电除尘器概述第一节电场捕集粉尘的基本原理
一、气体的电离
众所周知,物质的原子由带正电荷的质子与不带电荷的中子组成的原子核以及在原子核外层高速旋转着的带负电荷的电子组成。电子比较容易受撞击或外力影响而脱离原子核的束缚,成为带负电的“自由电子”。这些“自由电子”有些还会附着在其他颗粒或分子上,成为带负电的质点,称为“负离子”。气体分子失去一个电子后,就多出一个正电荷,呈现带正电的性质,称为“正离子”。这种中性气体分子分离为正离子和负离子(包括自由电子)的现象,称为气体的电离。气体的电离是电除尘工作原理的一个重要组成部分。电除尘是“一门技术”,但在工作实践中又被人们称为“一门艺术”,因其使用情况受到众多因素直接或间接、复杂或直观的制约,要求我们能够透过现象看本质,掌握气体的电离规律,这是进入电除尘这个艺术殿堂的第一把钥匙。
1.电子、原子、正负离子及负电性气体
物质由分子组成,分子由原子构成,而原子又是由带负电荷的电子、带正电荷的质子及中性的中子组成,质子与中子紧密结合成一团,称为原子核。整个原子中,电子的负电荷与质子的正电荷是等量的,一个电子或一个质子的电荷量是电荷的最小单位,这个电荷量用e表示。电子在离原子核相对较远的轨道上运行,如果没有电子从原子核的周围空间逸出,则整个原子呈电中性;如果在某种情况下,一个中性原子或分子失去(或得到)一个或数个电子,则剩下的带正(或负)电荷的结构就称为正(负)离子。从原子或分子荷电的角度看,电离是分子(或原子)失去(或得到)电子的过程。
负电性气体分子是指电子附着容易的气体。表1-1列出了部分气体分子捕获电子的概率,用电子附着成功所需要的碰撞次数(平均值)B表示。实验表明,卤族元素与分子结构中有氧原子的气体大多都有良好的电子附着性。负电性气体得到电子后,就成为在工业电除尘器中起主要作用的荷电粒子——负离子。工业烟气除尘中,像二氧化碳、氧、水气之类负电性气体是大量存在的,在这里,负电性气体是粉尘荷电的中间媒介。
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