静电雾化过程中电极结构对雾化效果影响的研究.doc

静电雾化过程中电极结构对雾化效果影响的研究新世纪以来,空气污染日益严重,雾霾天气频发,PM2.5等微细颗粒物严重威胁人类的生存与发展。其中,电力、钢铁等行业进行工业生产时排放的废烟气是最主要的颗粒物污染源。静电除尘器作为工业领域应用广泛的除尘设备,对于较大颗粒的固体粉尘的去除效率很高,但对于微细颗粒物粉尘与气态污染物（NO_X、SO_X、NH₃等）的去除效果欠佳,并且关于高压静电除尘器气固两废协同处理研究内容较少。研究表明,高压静电雾化技术对于微细粉尘与气态污染物的收集去除效果显著。文章以高压静电雾化技术为依托,遵循固气两废协同处理的治污理念,设想将现有静电除尘器进行局部改造,对除尘器内部原有垂直芒刺线放电极进行替换,利用空心腔代替芒刺线,并且在空心腔表面开孔,连接金属空腔电极,以金属空腔电极代替芒刺,在空心腔中注入循环液体,加入湿式因素,进而拓宽治污范畴,提高治污效率。本研究中,设计和选取合理的空腔电极结构达到理想的雾化效果是湿法静电除尘成功的关键。文章利用实验室环境代替除尘器环境,以空腔电极结构为切入点,选取不同长度（13mm、8mm、4mm、2mm）的直单空腔电极、不同分离角度（0°、30°、45°、60°、75°）的双空腔电极以及上、下偏离电极,在10kV、15kV、20kV、25kV、30kV五种典型外加高电压下进行静电雾化实验,利用PCO.dimax高速摄像机对各空腔电极的静电雾化过程进行影像采集,利用Image-ProPlus图像分析软件进行后期影像与数据处理分析,从空腔电极的放电特性,静电雾化过程中的泰勒锥形貌、雾滴喷射效率、雾化周期时间分布、耗液量等角度出发,对各类空腔电极的性能进行了研究。最终结果表明:各类空腔电极的放电电流均随着外加电压的增大而增大。其中,在同一电压下60°分离角双空腔电极的放电电流高于其他电极,表现出良好的电气特性;同时,该空腔电极在雾化过程中的雾滴喷射效率、雾化分离阶段占雾化周期的比值均高于其他角度双空腔电极以及其他类型空腔电极,耗液量符合预期水平,表现出良好的雾化效果。总之,该空腔电极的电气特性以及雾化效果优于其他电极,可作为优化电极优先考虑使用和推广。同时,一系列的静电雾化实验结果表明,在15kV外加电压下,各空腔电极雾化过程中的雾滴喷射效率、雾化分离阶段占雾化周期的比值均能达到该电极的最大值,因此,该电压可作为优化电压推广使用。