Experimentelle Untersuchung des Redispergierverhaltens von ...

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Experimentelle Untersuchung des Redispergierverhaltens von ...

Experimentelle Untersuchung des Redispergierverhaltens

von Partikeln in elektrischen Feldern

P. Walzel, H. Wiggers, M. Majid, D. Pieloth

PiKo KICK-Off MEETING / 02. Dezember 2010

technische universität

dortmund

Fakultät Bio- & Chemieingenieurwesen

Mechanische Verfahrenstechnik


Gliederung


Motivation



Staubwiderstand und Elektrofilter


Messung des Staubwiderstands

Aktueller Messaufbau

Industrie - Elektrofilter

Quelle: Beth-Filter



Neue Messkammer



Einfluss der Partikelgröße

Aufbau

Messprogramm


Zusammenfassung und Ausblick

technische universität

dortmund

PiKo KICK-Off MEETING

02. DEZEMBER 2010

Staubmuster im Elektrofilter

Quelle: M. Majid

Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen

Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

P. Walzel, H. Wiggers, M. Majid, D. Pieloth. | 02.12.10

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Staubwiderstand und der Abscheidegrad von Elektrofiltern

Definition des spez. Staubwiderstandes ρ:

R = Ohmscher Widerstand

s = Dicke der Staubschicht

A = Fläche der Staubschicht

Quelle: H. Wiggers

10 4 – 10 11 Ωcm für die Abscheidung

der Staubpartikel im Elektrofilter günstige Bereich


Einfluss von Staubwiderstand auf den

Abscheidegrad von Elektrofiltern, z.B.

auf Wanderungsgeschwindigkeit

Quelle: Weber/Brocke

-> höherer Staubwiderstand, E-Feld

Stärke nimmt ab

-> kleinere Wanderungsgeschwindigkeit

-> Abscheidegrad verschlechtert sich

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Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

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Staubwiderstand und der Abscheidegrad von Elektrofiltern


Abfall der Feldstärke im Elektrofilter

durch Spannungsabfall in der Staubschicht

I = elektrische Stromstärke

ρ = spezifischer Widerstand

A = Fläche der Staubschicht

j = spezifischer Strom

Quelle: H. Wiggers


Redispergierung der bereits

abgeschiedenen Staubpartikel

Rücksprühen durch Überschreiten

der Durchbruchfeldstärke E D :

Quelle: H. Wiggers

Staubpartikel gelangen zurück in

den zu reinigenden Luftstrom

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Messung des Staubwiderstands


Messprinzip und

aktueller Messaufbau

Quelle: M. Majid

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Einfluss der Morphologie

Einfluss der Partikelgröße auf den Staubwiderstand

j = 0.5 mA/m 2

Dicke = 3.01 mm

Platte-Platte Methode

sphärische Glaspartikeln

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Schema der Leitfähigkeitsmesszelle

Quelle: P. Walzel


Neue Messkammer

Verblasen von Staub bei konditionierten Luftbedingungen unter Spannung

Gasaustritt

Spitzenelektrode

Blasdüse

für kond. Luft

Plattenelektrode

Gaseintritt bei Leitfähigkeitsmessung

+ Lufttemperaturen bis 500°C

+ Bauweise aus Edelstahl

+ Haftverhalten des Staubs (Verblasen)

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Neue Messkammer


Messprogramm

REM – Aufnahmen von Teststäuben

Quelle P. Walzel

-> Bestimmung des Effekts der Partikelform

auf Leitfähigkeit und Rücksprühgrenze

bei verschiedenen Luftzuständen

(Glas, γ- Al 2 O 3 , Kalkstein)

-> Untersuchung von Staubschichten, die im

Elektrofilter Abgeschieden wurden

(Technikum MV)

-> Versuche zum Abblasen der obersten

Staubschicht, Ermittelung von Ablösegrenzen

(Streulichtversuche)

Korrelation mit Daten aus Einzelpartikelbetrachtungen

(Prof. Riebel, TU Cottbus)

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Zusammenfassung und Ausblick





Infrastruktur für Staubwiderstandsmessungen vorhanden

(Erfahrung, Messgeräte, Elektrofilter im Technikum MV)

Erste Ergebnisse aus Messungen

(Partikelform- und Größe)

Neue Messkammer im Bau

Messprogramm für die neue Messkammer erweitert

die Untersuchungen zur Staubwiderstand und Redispergierung erheblich

Vielen Dank für die finanzielle Unterstützung an die

Vielen Dank für Zuhören!

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