобное вещество, которое сокраняет свойства идеального изолятора. ф 'а ! с! 10а 0550220 250500 550 0 00 ООО 250200 250500000 ГрипеРО(ОУРа, О е 0 00 100 1007002)0300).т50 0 50 100/50200250000ло 10 ГО!!!гели(г)улр, чг нн' Я Воздействие влаги в газе на удельное сопротивление может быть оценено по эмпирическому уравнению типа, предложенного Масудой 15581; г „= г, „ехр(Т, а>Р>г) где г,„и гр㻠— удельное сопротивление соответственно влажного н сухого осадка; Тгр — точка росы газа, 'С; Т вЂ” фактическая температура газа, 'С.
Маартман 15411 доказал, что предсказания, оонованные на данном уравнении, дают надежные максимальные значения удельных сопротивлений летучей золы (примерно при 50'С), но имегот тенденцию к недооценке удельного сопротивления при более высоких температурах (200 С). В тех случаях, когда возникают большие трудности в осаждении некоторых видов пыли и летучей золы, в газы могут Г>ыть добавлены влага„80з, 50т и ХНз для повышения эффективности осаждения. Для повышения эффективной скорости миграции цементной пыли от 35 до 50 мм/с при 220'С использовали ЬОв,.
удельное сопротивление при этом снижалось до 1Р Ом м [453). Химическое кондиционирование угля с низким содержанием золы (иапример, уголь, добываемый на угольных месторождениях Шотландии н сжигаемый в Кинкардине, или добываемый на угольных месторождениях в Новом Южном Уэльсе) позволило эффективно повысить к. п. д. электрофильтра. В Кинкардине 1145, 1991, где содержание серы в угле составляет 0,47о/е, применяется непрерывное дозирование 50з в количестве 7 †млн-' (25 — 35 мг/м').
В условиях испытаний к,п.д. повышается с 94 до 99,3о>(>. Содер>канне БОв в дымовых газах на выходе из электрофильтра составляет приблизительно 1,3 млн-' (5 мг/мз), т. е. столько же, что и в отсутствие кондиционирующего реагента. Когда количество вводимого.50з равно или меньше 10 млн-', то с точки зрения экономичности это равноценно увеличению размера электрофнльтра. Система дозирования ЬОз, описанная в Англ. пат.
)чр 933, 286, состоит нз баков ЬОз, подогреваемых для предотвращения затвердевания и образования полимеров, регулятора расхода, испарителя, системы подачи воздуха и диспергатора 11461. Кондиционирование с помощью 50з (20 млн-') было опробовано также в Таллавара (содержание серы в угле 0,4о/>), что повысило к. п. д. от 80 до 99е/в 14,8 г/ма — 0,23 г/мв1.
Однако, поскольку в Австралии нет промышленного производства БОз, от этой методики пришлось отказаться 1909]. Отмечался также тот факт, что летучая зола, образующаяся при сгорании угля из месторождений Нового Южного Уэльса, имеет кислотный характер (рН=* =3,5 — 4), что, вероятно, объясняет применение больших количеств реагента. Сделана также попытка вводить серную кислоту перед экономайзером, где по расчетам должна произойти ее диссоциация на 50, и НвО. Несмотря на то, что этот метод оказался неудачным 470 для Таллаварра, он был успешно применен 1909! на электростанции в Пирмонте (содержание серы в угле — 0,38%). На электростанциях, расположенных на севере Нового Южного Уэльса, осажденная зола исяеет 011=-11, Ожидают, что применение на этих станциях ЬО, для кондиционироваиия должно иметь гораздо больший эффект.
Введение аммиака (!5 — 20 млн-') применялось в Таллаварра и привело к повышению к.п.д. с 85 до 98э7а прн площади осаждения равной 60 м' на 1 магас (!35'С). Последующие исследования иа электрофильтре в Таллаварра, показали, что введение 17 млн-' аммиака повышает к. п. д. с 80 до 96%. Указанный метод способствовал также уменьшению обратной короны — явления, очень характерного для летучей золы на электростанциях в Новом Южном Уэльсе, но измеренное удельное сопротивление пыли продолжало оставаться в пределах от 10" до 10" Ом м. Предполагают, что аммиак в первую очередь будет влиять на характеристику газа (уменьшая обратную корону), чем на характеркстику осажденной летучей золы (909!. Метод введения аммиака применяли также для улучшения и, и. д.
электрофильтров, установленных на котлах, работающих на угле с высоким содержанием серы (2,5 — 3,5""!а) при температуре отходящих газов 130'С (последняя представляет собой точку росы газов на электростанциях Колберт н Уидоуз Крин в системс Управления долины Теннесси) (679!. В данном случае некондиционированные газы создают вокруг частиц летучей золы в газе оболочку из проводящей серной кислоты; частицы больше не удерживают статического заряда, который необходим для эффективного действия электростатического поля.
Введение аммиака нейтрализует кислоту, но для полной нейтрализации требуется введение 60 млн-' аммиака, что увеличило бы 'расходы до 160000 долларов в год (в 1968 г.) на два котла. Однако введение 15 млн-' аммиака позволило достичь эффективного к.п.д. электрофильтра 90%, и с учетом зкономических преимуществ, полученных вследствие уменьшения коррозии в воздухоподогревателях и дымососах, расходы, связанные с применением аммиака, стали приемлемыми [679!.
Примером эффективного повышения к. п. д. электрофильтра может служить метод введения аммиака в газы, переносящие катализатор в виде воронкообразного силиката алюминия, на входе в электрофильтр после крекинга нефти. Удельное сопротивление газов было снижено от 5 1О' до 5 10' Омом при повышении к. п, д. от 96 до 99,8Ъ 1929!. Кондиционирование водой применяли в случаях, когда уголь был достаточно сухим и содержал очень мало серы. Воду добавляли из расчета 18 — 16 г/мз газа, к,п.д.
электрофильтра ловышалси от 89 до 97%. Если такое количество воды вводить в виде водяного пара, то это отражается на экономичности котла; но если его вводить в виде водяных капель. то нз-за дополнитель- этого времени, затрачиваемого на испарение, возникает необходизяость расширения установки электрофильтра, а осаждение воды вызывает коррозию [145].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
