Кимёвий технология асосий жараён ва курилмалари

3.20. Elektr maydon ta’sirida gazlarni tozalash


Jarayonning fizik asoslari. Elektr maydon ta’sirida gazlarni tozalash elektr razryadi yordamida gaz molekulalarining ionizastiya qilinishiga asoslangan.
Agar, gaz yuqori kuchlanishli o`zgarmas tokga ulangan ikki elektrod orasida hosil bo`lgan elektr maydoniga gaz yuborilsa, uning molekulalari ionizastiyaga uchraydi, ya’ni musbat va manfiy zaryadlangan zarrachalarga ajraydi. Natijada ular kuch chiziqlar yo`nalishida harakat qilib boshlaydi. Zaryadlangan zarracha tezligining vektor yo`nalishi, uning musbat yoki manfiyligiga bog`liq bo`lsa, harakat tezligi esa - elektr maydoni kuchlanganligi bilan belgilanadi.
A gar elektr maydon kuchlanganligini 10000V dan oshirsak, ion va elektronlar kinetik energiyasi shunchalik kattalashadiki, harakat yo`lida uchragan gazning barcha neytral molekulalarini musbat ion va erkin elektronlarga parchalaydi. Yangidan hosil bo`lgan zaryadlar ham o`z harakat yo`nalishida gazlarni ionizastiyaga duchor qiladi. Natijada to`xtovsiz ravishda ion hosil bo`ladi va hamma gaz ionizastiyalanadi. Bunday jaraen zarbali ionizastiya deb nomlanadi.
Gaz to`liq ionizastiyaga uchraganda, elektrodlar orasida elektr razryadi paydo bo`lishi uchun sharoitlar yaratiladi. Agar, elektr maydon 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 simlar ko`rinishida elektrod yasaladi.
Sim oldida elektr maydon 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, uchqun 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 cho`g`lanib, nur va charsillangan ovoz chiqaradi. "Toj" hosil qiladigan elektrod "tojli" elektrod deb nomlanadi. Truba yoki plastina ko`rinishidagi qarama-qarshi zaryadlangan elektrod - cho`ktiruvchi elektrod deb ataladi.
"Tojli" elektrod manfiy, cho`ktiruvchi esa - musbat qutbga ulanadi. Bunday holatlarda elektrodlarga juda yuqori kuchlanish berish mumkin. "Toj" hosil bo`lishi bilan ikkala ishorali ion va erkin elektronlar paydo bo`ladi. Elektr maydon kuchlanganligi ta’sirida ionlar "tojli" elektrod tomon harakat qiladi va unda neytrallanadi.
Manfiy ion va erkin elektronlar cho`ktiruvchi elektrod tomon yo`naladi. Yo`l-yo`lakay 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 harakatchan manfiy elektron va ionlar cho`ktiruvchi elektrodga etguncha katta masofani bosib o`tadi. Shuning uchun ham, gazdagi zarrachalar bilan ularning to`qnashishi ehtimoli katta. Faqat "tojli" elektrod atrofidagi musbat zaryadlangan ionlar bilan to`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 elektrofiltrga kiritilishdan avval changli gaz namlanadi (o`tkazuvchanligini oshirish uchun). Lekin, gazning temperaturasi shudring nuqtasidan pasayib ketishi mumkin emas.
Changli gazlar tarkibidagi qattiq zarrachalarni elektr maydoni ta’sirida tozalash, boshqa usullarga qaraganda ko`pgina afzalliklarga ega. Cho`ktirish qurilmalarida, ya’ni siklon, engli filtr, skrubberlarda og`irlik va markazdan qochma kuch ta’sirida mayda zarrachalarni ajratib bo`lmaydi.
Turli jinsli gaz aralashmalarini elektr maydon ta’sirida ajratish elektrodlarda amalga oshiriladi. Chang va tutunlarni tozalash uchun quruq, tumanlarni tozalash uchun esa - ho`l elektrofiltrlar qo`llaniladi.