Mavzu: Elektrostatik kuchlari ta’sirida cho’ktirish. Reja Elektrmaydon ta’sirida gazlarni tozalash. Ionlashtirish

Mavzu: Elektrostatik kuchlari ta’sirida cho’ktirish.
Reja
1.Elektrmaydon ta’sirida gazlarni tozalash.
2.Ionlashtirish.
3.Nurlanuvchi (tojli) va cho’ktiruvchi elektrod.
4.Elektrofiltrlar turlari, tuzilish iva ishlash prinstipi.
5.Elektrmaydon ta’sirida gazlarni tozalash

Jarayonning fizik asoslari. Elektrmaydon ta’sirida gazlarni tozalash elektr razryadi yordamida gaz molekulalarining ionizastiya qilinishiga asoslangan.

.

1-rasm.Elektr maydon kuch chiziqlarining sxemasi.

Agar, gaz yuqori kuchlanishli o’zgarmas tokg ulangan ikki ele ktro dorasida hosil bo’lgan elektrmaydoniga gaz yuborilsa uning molekulalari ionizastiyaga uchraydi, ya’ni musbat va manfiy zaryadlangan zarrachalarga ajraladi. Natijada ular kuch chiziqlar yo’nalishida harakat qilishni boshlaydi. Zaryadlangan zarracha tezligining vector yo’nalishining musbat yoki manfiyligiga bog’liq bo’lsa, xarakat tezligi esa elektrmaydoni kuchlanganligi bilan belgilanadi.

Agar elektr maydon kuchlanganligini 10000V dan oshirsak, ion va elektronlar kinetic energiyasi shunchalik kattalashadiki, harakat yulida uchragan gazning barcha neytral molekulalari musbat ion va erkin elektronlarga parchalaydi. Yangidan hosil bo’lgan zaryadlar ham uzharakat yo’nalishida gazlarni ionizastiyaga duchor qiladi. Natijada to’xtovsiz ravishda ion hosil bo’ladi va hamma gaz ionizastiyalanadi. Bunday jarayon zarbali ionizastiya deb nomlanadi.

Gaz to’liq ionizastiyaga uchraganda, elektrodlar orasida elektr razryadi paydo bo’lishi uchun sharoitlar yaratiladi. Agar, elektrmaydon kuchlanganligi yanada oshirilsa, uchqun sakrab o’tishi, keyin esa elektr o’tishi va elektrodlar qisqa tutashuvi bo’lishi mumkin. Bunday hodisalar oldini olish uchun turli jinsli elektr maydoni hosil qilinadi.
Buning uchun, truba o’qidan yoki ikki parallel plastinalar orasida tortilgan ingichka similar ko’rinishida elektrod yasaladi.
Sim atrofida elektrmaydon kuchlanganligi juda yuqori bo’lib, truba yoki plastina tomonga yaqinlashgan sari kamayib boradi Shuni alohida ta’kidlash kerakki, truba yoki plastina oldidagi maydon kuchlanganligi shundayki, uchkun va elektr o’tish hodisalari ro’y bermaydi.
To’liq ionizastiyaga oid maydon kuchlanganligida elektrodlar orasida "tojli" razryad hosil bo’ladi. Bunda butunlay ionizastiyaga uchragan gaz qatlami chug’lanib, nur va charsillagan ovoz chiqaradi. Tojda hosil bo’ladigan elektrod "tojli" elektrod deb nomlanadi. Truba yoki plastina ko’rinishidagi qarama – qarshi zaryadlangan elektrod - cho’ktiruvchi elektrod deb ataladi.
"Tojli" elektrod manfiy, cho’ktiruvch iesa – musbat qutbga ulanadi. Bunday holatlarda elektrodlarga juda yuqori kuchlanish berish mu mkin. "Toj" hosil bo’lishi bilan ikkala ishorali ion va erkin elektronlar paydo bo’ladi.
Elektrmaydon kuchlanganligi ta’sirida ionlar "tojli'' elektrod tomon harakat qiladi va unda neytrallanadi.
Manfiy ion va erkin elektronlar cho’ktiruvch ielektrod tomon yunaladi.Yul-yulakay chang va tomchilar bilan to’qnashib, ularga o’z zaryadini o’tkazadi va cho’ktiruvchi elektrod tomon olib ketadi. Natijada chang yoki tuman zarrachalari shu elektrodda cho’kadi. Gazdagi chang zarrachalarining asosiy qismi manfiy zaryadlanadi, chunki musbat ionlarga qaraganda xarakatchan manfiy electron va ionlar cho’ktiruvchi elektrodga etguncha kata masofani bosib o’tadi. Shuning uchun ham, gazdagi zarrachalar bilan ularning to’qnashish ehtimoli katta. Faqat "tojli" elektrod atrofidagi musbat zaryadlangan ionlar bilant o’qnashganda, chang yoki tuman zarrachalarining kichik bir qismi "tojli" elektrodda cho’kadi. Manfiy zaryadlangan ionlar, chang yoki tuman zarrachalari cho’ktiruvchi elektrodga etganda, unga o’z zaryadini beradi va og’irlik kuchi ta’sirida cho’kadi. Bunday cho’ktirish jarayoni elektrofiltrda olib boriladi.
Elektrodlarga o’tirib qolgan chang zarrachalarining zararli ta’sirini kamaytirish maqsadida, vaqti-vaqti bilan elektrodlarga o’tirib qolgan zarrachalar silkitib tushiriladi yoki elekgrofiltrga kiritilishdan avval changli gaz namlanadi
(o’tkazuvchanliginioshirishuchun). Lekin, gazning temperaturasi shudring nuqtasidan pasayib ketishi mumkin emas.
Changli gazlar tarkibidagi (qattiq zarrachalarni elektrmaydoni ta’sirida tozalash, boshqa usullarga qaraganda ko’pgina afzalliklarga ega. Cho’ktirish qurilmalarida, ya’ni stiklon, engli filtr, skrubberlarda og’irlik va markazdan qochma kuchta’sirida mayda zarrachalarni ajratib bulmaydi.
Turli jinsli gaz aralashmalarini elektrmaydon ta’sirida ajratish elektrodlarda amalga oshiriladi. Chang va tutunlarni tozalash uchun quruq, tumanlarni tozalash uchun esa - ho’l elektrofiltrlar qo’llaniladi.
Oddiy elektrofiltr- ikkita elektroddan iborat bo’lib, bittasi - anod- truba yoki plastina, ikkinchisi esa - katod – sim ko’rinishida tayyorlanadi. Katod – sim truba ichiga yoki plastina anodlar orasiga tortiladi. Anodlar har doim yerga ulanadi.
Elektrodlar o’zgarmas tok manbasiga ulanganda 4...6
kV/smga teng potenstiallar farqi hosil bo’ladi. Bu qiymat katodning 1m uzunligida 0,05...0,5 mA tok zichligini ta’minlaydi.

