GEA emissiebeheersingstechnologie GEA Elektrostatische stofvangers (droog & nat)

GEA elektrostatische stofvangers bieden buitengewone prestaties voor uiteenlopende procestoepassingen.

GEA bouwt al vele jaren lang elektrostatische stofvangers voor reiniging van industriële processen. Meer dan 12.000 units zijn geleverd aan bedrijven over de hele wereld. Als aangewezen leverancier van technologie voor de beheersing van luchtverontreiniging biedt GEA innovatieve systeemontwerpen, state-of-the-art microprocessorbesturingen en moderniseert en reconstrueert voortdurend strategieën voor uw specifieke situatie. Er worden diverse technologieën gesuggereerd om neerslag van deeltjes en aerosols te verzekeren. GEA heeft de capaciteit om alle beproefde filtratietechnologieën te benutten en zal de meeste effectieve en kostenefficiënte selecteren, afhankelijk van de betreffende toepassing, om aan de behoeften van de klant te voldoen.

 

Een van de meest voorkomende toepassingen voor de scheiding van stof bij temperaturen tot 450°C in diverse procesindustrieën.

In het geval van een hoog gehalte aan vaste stoffen, kunnen er ingebouwde vernevelende nozzles worden gebruikt om voortdurend water in de stofvanger te sproeien, om te voorkomen dat er zich slib afzet op de verzamelelektroden. De spray vergroot de vloeistoffilm op de verzamelelektroden en reduceert het gehalte aan vaste stoffen.

Algemeen

Stofdeeltjes of druppels die in de gasstroom zitten krijgen een negatieve elektrische lading van ontladingselektroden die verbonden zijn met een hoogspannings-(T/R) blok. Onder de invloed van een sterk elektrisch veld migreren de deeltjes naar de geaarde verzamelelektroden waar ze aan het oppervlak blijven vastkleven en worden afgevoerd. Regelmatige reiniging van de elektroden wordt verzekerd door geschikte reinigingsinrichtingen. Opgehoopte lagen vallen of vliegen in bunkers of bakken onder de verzamelkamer. Vanaf deze plaats vinden de afvoer en verder transport plaats door respectievelijk mechanische of pneumatische inrichtingen en pompen. Het onbewerkte gas stroomt door de inwendige gasverdelingselementen die gerangschikt zijn binnen de conische inlaatkap en wordt naar de actieve scheidingssectie geleid. In overeenstemming met de vereiste verzamelefficiëntie van de elektrostatische stofvanger stroomt het gas met stofdeeltjes door verschillende sequentieel gerangschikte verzamelzones.

Verzamelprincipe

De stofdeeltjes die in het gas zweven hebben een elektrische lading en migreren onder invloed van een sterk elektrisch veld naar de verzamelelektroden, waar ze neerslaan. De verzamelelektroden zijn verbonden met aarde via de behuizing van de stofvanger. De ontladingselektroden blijven zweven aan isolatoren en hebben negatieve polariteit.

Frameontwerp

Droge ESP horizontaal

De stofvanger heeft een gelijkspanning die loopt van 20 kV tot meer dan 80 kV, afhankelijk van het ontwerp en de toepassing van de stofvanger. In de onmiddellijke nabijheid van de ontladingselektroden worden coronaontladingen geproduceerd vanwege de hoge veldsterkte en worden elektronen vrijgelaten. De geproduceerde negatieve gasionen laden de stofdeeltjes op die onder invloed van het elektrische veld naar de verzamelelektroden migreren, waar ze een deel van hun lading kwijtraken en worden afgevangen. Horizontale droge stofvangers zijn uitgerust met verzamelelektroden die bestaan uit parallelle verticale platen. Ze vormen passages, met in het midden de ontladingselektroden die blijven zweven aan isolatoren. De platen zijn zo gevormd dat ze rustzones bieden om te voorkomen dat het verzamelde stof losraakt en weer wordt meegevoerd door de gasstroom. De constructie van de stofvangerbehuizing varieert naargelang de toepassing en de afmetingen van de stofvanger. De ontwerpberekeningen van de constructie worden voornamelijk gemaakt met behulp van speciaal ontwikkelde computerprogramma's.

De behuizing van het frametype is een beproefde, betrouwbare en economische oplossing voor horizontale stofvangers. De ontladings- en verzamelelektroden worden ondersteund door dakbalken van het boxtype. De ladingen worden overgedragen via standbuizen vanaf de uiteinden van de dakbalken naar de draagconstructie van de stofvanger. De dak en zijwanden zijn alleen bedoeld om de interne stofvangerdruk en de windkrachten te verdragen.

