JPH0515509B2 - - Google Patents
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- JPH0515509B2 JPH0515509B2 JP27344786A JP27344786A JPH0515509B2 JP H0515509 B2 JPH0515509 B2 JP H0515509B2 JP 27344786 A JP27344786 A JP 27344786A JP 27344786 A JP27344786 A JP 27344786A JP H0515509 B2 JPH0515509 B2 JP H0515509B2
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Description
〔発明の属する技術分野〕
この発明は電気集塵装置の電極に関する。
〔従来技術とその問題点〕
電気集塵装置はガス中に浮遊している粉体やミ
スト粒子に電荷を与え、これに電界を加えてガス
から静電的に分離除去するものである。粒子の処
理方式は乾式、湿式、ミスト集じん3つに分類さ
れ、それぞれ特徴を持つており各プラントによつ
て使い分けている。しかし集塵装置を環境側から
見ると、適用範囲が広く、これに伴なつて取扱う
ガス、粉塵、煙霧などの物理化学的性質が異なる
ため、環境の腐食性は多種多様である。したがつ
て構成材料の腐食形態や腐食の発生頻度、寿命な
どは環境と同様一様ではない。特に電極材料とり
わけ放電電極は、高温、腐食、疲労、火花などに
よる損耗に耐え得る機械的、化学的強さを有し、
その上十分なコロナ放電を起こすに足る形状が要
求される。
例えば第2図は湿式電気集塵装置の構造例を示
すが、放電電極枠1に取り付けられた放電電極2
から集じん電極5に向けてコロナ放電を生成し、
この部分で粒子に電荷を与え、集塵電極5でガス
中から粒子を分離する。アトマイザー3は放電電
極にダストが付着しないように水膜を形成させる
ものであり、フラツシング4は捕集したダストを
水と共に下方へ流出させるための洗浄配管であ
る。ガスは電極に平行に流れるように構成されて
いる。放電電極2の材質としては軟鋼、耐食鋼、
オーステナイトステンレス鋼ならびに腐食環境が
甚だしく強い場合にはチタンやタングステンが用
いられることがある。また、硫酸ミストを捕集す
る場合には、放電電極2の表面を鉛で被覆するこ
ともある。一方、集じん電極5の材質は、軟鋼板
やオーステナイト・ステンレス鋼板が用いられて
いる。しかし、このような材質を選択しても環境
によつては不十分な場合がある。例えば自動車道
トンネルに設置された電気集塵装置は、冬期にな
ると降雪地帯にあるトンネルでは放電電極の寿命
が短かくなる現象が発生する。これは凍結防止剤
(例えば塩化カルシウム)の散布およびスパイ
ク・タイヤによるコンクリート粉塵の増加が、放
電電極の短寿命化につながつている。
例えば高耐食性材料であるチタン(Ti)やタ
ングステン(W)の短寿命について説明すると次のよ
うになる。放電電極は連続的にコロナ放電を起こ
しているので、極く微視的範囲で上昇している。
このような放電電極に塩化カルシウムやコンク
リート粉塵が付着すると、高温塩化物環境や高温
アルカリ環境が一瞬ではあるが造りだされる。こ
れが次式に示すような化学反応により、高耐食性
材料の腐食損傷速度を早め寿命を短かくする。
CaCl2+2H2O→2HCl+Ca(HO)2 ……(1)
Ti+2HCl→TiCl2+2H ……(2)
CaO+H2O→Ca(OH)2 ……(3)
WO3+Ca(OH)2→CaWO4+H2O ……(4)
したがつて放電電極材料は、耐塩化物性、耐酸
性、耐アルカリ性を備えた材料が必要である。こ
の点でチタンやタングステンは耐塩化物性、耐ア
ルカリ性に欠けるという欠点をもつている。
〔発明の目的〕
この発明は上述の点に鑑みてなされたものであ
りその目的とするところは、塩化物環境やアルカ
リ性環境などに高井耐食性を示す電極を備えた電
気集塵装置を提供するにある。
〔発明の要点〕
この発明はコロナ放電により空気中の浮遊粒子
を帯電させる放電電極と帯電した該浮遊粒子を静
電的に捕集する集塵電極とを有する電気集塵装置
において、少なくとも放電電極の表面を多孔質の
酸化珪素の薄膜で被覆したものでその目的を達す
る。
すなわち、金属材料表面を電気的絶縁材料であ
る酸化珪素(以下SiO2と略記する)の薄膜で被
覆し、その際SiO2の薄膜に形成された開孔を通
してコロナ放電を起こさせて電気的には導通を保
つようにし、一方塩化物、アルカリ性物質などの
空気中の浮遊粒子に対しては多孔質のSiO2の薄
膜をフイルタとして機能させて、浮遊粒子が内部
の金属材料と直接的に接触するのを防止するよう
にしたものである。
