بررسی آزمایشگاهی و بهینه‌سازی عملکرد رسوب‌دهندۀ الکترواستاتیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه اصفهان

2 دانشگاه شیراز

چکیده

در این پژوهش عملکرد یک رسوب­دهندۀ الکترواستاتیک استوانه­ای تک‌مرحله‌ای برای جداسازی ذرات گچ و نمک با قطر متوسط ذرات 180 و 290 نانومتر از جریان هوا به‌صورت آزمایشگاهی موردبررسی قرارگرفته است. اثر خواص ساختاری، اندازۀ ذرات و مقاومت ویژۀ الکتریکی و مشخصه‌های عملیاتی، اختلاف‌پتانسیل،­ قطر الکترود تخلیه، سرعت جریان هوا و جریان الکتریکی بر بازده جداسازی بررسی شد. نتایج نشان می­دهد بازده جداسازی ذرات گچ بیشتر از نمک است. در محدودۀ اختلاف پتانسیل 6 تا 10 کیلوولت، جرقه مشاهده نشد، پس با افزایش اختلاف پتانسیل می­توان به بازده بالاتری رسید. افت بازده با افزایش سرعت جریان هوا برای ذرات گچ بیشتر از نمک است که نشان می­دهد برای ذرات نمک می­توان در سرعت بالاتر هم به‌صورت اقتصادی عمل کرد. بازده بهینۀ سامانه توسط روش سطح پاسخ برای ذرات گچ در سرعت­های 2/1 و 2 متر برثانیه به­ترتیب 6/88 و 60 درصد و برای ذرات نمک در همین سرعت­ها به­ترتیب 8/72 و 68 درصد تعیین شد. این مقدارها با نتایج تجربی تأیید شدند.

کلیدواژه‌ها


Cooper, C. D., Alley, F. C., "Air pollution control: a design approach", Waveland Press, (2011).

[2]        Chang, C. -L., Bai, H., "Effects of Some Geometric Parameters on the Electrostatic Precipitator Efficiency at Different Operation Indexes", Aerosol Sci Technol, Vol. 33, (3), pp. 228-238, (2000).

[3]        Jędrusik, M., Gajewski, J. B., Świerczok, A. J., "Effect of the particle diameter and corona electrode geometry on the particle migration velocity in electrostatic precipitators", Journal of Electrostatics, Vol. 51-52, pp. 245-251, (2001).

[4]        Nóbrega, S. W., Falaguasta, M. C. R., Coury, J. R., "A study of a wire-plate eletrostatic precipitator operating in the removal of polydispersed particles", Brazilian Journal of Chemical Engineering, Vol. 21, pp. 275-284, (2004).

[5]        Jędrusik, M., Świerczok, A., "The influence of fly ash physical and chemical properties on electrostatic precipitation process", Journal of Electrostatics,
Vol. 67, (2), pp. 105-109, (2009).

[6]        Zhu, J., Zhang, X., Chen, W., Shi, Y., Yan, K., "Electrostatic precipitation of fine particles with a bipolar pre-charger", Journal of Electrostatics, Vol. 68, (2), pp. 174-178, (2010).

[7]        Blejan, O., Notingher, P., Dumitran, L. M., Younes, M., Samuila, A., Dascalescu, L., editors. "Experimental Study of the Corona Discharge in a Modified Coaxial Wire-Cylinder Electrostatic Precipitator", 2007 IEEE Industry Applications Annual Meeting, 23-27 sep. (2007).

 

[8]        Thonglek, N., Dechthummarong, C., Kiatsiriroat, T., "Soot Treatment by Using High Voltage Pulse Energized Electrostatic Precipitator", Energy Procedia, Vol. 9, pp. 292-298, (2011).

[9]        Niewulis, A., Podlinski, J., Shapoval, V., Mizeraczyk, J., "Collection efficiency in narrow electrostatic precipitators with a longitudinal or transverse wire electrode", IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 18, (5), pp. 1423-1428, (2011).

[10]      Al-Shujairi, S. O., "Comparing electrostatic precipitator performance of two-stage with single-stage to remove dust from air stream", International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. 4, (2), (2013).

[11]      Xiao, G., Wang, X., Yang, G., Ni, M., Gao, X., Cen, K., "An experimental investigation of electrostatic precipitation in a wire–cylinder configuration at high temperatures", Powder Technol, Vol. 269,

pp. 166-177, (2015).

[12]      Adabara, I., Hassan, A. S., "Design and implementation of an electrostatic precipitator and its cleaning system for small scale combustion", Indo-Iranian Journal of Scientific Research, Vol. 1, (1),

pp. 213-224, (2017).

[13]      Poškas, R., Sirvydas, A., Poškas, P., Striūgas, N., Pedišius, N., Valinčius, V., "Investigation of the biofuel flue and producer gases cleaning efficiency using ESP", E3S Web Conf, Vol. 22, 00138, (2017).

 

[14]      Wen, T. -Y., Xue, Q. -Z., "Capturing heavy loading microparticles using electrostatic precipitator with square-wave collecting electrode", Powder Technol, Vol. 361, pp. 520-528, (2020)

[15]      Colls, J., "Air polution", 2nd. ed., CRC Press, (2002).

[16]      Zhuang, Y., Jin Kim, Y., Gyu Lee, T., Biswas, P., "Experimental and theoretical studies of ultra-fine particle behavior in electrostatic precipitators", Journal of Electrostatics, Vol. 48, (3), pp. 245-260, (2000).

[17]      Louie, O., Massoudi, A. H., Ejtehadi, M. M., Sajjadifar, S., Mirghani, M., Alavi, S. J., "Characterization of the gypsum composite for electrical conductivity", American Journal of Chemistry, Vol. 2, (5), pp. 245-247, (2012).

[18]      Talaie, M. R., Taheri, M., Fathikaljahi, J., "A new method to evaluate the voltage–current characteristics applicable for a single-stage electrostatic precipitator", Journal of Electrostatics, Vol. 53, (3), pp. 221-233, (2001).