Een essentiële factor bij het bereiken van een zo hoog mogelijk verzamelefficiëntie is een gelijkmatige verdeling van de gassen over de hele dwarsdoorsnede van de stofvanger. Dit wordt verzekerd door het juiste ontwerp van de stofvanger. Dit wordt verzekerd door het juiste ontwerp van het overgangskanaal van de stofvangerinlaat en de installatie van speciaal ontworpen gasafbuig- en verdeelplaten. De ervaring die is opgedaan met uitgebreide testseries op twee- en driedimensionale modellen in ons laboratorium en met metingen in operationele industriële installaties werd gebruikt om ontwerpnormen te bepalen die een zeer gelijkmatige verdeling van het gas waarborgen, met een laag drukverlies en minimale materiaalkosten. Dit wordt bereikt door middel van geperforeerde platen met ronde of vierkante openingen, verdeelplaten van het X-type. De flapplaat buigt de gasstroom onmiddellijk met 90 graden af voordat het de stofvanger binnengaat, waardoor de algehele lengte van de stofvanger wordt gereduceerd.

 

Kenmerken

  • Gelijkmatige verdeling van de stroom door speciaal ontworpen verdeelwanden die getest zijn met CFD-modellering.
  • Gebruik van de geoptimaliseerde ontladingselektrode van het type ZT24
  • Kloppen van elektroden en stevig tuimelhamersysteem superieur aan magnetisch kloppen/kloppen aan de bovenkant
  • Betrouwbaar isolatorontwerp voor langdurige werking
  • Hoogspanningsvoeding met T/R-sets en controllers
  • Geen ammoniakinjectie nodig
  • Allesomvattende ervaring in ESP-ontwerp en projectuitvoering voor FCC-units

Natte ESP brengt de aanvullende manier van zuivering

Natte elektrostatische stofvangers worden gebruikt in verzadigde gasatmosferen en verzekeren neerslag van aerosols om zo laag mogelijke niveaus van verontreinigende middelen in het gereinigde gas te krijgen. SO3, TiO2 en teer kunnen betrouwbaar worden verwijderd. Voor reinigingsdoeleinden wordt de massastroom horizontaal door natte elektrostatische stofvangers gevoerd die zijn vervaardigd van corrosiebestendige materialen van hoge kwaliteit.

Algemeen

natte gasreinigingsinstallatie met natte esp

Beschrijving van het beeld:
1. Natte elektrostatische stofvanger
2. Sterbuiskoeler
3. Radial flow scrubber met venturi-kop

De ontwerpen van deeltjesbeheersingssystemen met natte elektrostatische stofvanger (WESP) stromen op- of neerwaarts, afhankelijk daarvan waar de verontreinigde lucht de WESP binnengaat tijdens het deeltjesbeheersingsproces. Turing canes en geperforeerde platen verdelen de gasstroom gelijkmatig binnenin de natte elektrostatische stofvanger.

GEA´s natte elektrostatische stofvangers (WESP) gebruiken elektrostatische kracht om deeltjes te verwijderen Hij wordt gebruikt om gasstromen te behandelen met submicron deeltjes, aerosol of dampen. Deze kunnen zware metalen bevatten zoals lood, arsenicum of cadmium, gecondenseerde zure aerosols zoals zwaveltrioxide (SO3), of gecondenseerde vluchtige organische stoffen (VOS). Het gebruik van elektrostatische krachten beperkt de energiekosten tot een minimum in vergelijking met andere technologieën, die grote hoeveelheden energie vereisen om de weerstand van de luchtstroom te overwinnen.

Natte elektrostatische stofvangers worden gebruikt in een brede serie toepassingen, waaronder verbrandingsinstallaties van gevaarlijk en medisch afval, raffinage van metaal, terugwinningsboilers in sulfietpulpfabrieken, koperovens, zwavelzuurinstallaties en houtdrogers (ook voor OSB, MDF) of drogers in pelletfabrieken.

De GEA WESP heeft een sterk, bedrijfseigen ontwerp van GEA. Het heeft een uniek uitlijningsmechanisme om elektroden stevig op hun plaats te houden. Dit verkort de installatie- en onderhoudstijd en verbetert de prestaties. De veldsterkte wordt consistent gehandhaafd op hoge niveaus met minimale vonkvorming, wat resulteert in de hoogst mogelijke efficiëntie. Hoe groter de sterkte van de elektrische velden, des te hoger de snelheid van de deeltjesmigratie (snelheidscomponent naar de verzamelbuis). Door een stijging van de migratiesnelheid wordt een grotere efficiëntie bereikt van de deeltjesverzameling met een lager specifiek verzameloppervlak (SCA) dan conventionele stofvangers. Een lager SCA betekent een kleinere, minder dure unit.

