Elektrostatiske utfellere eller dekontaminatorer (eller ESP for dets akronym på engelsk) er enheter som brukes til å fange partikler ved å ionisere dem, tiltrekke dem av en indusert elektrostatisk ladning. De brukes til å redusere luftforurensning fra røyk og annet gassformig industriavfall, spesielt i fabrikker som kjører på fossilt brensel .
Elektrostatiske dekontaminatorer er svært effektive filtreringsenheter, som minimalt hindrer strømmen av gasser gjennom enheten, og kan enkelt fjerne fine partikler som støv og røyk fra luftstrømmen.
I 1907 søkte Dr. Frederick G. Cottrell om patent på en enhet for å lade partikler og deretter samle dem gjennom elektrostatisk tiltrekning: den første elektrostatiske dekontaminatoren. Han var da professor i kjemi ved University of California i Berkeley. Cottrell brukte først enheten for innsamling av svovelsyretåke som slippes ut fra ulike syrefabrikker og smelteverksaktiviteter. Cottrell anerkjente forretningspotensialet til oppfinnelsen hans og bestemte seg for å bruke det til å finansiere vitenskapelig forskning ved å opprette en stiftelse kalt Research Corporation i 1912 som han tildelte patentene til. Research Corporation har gitt viktige midler til mange vitenskapelige prosjekter: Goddards raketteksperimenter, Lawrences syklotron, produksjonsmetoder for vitamin A og B1, og mer.
Den mest grunnleggende dekontaminatoren inneholder en rad med fine ledninger, etterfulgt av stabler med flate metallplater med en avstand på omtrent 1 centimeter fra hverandre. Luftstrømmen passerer gjennom mellomrommene mellom ledningene og deretter gjennom stabelen med plater.
En høyspentkilde overfører elektroner fra platene til ledningene, og utvikler dermed en negativ ladning på flere tusen volt på ledningene, i forhold til den positive ladningen på platene. Når partikkelmaterialet passerer gjennom den sterke negative ladningen til ledningene, tar partikkelmaterialet på seg den negative ladningen og blir ionisert. De ioniserte partiklene passerer deretter gjennom de positivt ladede platene, og blir tiltrukket av disse platene.
Når partiklene er i kontakt med den positive platen, gir de fra seg elektronene sine og blir positivt ladede partikler som platen, og begynner dermed å fungere som en del av samleren. På grunn av denne mekanismen kan elektrostatiske dekontaminatorer tolerere store mengder rusk som bygger seg opp på oppsamlingsplatene og fortsatt fungere effektivt, siden selve stoffet bidrar til å samle opp mer materiale fra luftstrømmen.
Dekontamineringssvikt oppstår vanligvis først når det har dannet seg en veldig kraftig oppsamling av materiale på platene. Oppbyggingen kan bli tung nok til å blokkere luftstrømmen, eller den kan være tett nok til å kortslutte ved å la strøm passere gjennom isolasjonen. (dette skader vanligvis ikke strømforsyningen, men stopper effektivt ytterligere elektrostatisk nedbør)...
ESP-er fortsetter å være utmerkede enheter for kontroll av mange industrielle partikkelutslipp, inkludert røyk fra kraftproduksjonsanlegg (fyrt med kull eller olje), oppsamling av saltkaker fra svartlutvarmere i tremassefabrikker og katalysatorhøsting fra katalytiske konverteringsenheter med fluidisert sjikt i raffinerier for å nevne noen. Disse enhetene behandler gassvolumer fra flere hundre tusen ACFM (Current Cubic Feet Per Minute) til 2,5 millioner ACFM i de største kjele (kullfyrte) applikasjonene.
Den originale parallellplate-ladede ledningsdesignen (beskrevet ovenfor) har utviklet seg etter hvert som nye, mer effektive (og robuste) utladningselektrodedesign har blitt utviklet. I dag har denne utviklingen konsentrert seg om stive utladningselektroder som mange skarpe pigger fester seg til, og maksimerer koronaeffekten. Transformator-likerettersystemer bruker spenninger på 50-100 kilovolt ved relativt høye strømtettheter. Moderne kontroller minimerer sprut og forhindrer buedannelse, og forhindrer skade på komponenter. Automatiske støtsystemer og evakueringssystemer for beholder fjerner partikler som samles opp mens de er online, slik at ESP-er kan være i drift i flere år av gangen.
Elektrostatisk nedbør er vanligvis en tørr prosess, men vannspruten hjelper den innkommende strømmen til å plukke opp eksepsjonelt fine partikler, og bidrar til å redusere den elektriske motstanden til det innkommende tørre materialet for å gjøre prosessen mer effektiv.
En våt elektrostatisk feller kombinerer driftsmetoden til en våtskrubber med metoden til en elektrostatisk feller for å gjøre selvrensende, selvspyling selv med en høyspentenhet.
Precipitator-plater tilbys vanligvis til publikum som renseapparater eller som permanente erstatninger for ovnsfiltre, men alle har den uønskede egenskapen at de er vanskelige å rengjøre. En uønsket bivirkning av elektrostatiske utfellingsanordninger er produksjonen av ozon. Imidlertid gir elektrostatiske utskillere fordeler i forhold til andre luftrenseteknologier , som HEPA - filtrering som krever dyre filtre og kan føre til en enorm produksjon av mange skadelige former for bakterier.
Med elektrostatiske utskillere, hvis oppsamlingen av platene lar store mengder svevestøv samle seg, blir partiklene ofte så godt festet til metallplatene at kraftig vasking og skrubbing vil være nødvendig for fullstendig rengjøring av platene. Det tette rommet mellom platene kan vanskeliggjøre rengjøringen, og stabelen med plater kan ofte være vanskelig å demontere for rengjøring.