〔発明の実施例〕
次にこの発明の実施例を図面にもとずき説明す
る。
放電電極2は次の方法で調整した。線引きした
ままのタングステン線(φ0.2×800)の表面を脱
脂処理し、これにコロイド状SiO2を含むペース
ト(アトロンNSI−500(日本ソーダ製))をハケ
塗りした。乾燥したのち電気炉中で400℃ないし
500℃の温度で焼成し、第1図に示すようにタン
グステン金属材料11の表面に約1000Å厚の
SiO2の薄膜12を形成した。SiO2の薄膜12は
多孔質であり開孔13が形成されている。集塵電
極5については軟鋼板やオーステナイト・ステン
レス鋼板に対して上述の放電電極2と同様にして
SiO2の薄膜を形成することができる。
このようにして調製された放電電極2と集塵電
極5とを用いて電気集塵機を構成し、放電させる
と、必要なコロナ放電がおこる。このコロナ放電
は電極表面のSiO2薄膜(これは絶縁材料である)
に形成された開孔13を介して行なわれる。コロ
ナ放電がおこると電極表面温度は前述のように瞬
間的に数百度の温度上昇を示すが、この温度では
SiO2の薄膜は、内部の金属材料とも反応しない
し、また塩化カルシウムやコンクリート粉塵など
の空気中の浮遊粒子とも反応しない。さらに
SiO2の薄膜に形成された開孔13は充分小さい
ので、空気中の浮遊粒子はこの開孔を通過するこ
とができず、したがつて内部の金属材料と接触す
ることがない。そのために金属材料は塩化物やア
ルカリ物質(例えばコンクリート粉塵中のCaO)
と高温腐食反応をおこすことがなくなり、これら
の腐食性環境において優れた耐食性を示すことに
なる。
SiO2の薄膜は上述のペースト焼付け法のほか
CVD法によつてもこれを形成することができる。
CVD法は処理温度が900℃〜1000℃とかなり高い
ので形成された膜は密着性が良い。また膜の形成
速度がはやいという利点がある。CVD法のSiO2
膜はペースト法の膜と同等の電気特性と耐食性を
示す。
参考のために上記の2つの方法で得られた
SiO2薄膜の液体雰囲気における耐食性を第1表
に示した。これは酸性、あるいはアルカリ性環境
の沸騰溶液に24時間浸漬したときのSiO2薄膜の
腐食量を求めたものでこれらの環境において
SiO2の薄膜が良好な耐食性を有することを示す。
[Technical field to which the invention pertains] This invention relates to an electrode for an electrostatic precipitator. [Prior art and its problems] An electrostatic precipitator applies an electric charge to powder or mist particles suspended in a gas, and applies an electric field to electrostatically separate and remove them from the gas. Particle processing methods are classified into three types: dry, wet, and mist collection, each with its own characteristics and used depending on each plant. However, from an environmental perspective, dust collectors have a wide range of application, and the physicochemical properties of the gases, dust, fumes, etc. that they handle vary, resulting in a wide variety of corrosive environments. Therefore, the form of corrosion, frequency of occurrence of corrosion, lifespan, etc. of the constituent materials are not uniform, just like the environment. In particular, electrode materials, especially discharge electrodes, have mechanical and chemical strength that can withstand wear and tear due to high temperatures, corrosion, fatigue, sparks, etc.
