چاپ
بازدید: 1003

تصفيه کن الکترواستاتيکي آلودگي هوا   ( الکترو فیلتر)
    
يکي از وسايلي که بر اساس اصول الکترواستاتيک ساخته مي‌شود تصفيه کن الکترواستاتيک است. در اين وسيله به کمک تخليه الکتريکي قطرات ريز مايع و ذرات جامد معلق در يک گاز از آن جدا مي‌شود. در تصفيه کن الکترواستاتيک ، مخلوط گاز و ذرات معلق ، ابتدا از ناحيه‌اي که در آن تخليه هاله‌دار قرار دارد عبور داده مي‌شود، تا اين ذرات باردار شوند. غبار باردار جذب آند مي‌شود

و با تکان دادن سطح آند ، مي‌توان آن را جمع آوري کرد.ذرات معلق در گازها را ايرشل (افشان) مي‌نامند که اندازه معيني دارند. غبار از ساييدن شدن يا خرد شدن مکانيکي جامدها بوجود مي‌آيد. بهترين خاصيت الکتريکي ذرات معلق ، طبيعي يا مصنوعي ، اين است که آنها تا حد زيادي بار دارند. نسبت ذرات مثبت و منفي برابرند و مخلوطهاي معلق در حالت کلي خنثي هستند.

براي مثال بار فوق‌العاده زياد ابرهاي صاعقه‌زا ، يک نمونه از فرآيند باردار شدن طبيعي است. تداخل راديويي شديدي که در باران يا طوفان براي هواپيما رخ مي‌دهد از بار قطره‌هاي باران يا برفي که بر بدنه هواپيما مي‌خورد ناشي مي‌شود. بطور خلاصه ذرات در طي بوجود آمدن يا عمر خود طبيعتا باردار مي‌شوند.با استفاده از بار طبيعي آلودگيها نمي‌توان آنها را بطور موثر جمع آوري کرد. آلودگي به خاطر نيروي کولني بين ذرات و شبکه‌ها ، جذب شبکه مي‌شود. تجربه نشان داده است که تخليه هاله دار بهترين راه براي باردار کردن ذرات براي تمييز کردن گازها است. در تصفيه کنهايي که گاز آلود ابتدا از يک محفظه با تخليه هاله دار عبور مي کند، ذرات معلق تا حد 5x104 تا 5x105 بار الکترون بر گرم ، باردار مي‌شوند.

انواع تصفيه کننده‌ها
در کاربردهاي صنعتي که توليد زياد گاز ازن و لزوم ولتاژ بالا مساله مهمي نيست، از تصفيه کن با تخليه هاله دار استفاده مي‌شود. اين تصفيه کن‌ها دو نوع هستند که شامل تصفيه کن يک طبقه که در يک مرحله هم ذرات را باردار و هم آنها را جمع آوري مي‌کند و تصفيه کن دو طبقه مي‌باشد. براي تصفيه کوره‌هاي صنعتي تصفيه کن يک طبقه بهتر است. با استفاده از يک سيم باريک متصل به يک پتانسيل منفي بزرگ ، مي‌توان تخليه هاله دار بزرگي توليد کرد.غبار وارد شده پس از طي چند سانتي‌متر به شدت باردار شده و به خاطر ميدان الکتريکي به شدت تخليه هاله دار ، جذب جدار لوله مي‌شود. عمل تصفيه بسيار سريع صورت مي گيرد. تمام ذرات در کمتر از 1 ثانيه جمع آوري مي شوند، اين زمان از زمان عبور يک ذره از لوله بسيار کمتر است. کاربرد اصلي تصفيه کن‌هاي دو طبقه توليد هواي تصفيه شده است، چون گاز ازن کمتري توليد مي‌کند.
مکانيزم باردار کردن آلودگي هوا
فرقي ندارد که ذرات بطور مثبت يا منفي باردار شوند ، زيرا در صورت يکسان بودن مقدار بار ، هر دو کار آمد هستند. در تصفيه صنعتي ذرات بار منفي داده مي‌شوند. زيرا بار منفي از پايداري بيشتري برخوردار مي‌باشد، لذا مي‌توان پتانسيلهاي بسيار بزرگي بر آنها اعمال کرد. در يک تصفيه کن يونهاي مثبت جذب سيم متصل به پتانسيل و يونهاي منفي جذب ديواره متصل به زمين مي‌شوند. گرچه در هاله نزديک سيم تعداد يونهاي مثبت و منفي برابر هستند، ولي 99 درصد گاز بين سيم و ديواره فقط يون منفي دارند. بنا براين قسمت اعظم فضاي تصفيه کن را يونهاي نسبتا سنگين و کندرو تشکيل مي‌دهد، ولي ناحيه نزديک به سيم . که هاله در آن مشاهده مي‌شود، عمدتا داراي يونهاي مثبت و الکترون آزاد است.در طي فرآيند تصفيه ، ذرات گذرنده از ميدان تخليه تحت بمباران شديد يونهاي منفي هستند و بدين ترتيب بار يونها به ذرات آلودگي داده مي‌شود. بنابراين آلودگي يک نوع بار پيدا مي کند. فرآيند باردار کردن خيلي سريع انجام مي‌شود. از روي سرعت فرآيند باردار کردن مي‌توان فهميد که ذرات در چه فاصله باردار مي‌شوند. فرآيندهايي که در طي آن ذرات باردار مي‌شوند، با توجه به اندازه ذره باردار شونده ، به دو روش باردار کردن ضربه‌اي و باردار کردن پخشي ، صورت مي‌گيرد. باردار کردن ذرات با قطر بزرگتر معمولا به روش ضربه‌اي و باردار کردن ذرات با قطر کوچکتر به روش باردار کردن پخشي صورت مي‌گيرد.از آنجا که ذرات با قطر بزرگتر مي‌توانند بار زيادي روي خود نگهدارند، بايد با استفاده از ميدان خارجي (روش ضربه اي) بار آنها را تکميل کرد. در مورد ذرات با قطر کوچکتر بر اثر انرژي گرمايي گاز ، ذرات مي‌توانند در غياب ميدان الکتريکي خارجي نيز پخش شوند. يونها پس از پخش شدن در گاز با ذرات برخورد مي‌کنند هنگام نزديک شدن يون به ذره بار تصوير ايجاد شده از ذره ، آن را جذب مي‌کند و ذره و يون به هم مي‌چسبند. با تجمع بار روي ذره ، يک نيروي دافعه بوجود مي‌آيد و از نزديک شدن يونهاي ديگر به آن جلوگيري مي‌کند. آخرين طبقه تصفيه کن‌هاي الکترواستاتيکي جمع آوري آلودگي از آند است. جمع آوري بايد به نحو موثري صورت گيرد، زيرا ذرات دوباره مي‌توانند وارد جريان هوا شوند. اگر سرعت گاز زياد باشد ورود مجدد ذرات مي‌تواند مشکل عملي مهمي ايجاد کند.