静电除雾霾的技术研究及应用

孟宪宇 马雯昕 董华伦 王詹

摘要：文章利用静电吸附原理和静电感应现象，建立可控高压除尘系统。根据斯托克斯理论推导出静电沉降速度，得出颗粒当量直径与沉降总效率和脉冲驱动电压的关系表达式。实验结果表明，所设计的静电水帘除雾霾机能够使雾霾的除尘效率达到80%，具有实际意义。

关键词：雾霾；静电除尘；水帘除尘

近几年来，我国北部地区雾霾形势日趋严峻，分离空气中的PM2.5等颗粒物成为当下关注焦点。因此，为更广泛的除尘工况，一种小型化、轻量化且适用面更加的高压静电降尘器设计方案被提出并得到实验测试[1-2]。

1 基础理论与工作原理

高压静电降尘器是一种基于斯托克斯定律（指与力相比，惯性力可以忽略的情况下斯托克斯导出的阻达式）的静电沉降分离装置。利用含尘气体通过接有脉冲直流电源的电晕极放电，被电离的带负电气体离阳极即收尘极移动，根据碰撞荷电和扩散荷电机理含粒在运动中与负离子相碰荷以负电，负荷电荷亦向阳动放电，尘粒沉积于阳极板上，从而使气体得到净化。据静电除尘原理，由于含尘颗粒在高压电场中移动时在阳极放电尘粒才能沉积于阳极板上[3-6]，特采用水帘放电极即收尘极，在上方风机的负压作用与静电力作电荷尘粒迅速向室壁趋近被阳极水帘收集。从而使含流得到高效率净化。含尘气体的最大处理量Vs （1113/S）尘室底面积Ao （m?）和沉降速度v。（m/s）有关，而沉降v。又和颗粒的当量直径de（m）和尘粒密度ρs（kg/m?有