1-rasm.1-«tojli» elektrod; 2-cho’ktiruvchi trubali elektrod; 3-kuch yo’nalishlari; 4-cho’ktiruvchi, plastinal ielektrod. I-changli gaz; II-tozalangan gaz.
Gazli aralashma trubali-elektrodichiga yokiplastinalar orasiga uzatiladi. Elektrodlardagi yuqori potenstiallar farqi va elektr maydonining turli jinsliligi tufayli manfiy elektrod-katod atrofidagi gaz qatlamida anodga qarab yo’nalgan elektronlar oqimi hosil bo’ladi. Natijada gaz neytral molekulalarining elektronlar bilan to’qnashuvi tufayli gaz ionizastiyaga uchraydi. Ionizastiya o’z navbatida gazni musbat va manfiy ionlar ajratishiga olib keladi. Musbat ionlar katod, manfiylari esa katta tezlikda anod tomon harakat qiladi. Odatda chang va tuman zarrachalari anodga cho’kadi va uni cho’kma qatlami bilan qoplay di. Elektrmaydoni ta’sirida cho’ktirish tezligi sekundiga bir necha santimetrdan bir necha o’nlab santimetrgacha oraliqda bo’ladi. Cho’ktirish tezligi zarracha o’lchami va gazning gidravlik qarshiligiga bog’liq.
Elektrmaydonida zarracha parning cho’kish tezligini aniqlash uchun jarayonla minar rejimda amalga oshadi deb qabul qilamiz. Elektrmaydoni zaryadlangan zarrachaga F =pe0·Ex (bu yerda p – zarracha olgan zaryad; e0 – elementar zaryad kattatigi; Ex –kuch bilan ta’sir etadi.

2-rasm. Trubachielektrofiltr.
1-silkituvchi moslama;
2-izolyator; 3 - rom; 4 - "toj' ҳosil kiluvchi elektrod;

Trubalielektrofiltrlar. Chang va tutun gazlari qurilmaning pastki qismi bo’lmish elektrodla rmahkamlangan teshikli panjara tagiga uzatiladi va trubali elektrod (anod)lar ichiga taqsimlanadi (2-rasm). Trubali elektrodlar ichiga "toj" hosil qiluvchi elektrodlar- katodlar urnatilgan. Elektrodlar izolyatorga tayanib turuvchi umumiy romda maxkamlanadi. Elektrmaydoni ta’sirida gaz tarkibidagi zarrachalar cho’kadi. Anodga cho’kib, kotlam hosil qilgan zarrachalar vaqt-vaqti bilan silkitib turiladi va qurilmaning pastki qismida konussimon tubda yig’iladi. Yig’ilgan chang zarrachalardan iborat cho’kma pastki shtusterdan to’kiladi tozalangan g az esa – filtrninng tepa qismidagi shtusterdan atrof muhitga chiqarib yuboriladi.

Hozirgi kunda bir nechta ketma- ket ulangan sekiiyalardan gaz o’tadigan sekstiyali elekgrofiltrlar yaratilgan.
Odatda, trubalar diametri 150...300 mm va uzunligi 3...4 m qilib yasaladi. Trubalar ichida tortilgan similar diametri 1,5...2,0 mm. Gazlarning tozalanish darajasi 99%, ayrim hollarda 99,9% ni tashkil etadi.
Plastinali elsktrofiltrlarda anod vazifasini plastinalar, katodni esa – plastinalar orasiga tortilgan similar bajaradi. Elektrofiltrda gazlarni tozalanish darajasi, changlarning elektro’tkazuvchanlngig bog’liq.
Agar zarrachalar elektrtokini yaxshi o’tkazsa, unda zarrachalar zaryadini bir zumda beradi va electron zaryadini egallaydi. Bunda, bir – biridan qochish Kulon kuchi hosil bulib, filtrdan taz bilan zarrachalar uchib ketishga olib keladi va tozalanish darajasi kamayadi.
Agar, zarrachalar elektr tokini yomon o’tkazsa, unda elektrodda manfiy zaryadlangan zarrachalardan iborat
Zich qatlam ,hosil bo’lib, asosiy elektrmaydonga qarshi ta’sir qiladi.
Gaz tarkibidagi zarrachalar konstentrastiyasi yuqori bo’lganda ham, gazning tozalanish darajasi past bo’ladi. Chunki, ionlarning zarrachalarda cho’kishi, olib o’tilgan zaryadlar sonini kamayishiga sababchi bo’ladi.