[科普中国]-静电除焦器

静电除焦器为一金属管，中心装一根金属丝，金属管接地作为沉淀极，金属丝接高压电源(30~80kV)作为放电极。当煤气携带焦油尘末进入上述两极所造成的电场时(即管状金属外壳内)，由于接受了放电极所放出的电荷，即焦油尘末具有与放电极相同的电荷。这种带电荷的焦油尘末，一方面吸引其他不带电荷的微粒，与之结合成较大颗粒，最终因重力作用从气流中下落；另一方面这种具有电荷的焦油尘末在电场力的作用下移向沉淀极，碰到沉淀极失去电荷而附着在沉淀极上(金属管内壁)，最后因重力作用或机械振动而下落，由焦油及灰尘排出口排出1。

功能静电除焦器的功能是将半水煤气中的焦油和粉尘分离出去，达到纯化气体的目的，以减少管道和设备中的结焦堵阻，从而有利于设备的维护及提高设备的生产效率2。

结构静电除焦器由除焦塔、升压变压器、整流器及控制器等组成。控制器又有电子式、磁放大式等多种。

除焦塔所用的直流高压达30~50kV。应该把除焦塔、变压器、直流电缆和整流元件、高压闸刀等当作高压设备对待，切不可有丝毫麻痹。另外，高压电缆必须屏蔽，屏蔽必须接地，以保安全并防止电场对外干扰2。

除电源电压电流、直流电压电流外，塔内气体的含氧量是应该严格控制的重要指标。因为除焦是利用高压电场电离的原理，如果产生火花放电，含氧量控制不当，气体浓度又在爆炸极限范围内时，就会发生爆炸。所以，除了作业人员在操作时注意外，还应安装在线氧含量分析仪等报警装置，含氧量指标应由化工专业人员确定，一般不得超过0.5%2。

工作原理静电除焦器利用在强电场的作用下，让煤气中的尘埃，油雾等，细小颗粒带上负电荷并向阴极移动，中和后被吸附，沉淀排除，达到清除的目的3。

特点静电除焦器是净化合成气和城市煤气的有效设备。其特点是：

气量范围大，可适用于1~3万吨/年产量的合成氨厂及中小城市煤气厂。

电场采用套筒结构，结构紧凑，重量轻，安装方便。

电场极大、间距大，放电电压高(40~60kV)，电场强度大(100~250mA)，除焦效率高。

电场长度大，有利于提高除焦效率，可延长再生周期。

运行可靠性高，调试维修方便，配套电源品种齐全3。

应用静电除焦器主要用于化肥，焦化，城市煤气，冶金，建材，碳素，陶瓷等行业的气体净化，用以回收煤气，焦炉气中的焦油，同时去除其中的粉尘，水雾等杂质，达到物料回收和气体净化双重效果，对保证工艺流程中后工段设备的正常稳定运行也起着至关重要的作用3。

故障原因及排除方法爆炸原因可能是煤气中含氧量过高。

排除方法有：①确保煤气系统的严密性；②确保各水封装置正常可靠；③严禁负压生产；④煤气中氧含量超过0.8%时自动或人工切断电源4。

绝缘瓷瓶炸裂原因可能是：①瓷瓶污染击穿；②瓷瓶温度剧烈变化；③机械损伤。

排除方法有：①送电前应检查其绝缘性能并定期擦拭瓷瓶，保持瓷瓶清洁；②瓷瓶升温应缓慢，运行时温度应保持在100℃左右，冬天检查瓷瓶要待其冷却后方可开检查孔；③检修保养时不要人为碰伤，有裂纹的瓷瓶应及时更换4。

整流机频繁跳闸原因可能是：①炉出温度过高，焦油粘度大挂在沉啶极上；②除焦器煤气进口温度太低，焦油流动性不良，挂在沉淀极上；③煤气进口温度过高，气体游出增加，导电性能提高；④煤气流量降低未及时调整电压，电流负荷增加；⑤整流机本身电器元件故障。

排除方法有：①控炉出温度在450~550℃；②煤气进口温度一般应控在80~100℃；③应随煤气流量调节工作电压；④检查整流机元件参照“电器设备修理办法"更换损坏件4。

工作电压升不高原因可能是：①工作负荷过大；②焦油流动性不好；③电晕极偏心过大；④整流机本身故障。

排除方法有：①煤气流速不宜大于1.2m/s；②严格控制炉出温度和煤气进口温度；③停产后及时调整电晕极垂直度、与沉淀中心偏差小于±2mm；④更换损坏的电器元件4。

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学