JPS6130626B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集塵装置に係り、特に乾式電気集塵
装置の電極に生じる逆電離防止装置に関する。

集塵装置というのは、粉粒体の輸送末端におい
て気体から固体粒子を分離する捕集器や、プロセ
スガス中から有効成分の粒子を分離するもの、あ
るいは反応ガス中から固体成分を取り除いて清浄
ガスをつくるためのものなども含め、いわゆるガ
ス中の微粒子を分離捕集する装置のことである。
そして、一般に電気集塵といえば直流高電圧によ
つてコロナ放電を発生させ、ガス中の粒子を帯電
させて（放電極部）、この帯電粒子を電場内で電
気力により、ガスと分離する（集塵極部）機構を
もつ粒子静電捕集方式をいうのである。電気集塵
における粒子の分離移動速度はサブミクロンの範
囲で重力あるいは遠心力による沈降速度のように
急激に低下することがないから超微粒子には特に
有効な集塵方式である。

しかし、電気集塵装置は粉塵中において２個の
電極間でコロナ放電を発生させて、ガス中の粒子
に帯電させて、この帯電した粒子を集塵電極に集
めるものであるから、集塵電極には多くの粉塵が
付着する。このように集塵極上にダストが堆積す
るためダストの電気抵抗が電界の状態に影響を与
える。いま、平板集塵極において堆積ダストの厚
さａ〔cm〕、ダストの比抵抗ρ〔Ωcm〕、集塵極単
位面積当りの放電電流をｉ〔Ａ／cm²〕とすれば、 Vd＝ａρｉ (1) としてあらわされる。すなわち、例えば、通常の
コツトレル装置において、ｉ＝0.2mA／m²＝２×
10^-8A／cm²、ａ＝１cmの場合、ρ＝10⁹Ωcm程度
ではVd＝20（Ｖ）となり問題とならないがρ＝
10¹¹Ωcmのときには、Ｖ＝２（KV）となり相当
大きい値となる。このようにダスト層の電圧降下
が大きいと、同一印加電圧で運転している場合、
それだけ有効電圧（空間での電圧降下）が少なく
なつて放電電流は減少し、性能が低下する。

さらにダスト層内の電界強度Edは Ed＝Ｖ／ａ＝ρｉ (2) であらわされるから、ダストの堆積厚さに無関係
で、たとえばｉ＝２×10^-8A／cm²，ρ＝10¹²Ωcm
の場合はEd＝20KV／cmという大きな値となる。
通常、堆積ダスト内のガス部分の電界強度はガス
とダストの誘電率の相違、ダストの形状およびそ
の付着状態などによつて平均電界Edより相当大
きくなる。したがつてダスト層内のガスは、放電
極におけるコロナ開始電界強度よりも非常に低い
値で電離し始める。集塵極のダスト層の内部また
は表面におけるガスが電離すれば集塵極から放電
を開始し、前記放電極からの放電とは逆に、たと
えば放電極が負極（集塵極が正極）のときには、
集塵極からは正イオンが放出され、放電極の方へ
駆動される。このようにダストの影響で放電極、
集塵極がともに放電を始めるような状態すなわち
逆放電現象が発生した状態では両電極間の放電電
流は増加するが火花開始電圧は低くなり、かつ、
両極イオンによつてダストの帯電量が中和される
ため捕集効率がいちじるしく低下してしまう。こ
れは、また逆電離現象ともいわれている。見かけ
電気抵抗の高い（ρ＝10¹¹Ωcm以上）微粒子たと
えばセメント焼成ダスト（CaOが主体）各種電気
炉排ガス中の酸化鉛、酸化亜鉛、フエロシリコ
ン、フエロクローム等は見かけ電気抵抗が10¹¹〜
10¹³Ω−cm（温度150〜200℃、湿度15％以下）あ
り、微粒子を電気集塵する時は電界内に逆電離現
象が生じる。したがつて実用的な集じん率を得る
ことは困難であつた。

このような、逆電離現象による集塵効率の低下
を防止するため、従来は、高ρのダストについ
て、水や水蒸気によつて調湿したり、薬品の混入
あるいは異質のダストを混入することによる調質
等が行なわれている。しかし、この方法によつた
のでは、調質塔や、蒸気発生装置、薬品注入装
置、水処理装置等大がかりな附帯装置が必要であ
る上に、ダストの固着、スラリーの発生、薬品注
入による二次公害を発生してしまうといつた欠点
を有していた。

