Precipitatore elettrostatico

Precipitatore elettrostatico

Il precipitatore elettrostatico (o ESP, dall'inglese Electro Static Precipitator) è un'apparecchiatura per la separazione di solidi dispersi all'interno di una fase gassosa attraverso l'applicazione di un campo elettrico. È uno dei sistemi attualmente più usati per l'abbattimento del particolato dai fumi in uscita dagli impianti di potenza.

Principio di funzionamento

Schema di un precipitatore elettrostatico.

I precipitatori elettrostatici agiscono sottoponendo i fumi ad un campo elettrico molto intenso (10.000 - 70.000 volt/m). In queste condizioni si vengono a creare molte coppie ioni-elettroni all'interno dei gas. Gli ioni (positivi) verranno attratti dall'elettrodo negativo (elettrodo di scarica), mentre gli elettroni tenderanno a muoversi verso l'elettrodo positivo (elettrodo di captazione), ma tenderanno a venire "catturati" da molecole particolarmente elettronegative, come gli ossidi di zolfo e l'ossigeno. Si formano così degli ioni negativi, che tendono, per raggiungere maggiore stabilità, a venire assorbiti dalle particelle di particolato presenti nei fumi. Questo effetto è detto "effetto corona". Il particolato infatti, che di per sé è neutro e dunque non subisce in alcun modo la presenza di un campo elettrico, viene di fatto caricato e tende a dirigersi verso l'elettrodo di captazione dove, una volta a contatto con esso, perde la sua carica e cade lungo le pareti del precipitatore.

Un problema di questo sistema è legato alla resistività del particolato. Infatti:

• se le particelle hanno resistività troppo elevata, esse di fatto non perdono la propria carica, da un lato schermando l'effetto del campo elettrico, dall'altro incrostandosi sulle pareti del precipitatore;
• se invece le particelle hanno resistività troppo bassa esse perdono troppo velocemente la propria carica e rischiano di venire nuovamente raccolte dalla corrente dei fumi.

Caratteristiche costruttive

Gli ESP sono generalmente realizzati in due forme:

• i fumi passano attraverso un condotto cilindrico, che costituisce l'elettrodo di captazione; l'elettrodo di scarica è costituito da un filo posto al centro del condotto;
• i fumi passano attraverso dei setti verticali distanziati tra loro circa 60-80 cm (elettrodi di captazione), tra i quali sono posti numerosi fili verticali in serie, che costituiscono l'elettrodo di scarica.

Vantaggi

• Ottime efficienze per particolato di qualsiasi dimensione
• Possibilità di lavorare con fumi umidi
• Possibilità di lavorare in un ampio intervallo di temperature
• Alte efficienze anche per piccole concentrazioni di particolato

Svantaggi

• Alti costi di investimento
• Dipendenza dell'efficienza dalla resistività delle ceneri
• Scarsa flessibilità
• Molto ingombranti

Collegamenti esterni

• (EN) IUPAC Gold Book, "electrostatic precipitator", su goldbook.iupac.org.