Moreover, a shape sufficient to cause sufficient corona discharge is required. For example, FIG. 2 shows an example of the structure of a wet electrostatic precipitator, in which a discharge electrode 2 attached to a discharge electrode frame 1
to generate a corona discharge toward the dust collection electrode 5,
This part gives an electric charge to the particles, and the dust collection electrode 5 separates the particles from the gas. The atomizer 3 forms a water film to prevent dust from adhering to the discharge electrode, and the flushing 4 is a cleaning pipe for flowing the collected dust downward together with water. The gas is configured to flow parallel to the electrodes. The material of the discharge electrode 2 is mild steel, corrosion-resistant steel,
Austenitic stainless steel may be used, as well as titanium and tungsten in highly corrosive environments. Furthermore, when collecting sulfuric acid mist, the surface of the discharge electrode 2 may be coated with lead. On the other hand, the material of the dust collection electrode 5 is a mild steel plate or an austenitic stainless steel plate. However, even if such a material is selected, it may be insufficient depending on the environment. For example, in electrostatic precipitators installed in expressway tunnels, the lifespan of the discharge electrodes is shortened in winter in tunnels located in snowy areas. This is because the spraying of antifreeze agents (eg calcium chloride) and the increase in concrete dust due to spiked tires are leading to a shortened lifespan of the discharge electrodes. For example, the short lifespan of titanium (Ti) and tungsten (W), which are highly corrosion-resistant materials, is explained as follows. Since the discharge electrode continuously generates corona discharge, the corona discharge rises in an extremely microscopic range. When calcium chloride or concrete dust adheres to such a discharge electrode, a high-temperature chloride environment or a high-temperature alkaline environment is created, albeit momentarily. This causes the chemical reaction shown in the following equation to accelerate the corrosion damage rate of highly corrosion resistant materials and shorten their lifespan. CaCl 2 +2H 2 O→2HCl+Ca(HO) 2 ...(1) Ti+2HCl→TiCl 2 +2H ...(2) CaO+H 2 O→Ca(OH) 2 ...(3) WO 3 +Ca(OH) 2 →CaWO 4 +H 2 O... (4) Therefore, the discharge electrode material needs to be chloride resistant, acid resistant, and alkali resistant. In this respect, titanium and tungsten have the disadvantage of lacking chloride resistance and alkali resistance. [Object of the Invention] This invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide an electrostatic precipitator equipped with an electrode that exhibits Takai corrosion resistance in a chloride environment, an alkaline environment, etc. be. [Summary of the Invention] The present invention provides an electrostatic precipitator having a discharge electrode that charges floating particles in the air by corona discharge and a dust collecting electrode that electrostatically collects the charged floating particles. This goal is achieved by coating the surface with a thin film of porous silicon oxide. That is, the surface of a metal material is coated with a thin film of silicon oxide (hereinafter abbreviated as SiO 2 ), which is an electrically insulating material, and corona discharge is caused through the openings formed in the SiO 2 thin film to generate electricity. conductivity is maintained, while the porous SiO 2 thin film acts as a filter against airborne particles such as chlorides and alkaline substances, preventing the airborne particles from coming into direct contact with the metal material inside. It is designed to prevent this from happening. [Embodiments of the Invention] Next, embodiments of the invention will be described based on the drawings. Discharge electrode 2 was adjusted by the following method. The surface of a tungsten wire (φ0.2×800) as drawn was degreased, and a paste containing colloidal SiO 2 (Atron NSI-500 (manufactured by Nippon Soda)) was applied with a brush. After drying, heat in an electric oven at 400℃ or
It is fired at a temperature of 500℃, and as shown in FIG.
A thin film 12 of SiO 2 was formed. The SiO 2 thin film 12 is porous and has openings 13 formed therein. Regarding the dust collection electrode 5, use the same method as the above-mentioned discharge electrode 2 for a mild steel plate or austenitic stainless steel plate.
A thin film of SiO 2 can be formed. When an electric precipitator is constructed using the discharge electrode 2 and the dust collection electrode 5 prepared in this manner and discharge is caused, a necessary corona discharge occurs. This corona discharge is caused by the SiO2 thin film on the electrode surface (this is an insulating material)
This is done through an aperture 13 formed in the. When corona discharge occurs, the electrode surface temperature instantaneously increases by several hundred degrees as mentioned above, but at this temperature,
The thin film of SiO 2 does not react with the metal materials inside it, nor with airborne particles such as calcium chloride or concrete dust. moreover
The apertures 13 formed in the SiO 2 thin film are sufficiently small that airborne particles cannot pass through the apertures and therefore do not come into contact with the metal material inside. Therefore, metal materials contain chlorides and alkaline substances (e.g. CaO in concrete dust).
