粉尘预荷电与荷高压导电多孔陶瓷管耦合的除尘新技术研究

2结果和讨论

2.1无荷电条件下的除尘过程研究

预荷电器和导电多孔陶瓷管均不荷电，实验过程的气体压降和除尘时间的关系曲线如图6所示。

图6无荷电条件下气体压降和除尘时间的关系曲线

由图6可见，在除尘过程开始时，气体压降初始为1231Pa，在保持实验过程气体流量300Nm3/h的情况下气体压降随着除尘过程不断上升，最终上升至5500Pa左右，约增加了4300Pa。

可知，在实验气体流量下，本实验产生的堇青石粉饼较致密，气体压降较大且上升较快。在实际的工业除尘中，如此巨大的堇青石粉饼阻力必然导致频繁的反吹再生，这对连续稳定的除尘操作是非常不利的。

此外，在一般的过滤性除尘的过程中，过滤组件的气体压降随除尘时间的变化往往是先线性升高而后转变为指数函数急剧上升，从图6来看，该除尘过程尚未进入气体压降指数上升的阶段，但其气体压降已高达5500Pa左右，因此利用普通的过滤收尘来处理实验中的堇青石粉体是难以长期稳定运行的。

除尘结束后，利用0.5MPa的压缩空气对导电多孔陶瓷管进行反吹再生，反吹脱落堇青石粉体经灰斗排出后称量，其质量为1500g，而预荷电器的水平直管段则清理出大约500g堇青石粉体，两者之和为2000g，与实验的堇青石粉体进料量一致。

2.2预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下除尘过程研究

预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下气体压降和除尘时间的关系曲线见图7。

图7预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下气体压降和除尘时间的关系曲线

由图7可知，该除尘过程和图6非常类似，气体压降在60min内从1220Pa上升至5400Pa左右。可见，单独给导电多孔陶瓷管荷电并不能为除尘过程带来明显的改善，其原因在于堇青石粉体电阻很高，很难在接触到-5000V电压的导电多孔陶瓷管表面时被荷电，因此粉尘颗粒在导电多孔陶瓷管表面的沉积几乎和没有荷电的情况完全相同，仅对导电多孔陶瓷管荷电不能对高电阻粉体的过滤去除产生明显促进作用。和无荷电条件下相同，本实验后反吹再生所得堇青石粉体约为1500g。

2.3预荷电器开启-导电多孔陶瓷管不荷电条件下除尘过程研究

预荷电器开启-导电多孔陶瓷管不荷电条件下气体压降和除尘时间的关系曲线见图8。

图8预荷电器开启-导电多孔陶瓷管不荷电条件下气体压降和除尘时间的关系曲线

由图8可见，由于预荷电器的使用，除尘过程的气体压降显著降低，仅由初始的1218Pa上升至最终的2814Pa，约上升1600Pa，堇青石粉饼透气性能明显改善，原因在于携带同种电荷的粉尘颗粒间由于显著的静电排斥力，使粉尘形成疏松多孔的粉饼层，非常有利于含尘气体通过，其气体压降明显减小。

对导电多孔陶瓷管反吹再生后可知，堇青石粉体质量约1000g，少于无荷电、预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下的堇青石粉体质量(1500g)，原因在于预荷电器开启时部分堇青石粉体因电沉降的机制被预荷电器捕捉，此外由于除尘室的外筒体接地，一部分带负电的粉尘沉降在除尘室的外筒壁上，所以沉积在导电多孔陶瓷管表面的粉尘量减少。

在无荷电、预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下的实验过程中，由于堇青石粉饼质量随除尘时间线性增加，可以推断堇青石粉饼质量在除尘进行到40min时增加至1000g，在无荷电条件下，40min气体压降为3978Pa(见图6)，40min粉饼压降则为3978-1231=2747Pa，为预荷电器开启-导电多孔陶瓷管不荷电条件下粉饼压降(1600Pa)的1.72倍。

在预荷电器关闭-导电多孔陶瓷管荷电条件下，40min气体压降为3729Pa(见图7)，40min粉饼压降则为3729-1220=2509Pa，为预荷电器开启-导电多孔陶瓷管不荷电条件下粉饼压降的1.57倍。因此，推断即使在粉饼质量相同的前提下比较，预荷电器的使用显著增加了粉饼的疏松程度、降低了气体压降。

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