1. Khái niệm chung về bụi và phân loại bụi [5,13] Khái niệm chung về bụ
2.5.1. Cơ sở vật lý của quá trình lọc điện
Mắc hai bản kim loại song song cách nhau bởi lớp không khí trong mạch điện, ta thấy không có dòng điện chạy trong mạch vì không khí giữa hai điện cực không dẫn điện.
- 38 -
Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan
Hình 1.15. Sơ đồ nguyên lý của lọc điện
1 – nguồn điện; 2 – bản cực; 3 – điện kế.
Khi ta tăng hiệu điện thế giữa hai điện cực ta thấy kim điện kế lệch đi, chứng tỏ có dòng điện chạy trong mạch vì không khí giữa hai bản điện cực có sự ion hóa. Sự ion hóa không khí giữa hai điện cực xảy ra do hai tr−ờng hợp:
ắ Bị ion hóa: d−ới tác dụng của các nhân tố gây ion hóa nh− tia phóng xạ, tia Rơntgen,…các phần tử không khí bị ion hóa thành các ion và điện tử tự do. Sau khi chấm dứt tác động gây ion hóa, xảy ra quá trình ng−ợc lại để tạo ra các phần tử trung hòa qua sự liên kết của ion trái dấu.
ắ Tự ion hóa: qua sự tăng của hiệu số điện thế giữa hai điện cực đến một giá trị v−ợt quá hằng số điện môi của không khí, thì không khí giữa hai điện cực bị ion hóa.
Trong kỹ thuật lọc điện ng−ời ta dùng ph−ơng pháp tự ion hóa. D−ới tác dụng của điện thế, các phân tử khí phân chia thành các ion và các electron tự do. Các ion và electron tự do này chuyển động về phía điện cực trái dấu. Vận tốc chuyển động và động năng của chúng càng tăng khi điện thế giữa hai điện cực càng lớn. Trên đ−ờng đi đến điện cực, các ion và electron va đập vòa các phân tử khí trung hòa và ion hóa chúng. Ngoài sự va đập, sự chuyển động mãnh liệt của các phần tử khí cũng làm tăng sự ion hóa.
Khi hiệu số điện thế giữa hai điện cực tăng đến giá trị tới hạn, gọi là điện thế xuyên thủng không khí, thì c−ờng độ dòng điện tăng rất nhanh, giữa
1 2
3
- 39 -
Nghiên cứu ph−ơng pháp xử lý khí thải của công nghệ luyện xỉ titan
hai bản cực xuất hiện tia lửa điện. Hiện t−ợng này gọi là tự phóng điện, giống nh− hiện t−ợng chập mạch.
Sự xuất hiện tia lửa điện là do giữa hai điện cực song song có một điện tr−ờng đồng nhất, ở điện thế cao khả năng ion hóa ở mọi nơi giữa hai điện cực nh− nhau và số ion và electron tạo thành đồng thời rất lớn và phát sáng nh− tia lửa giữa hai điện cực, sau đó không tiếp tục ion hóa các phần tử khí nữa.
Trong lọc điện cần tránh sự xuất hiện tia lửa điện, bằng cách sử dụng một điện cực là tấm phẳng hay ống, còn cực kia bằng dây, để cho điện tr−ờng giữa hai cực không đồng nhất với nhau. Xung quanh điện cực dây, điện tr−ờng lớn hơn nên khả năng ion hóa tốt hơn; càng xa điện cực dây, điện thế của điện tr−ờng càng giảm, nên khả năng ion hóa cũng yếu dần. Lớp không khí giữa hai điện cực đóng vai trò nh− lớp cách điện.