本発明の目的は、ダストの調湿あるいは調質を
行なうことなく、高ρダストを高効率で集塵する
極めて経済的な電気集塵装置を提供することにあ
る。

本発明は、集塵電極と、放電電極間に絶縁被膜
された中和用グリツドを設け、このグリツドに調
整可能な直流電圧を印加することにより、集塵電
極に付着したダスト表面電位を中和し逆電離の発
生を防止しようというものである。

以下、図示実施例について説明する。

第１図には、本発明に係る逆電離防止装置の一
実施例が示されている。

図において、２つの集塵電極２の中央に設けら
れた放電電極１との間に集塵電極２から適宜間隔
をもつてグリツド４が設けられている。このグリ
ツド４はコロナ放電を起り易くするために曲率半
径の小さい端面を持つたものか、あるいは針状の
突起を設けた形状を有している。また、中和グリ
ツド４の放電極側には、放電電極２と中和グリツ
ド４との間の無駄な放電を防止するために絶縁物
の被覆である絶縁被膜３が設けられている。

放電電極１は、直流主電源６の負極に接続され
ている。直流主電源６の正極は接地されている。
集塵電極２は互いに接続されている。集塵電極２
の一方は、直流電流計７を介し接地されている。
グリツド４は逆電流抑止抵抗Ｒ１を介し直流電源
５の正極に接続されており、直流電源５は直流電
流計８を介し接地されている。この逆電流抑止装
置Ｒ１はグリツド４から流れる電流を抑えるため
のものである。

この直流電源５は放電電極１に印加される電圧
と同極性のパルス電圧発生器であつてもよい。

次に、本実施例の動作を説明する。

放電電極１に、直流電源６よりE₁なる電圧を
印加すると集塵電極２にダストが堆積し、ダスト
表面の電位が上昇する。いま、放電電極電圧E₁
を充分な電圧にとり、集塵開始すると集塵電極２
の表面にダストが堆積し、ダスト表面電位が上昇
していくと集塵電極２を流れる電流i₁が抑止され
ていく。そこで放電電極から流れる放電電流i₁が
抑止されるにしたがい直流電源５を調整し、グリ
ツド４からコロナを発生して集塵電極２の表面
に付着しているダストの表面電位を逆電離を生じ
ない範囲に中和する。

いま、見かけ電気抵抗が10¹⁴Ωcm、平均粒径が
10μｍ（マイクロメーター）のダストに対して従
来の電気集塵装置を用いた場合と、本実施例を用
いた場合との集じん比較実験を行なうとその結果
は従来形電気集じん装置では逆電離を生じて集じ
ん効率が10％位より集じんできないものが本実施
例によると集塵効率が70〜80％程度であり、本実
施例を用いた場合の方が集塵効率が著しく良い。

なお前記実施例においては中和グリツドに正の
直流を印荷した例について説明したが、正のパル
ス波形を印荷しても同様の効果を得ることがで
き、ダストやガスの種類に応じて適宜選択が可能
である。

したがつて、本実施例によればグリツドからの
コロナ放電により集じん極は付着ダスト層の表面
電位が中和され逆コロナが発生しにくくなり、見
かけ電気低抗の高い（高ρ）ダストでも、逆電離
を生ずることなく高い集じん率を得ることができ
る。

以上説明したように、本発明によれば逆電離現
象を防止し、集塵効果の低下を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す電極回路構成
図である。 １……放電電極、２……集じん電極、３……絶
縁被膜、４……グリツド、５……直流電源、６…
…直流主電源、７，８……直流電流計、Ｒ１……
逆電流抑止抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コロナ放電により空間にイオンを供給する放
   電電極と、粉塵を付着捕集する集塵電極と、該放
   電電極と該集塵電極の間に設けられたグリツドと
   を有する電気集塵装置の集塵電極に発生する逆電
   離防止装置において、グリツドの放電電極側を絶
   縁被覆で覆うと共にグリツドに放電電極と逆極性
   の電圧を印加する為の印加電圧調整装置を接続
   し、該グリツドの印加電圧を調整し、グリツドか
   ら放電電極と反対極性のコロナを発生するように
   した集塵電極の逆電離防止装置。 ２ コロナ放電により空間にイオンを供給する放
   電電極と、粉塵を付着捕集する集塵電極と、該放
   電電極と該集塵電極の間に設けられたグリツドと
   を有する電気集塵装置の集塵電極に発生する逆電
   離防止装置において、グリツドの放電電極側を絶
   縁被覆で覆うと共にグリツドに放電電極と逆極性
   の電圧を印加する為のパルス電圧印加装置を接続
   し、該グリツドの印加電圧を調整し、グリツドか
   ら放電電極と反対極性のコロナを発生するように
   した集塵電極の逆電離防止装置。