GEA´s natte elektrostatische stofvanger kan ook worden ontworpen met een geïntegreerde scrubbersectie met gepakt bed voor verwijdering van zuur gas. Dit maakt de unit tot een veelzijdig systeem dat meerdere verontreinigingen aankan, en aangetoond is dat de geleverde prestaties conform de strengste emissielimieten zijn die vandaag de dag in de industrie worden geëist, met de kleinste beschikbare voetafdruk.

Frameontwerp

GEA natte elektrostatische stofvangers zijn van het verticale type met de gasinlaat aan de boven- of de onderkant. Gasverdelingsinrichtingen zijn voorbij het elektrische veld geïnstalleerd.

Verticale stofvangers zijn gewoonlijk cilindrisch. In buitengewone gevallen zijn rechthoekige stofvangers mogelijk.

Bij 2 in serie geplaatste stofvangers passeert het gas gewoonlijk door het eerste stadium van beneden naar boven, in het tweede stadium van boven naar beneden. Het afgas wordt door de stofvangerleidingen gevoerd met ontladingselektroden die langs elke verticale as hangen. Door hoogspanning toe te passen wordt er een elektrisch veld veroorzaakt dat elektrische lading geeft aan de aerosol en stofdeeltjes, die op hun beurt naar de verzamelbuizen migreren.

Alle onderdelen die in contact komen met het gas hebben ofwel een loodcoating of een plastic of rubber voering. De materialen worden geselecteerd op basis van de belastingen en de temperaturen waaraan de installatie wordt blootgesteld.

Verzamelprincipe

Het verzameloppervlak wordt gevormd door ronde buizen met een lengte van maximaal 6 m. De materiaalsectie is ofwel polypropyleen (PP) of polyvinylchloride (PVC).

Het oppervlak van beide materialen heeft een speciale oppervlaktebehandeling ondergaan. Hierdoor kan zich een continue vloeistoffilm op het oppervlak vormen.

In het geval van een stofvangerontwerp met afzonderlijke buizen, hangen deze aan een bovenste buisplaat en zijn ze afgedicht door middel van o-ringen. De onderste uiteinden van de buizen zijn in een rooster geplaatst waardoor onbeperkte expansie mogelijk is.

Het meest recente ontwerp van natte stofvangers van GEA omvat een buizenbundel bestaande uit geprefabriceerde PP-segmenten. Voor grote stofvangers worden meerdere gescheiden bundels gebruikt.

De bundel wordt geassembleerd in de werkplaats en ter plaatse in de stofvangerbehuizing gemonteerd.

 

Kenmerken van de GEA natte elektrostatische stofvanger

natte elektrostatische stofvanger functies

  • Door toepassing van plastic buizen is werking op maximale spanning binnen het vonkbereik mogelijk. Vonken veroorzaken geen schade aan de PVC- of PP-buizen. Door de hogere spanning is een aanzienlijk hogere efficiëntie mogelijk.
  • De behuizing kan zijn gemaakt van staal met een rubberen voering, staal met harscoating, staal met homogene loodlaag of FRP, en kan worden gebouwd voor elke benodigde negatieve druk.
  • Het hoogspanningssteunframe, dat in het bovenste deel van de stofvanger is ondergebracht en waaraan de ontladingselektroden bevestigd zijn, heeft gewoonlijk een homogene loodlaag, net zoals de bijbehorende drager. Het frame hangt aan luchtgezuiverde isolatoren.
  • Het onderste frame dat de ontladingselektroden geleidt is niet verbonden met het bovenste geleideframe; het wordt ondersteund door aparte luchtgezuiverde isolators. Ook dit frame heeft een homogene loodlaag.
  • Een gelijkmatige gasverdeling wordt bereikt door middel van een centrale inlaat met ingebouwde gasverdeelroosters.
  • Elke stofvanger is voorzien van een aparte transformator/gelijkrichterset.
  • Anders dan bij loden stofvangers is het bij het ontwerp van GEA mogelijk om een groot deel van de unit te assembleren in de werkplaats. Dit brengt lagere kosten met zich mee en tijd die nodig is voor het opstellen.
  • Onderhouds- en reparatiekosten voor stofvangers met kunststof buizen zijn aanzienlijk lager dan die voor loden stofvangers.
  • De locatie van de stofvanger is flexibel. Hij kan met een flens worden bevestigd aan een scrubber, worden ondersteund op een stalen constructiesysteem of met een cilindrische steun op een ringvormige fundering worden gebouwd.