Elektrostatische precipitator

Figuur 1. Een elektrostatische precipitator.

Een elektrostatische precipitator is een soort filter (droge gaswasser) dat gebruik maakt van statische elektriciteit om roet en as uit uitlaatgassen te verwijderen voordat deze de schoorsteen verlaten. Dit is een veelgebruikt apparaat voor de bestrijding van luchtverontreiniging. De meeste elektriciteitscentrales verbranden fossiele brandstoffen zoals steenkool of olie om elektriciteit op te wekken voor gebruik. Wanneer deze brandstoffen worden verbrand, wordt rook geproduceerd. Rook bestaat uit kleine roetdeeltjes die in de hete, opstijgende lucht zweven. Deze onverbrande roetdeeltjes worden uit de rook gezogen met behulp van statische elektriciteit in de precipitators, zodat schone, hete lucht uit de schoorstenen kan ontsnappen. Het is van vitaal belang deze ongereageerde koolstof uit de rook te verwijderen, aangezien deze schade kan toebrengen aan gebouwen en de menselijke gezondheid kan schaden – met name de ademhalingswegen.

Hoe zij werken

Figuur 2. Een model van een elektrostatische precipitator met metaaldraden als negatieve elektroden en grote platen als positieve elektroden.

De werking van elektrostatische precipitators is vrij eenvoudig. Het vuile rookgas dat door de schoorsteen ontsnapt, wordt door twee elektroden geleid. De vorm van deze elektroden hangt af van het type elektrostatische stofvanger dat wordt gebruikt, maar het kunnen metalen draden, staven of platen zijn binnenin een pijp of in de schoorsteen zelf. Een van de elektroden is geladen met een hoge negatieve spanning, en deze plaat zorgt ervoor dat de deeltjes in de rook een negatieve lading krijgen wanneer zij langs deze elektrode passeren. Verderop in de pijp draagt de tweede elektrode een even hoog positief voltage. Uitsluitend op basis van het feit dat tegengestelde ladingen elkaar aantrekken, worden de negatief geladen roetdeeltjes naar de positieve elektrode getrokken en blijven daaraan kleven. Af en toe moeten deze platen worden schoongemaakt om het opgehoopte roet te verwijderen en in een trechter af te voeren. Het roet en de as die op deze manier worden verzameld uit kolengestookte elektriciteitscentrales wordt vliegas genoemd.

Ondanks dat de meeste elektrostatische precipitators op een vergelijkbare manier werken, zijn er veel variaties en verschillende types die beter werken voor deeltjes van verschillende grootte, verschillende rooksamenstellingen, en verschillende hoeveelheden vervuiling. De behoefte aan een verscheidenheid van ontwerpen komt gedeeltelijk voort uit het feit dat de chemische samenstelling van kolen die over de hele wereld worden verbrand, drastisch varieert. Andere elektriciteitscentrales kunnen bepaalde verontreinigende stoffen – zoals zwaveldioxide – willen verwijderen of de hoeveelheid geproduceerde as tot een minimum willen beperken. Bovendien hebben sommige zwavelarme kolen die worden verbrand een hogere elektrische weerstand, waardoor het moeilijker is om de as die door deze kolen wordt geproduceerd te verwijderen met behulp van elektrostatische precipitators.

Effectiviteit

Elektrostatische precipitators zijn uiterst effectief, en kunnen meer dan 99% van de zwevende deeltjes verwijderen. Sinds 1940 is de uitstoot van deeltjes kleiner dan 10 micrometer met een factor 5 verminderd. Deze hoge effectiviteit gaat echter gepaard met hoge kosten – ongeveer 2-4% van de elektrische energie-output van een elektriciteitscentrale gaat naar de werking van elektrostatische stofvangers en andere systemen die worden gebruikt om zwevende deeltjes te verwijderen.

De effectiviteit van een bepaalde stofvanger wordt bepaald door hoe goed het specifieke apparaat omgaat met de unieke kenmerken en problemen van de centrale waar het wordt gebruikt. Bovendien wordt de doeltreffendheid van de precipitator ook bepaald door de temperatuur en het vochtgehalte van het rookgas.

Vor Further Reading

• Scrubber
• Dry scrubber
• Wet scrubber
• Exhaust gas
• Pollutant
• Of verken een willekeurige pagina