This eliminates the occurrence of high-temperature corrosion reactions and exhibits excellent corrosion resistance in these corrosive environments. In addition to the paste baking method described above, SiO 2 thin films can be produced using
This can also be formed by a CVD method.
In the CVD method, the processing temperature is quite high at 900°C to 1000°C, so the formed film has good adhesion. Another advantage is that the film formation rate is fast. CVD method SiO2
The film exhibits electrical properties and corrosion resistance comparable to paste-based films. For reference, the images obtained by the above two methods are
Table 1 shows the corrosion resistance of SiO 2 thin films in a liquid atmosphere. This is the amount of corrosion of a SiO 2 thin film when immersed in a boiling solution in an acidic or alkaline environment for 24 hours.
This shows that SiO 2 thin films have good corrosion resistance.
以上の説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、コロナ放電により空気中の浮遊粒子を帯電さ
せる放電電極と帯電した該浮遊粒子を静電的に捕
集する集塵電極を有する電気集塵装置において、
少なくとも放電電極の表面を多孔質のSiO2の薄
膜で被覆したので、SiO2の薄膜中の開孔を通し
てコロナ放電がおこり、同時にSiO2の薄膜が空
気中の浮遊粒子に対してフイルタとして機能して
浮遊粒子が内部の金属材料と直接的に接触するこ
とがなくなり、その結果電極の耐食性が向上し、
腐食性環境において電気集塵装置を長期的安定に
作動させることが可能となつた。
As is clear from the above description, according to the present invention, an electrostatic precipitator includes a discharge electrode that charges floating particles in the air by corona discharge, and a dust collection electrode that electrostatically collects the charged floating particles. In,
Since at least the surface of the discharge electrode is coated with a porous SiO 2 thin film, corona discharge occurs through the pores in the SiO 2 thin film, and at the same time, the SiO 2 thin film acts as a filter for airborne particles. This prevents floating particles from coming into direct contact with the internal metal material, which improves the corrosion resistance of the electrode.
It has become possible to operate the electrostatic precipitator stably over a long period of time in a corrosive environment.
第1図はこの発明の実施例に係る電極の断面
図、第2図は湿式電気集塵装置の構成を示す斜視
図である。
11……金属材料、12……SiO2の薄膜、1
3……開孔。
FIG. 1 is a sectional view of an electrode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a wet electrostatic precipitator. 11...Metal material, 12...SiO 2 thin film, 1
3...Open hole.
Claims (1)
せる放電電極と帯電した該浮遊粒子を静電的に捕
集する集塵電極とを有する電気集塵装置におい
て、少なくとも前記放電電極の表面を多孔質の酸
化珪素の薄膜で被覆したことを特徴とする電気集
塵装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の電気集塵装置に
おいて、酸化珪素の薄膜はCVD法で蒸着された
薄膜であることを特徴とする電気集塵装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の電気集塵装置に
おいて、酸化珪素の薄膜はペーストの付着、焼成
により形成された薄膜であることを特長とする電
気集塵装置。[Scope of Claims] 1. In an electrostatic precipitator having a discharge electrode that charges floating particles in the air by corona discharge and a dust collection electrode that electrostatically collects the charged floating particles, at least the discharge electrode An electrostatic precipitator characterized in that its surface is coated with a porous silicon oxide thin film. 2. The electrostatic precipitator according to claim 1, wherein the silicon oxide thin film is a thin film deposited by a CVD method. 3. The electrostatic precipitator according to claim 1, wherein the silicon oxide thin film is a thin film formed by applying a paste and firing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27344786A JPS63126571A (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Electrostatic precipitator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27344786A JPS63126571A (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Electrostatic precipitator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63126571A JPS63126571A (en) | 1988-05-30 |
| JPH0515509B2 true JPH0515509B2 (en) | 1993-03-01 |
Family
ID=17528035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27344786A Granted JPS63126571A (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Electrostatic precipitator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63126571A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318456U (en) * | 1989-06-27 | 1991-02-22 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27344786A patent/JPS63126571A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63126571A (en) | 1988-05-30 |
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