炭素成型车间沥青烟气净化处理优化设计探索
宝丰炭素焙烧炉沥青烟气治理技术方案
宝丰炭素焙烧炉沥青烟气治理技术方案宝丰炭素焙烧炉是一种用于生产石墨电极和碳素材料的设备。
然而，炭素焙烧过程中产生的沥青烟气对环境和健康造成了严重的污染问题。
因此，开发一种有效的治理技术方案对于宝丰炭素焙烧炉非常重要。
以下是一种针对该问题的沥青烟气治理技术方案：1.烟气净化系统设计烟气净化系统是沥青烟气治理的核心部分。
该系统由预处理、储气罐、烟气净化塔和废气排放管道四个主要部分组成。
（1）预处理：通过造粒机将沥青烟气中的大颗粒杂质去除，避免对后续设备和储气罐造成堵塞或损坏。
（2）储气罐：用于暂存烟气，平衡烟气的流量和压力变化，并确保后续净化设备的正常运行。
（3）烟气净化塔：在烟气净化塔中，利用物理和化学方法对沥青烟气进行净化处理。
主要的净化方法包括湿式或干式脱硫、脱硝和除尘。
（4）废气排放管道：将经过净化处理后的沥青烟气排放到大气中。
为了保护环境和人体健康，废气排放管道需要合理布局，并设置相应的监测装置。
2.烟气净化设备选择（1）除尘器：可以选择布袋除尘器或静电除尘器。
布袋除尘器适用于颗粒物质较多的情况，而静电除尘器适用于烟气中电性粉尘较多的情况。
（2）脱硫脱硝设备：可以选择湿式或干式脱硫脱硝设备。
湿式脱硫脱硝设备适用于废气中含有高浓度硫化物或氮氧化物的情况，而干式脱硫脱硝设备适用于废气中含硫及氮氧化物浓度较低的情况。
3.运行管理和维护（1）定期检查和维护：定期对烟气净化设备进行检查和日常维护，确保设备的正常运行和有效的烟气治理效果。
（2）废气排放监测：安装废气排放监测装置，对排放的烟气进行实时监测。
一旦监测结果超过国家标准，应及时采取措施予以整改。
（3）人员培训：对操作人员进行专业的培训，确保其熟练掌握治理设备的操作规程和安全操作规范。
通过以上技术方案的实施，可以有效减少宝丰炭素焙烧炉沥青烟气的排放，并降低环境和健康的污染风险。
然而，具体的治理方案需要根据当地的环境、资源和技术条件进行调整和优化。
炭素行业沥青烟气改造治理技术的探讨
144管理及其他M anagement and other炭素行业沥青烟气改造治理技术的探讨于英鹏，赵晓辉，孙 涛（威海市正大环保设备股份有限公司，山东 威海 264400）摘 要：在铝用炭素行业，高楼部生阳极生产工艺过程中，由于沥青挥发产生沥青烟气，沥青烟气直接排放会对工人工作环境及大气产生污染，并引发多种职业危害。
根据生产工艺及污染物种类的不同，通常采用焚烧法、静电捕集法及吸附法进行烟气治理。
在新的环保形势、更加严格的排放指标要求下，吸附法逐步成为烟气改造治理方法的主流方向。
关键词：炭素；高楼部；沥青烟气；吸附法中图分类号：TU573 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）14-0144-2收稿日期：2021-07作者简介：于英鹏，男，生于1990年，山东威海人，本科，中级工程师，研究方向：大气污染治理工程，机械设计制造及其自动化。
在铝用炭素行业，高楼部生阳极生产工艺过程中，煅后焦经过破碎、筛分、磨粉、再与经破碎、筛分的残极生碎等回收料配料后加入液体沥青进行混捏。
混捏好的糊料经振动成型机制成生阳极块。
在工艺生产过程中，由于沥青挥发产生沥青烟气，沥青烟气的主要成分为碳氢化合物，直径为0.1μm~1μm 的焦油颗粒，多环、杂环芳烃和苯并芘致癌物等。
沥青烟气直接排放会对工人工作环境及大气产生污染，并引发多种职业危害。
在新的环保形势、更加严格的排放指标要求下，炭素行业高楼部沥青烟气改造治理势在必行。
目前国内铝用炭素行业高楼部生阳极沥青烟气治理，根据生产工艺及污染物种类的不同，主要分三类：①焚烧净化技术：主要以采用燃烧反应器为主；②静电捕集净化技术：主要以电捕焦油器为主。
③物料吸附净化技术：主要以氧化铝净化技术和炭粉吸附净化技术为主。
1 国内现有炭素行业沥青烟气治理技术分析铝用炭素行业高楼部生阳极沥青烟气具有风量大、污染物浓度低、烟气温度低、烟气收尘点分布发散、位置距离较远等特点，为改善现场工作环境和减少大气污染排放，沥青烟气治理技术也在一步步完善改进。
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用
炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术的研究和应用发布时间：2021-11-18T06:46:50.787Z 来源：《新型城镇化》2021年21期作者：刘鹏李帅[导读] 一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。
河南省中孚炭素有限公司河南郑州 451200摘要：碳素工业焙烧炉排放的烟气量较大，排放的烟气污染较重，不仅严重违背了我国的节能环保理念，还会严重影响了相关企业的社会形象与社会效益，因此必须要采取有效的基础方法对焙烧炉的烟气污染进行科学合理的治理。
随着经济社会的发展与科学技术的进步，我国的炭素工业焙烧炉烟气污染治理技术得到了长足的发展，出现了诸多不同的治理技术。
关键词：炭素工业、焙烧炉、烟气、污染治理技术、研究、应用一、烟气特性1、含有较多的沥青焦油由于在实际的焙烧过程中存在一定的沥青粘结剂会导致在500℃之前会产生大量的沥青挥发物，同时伴随着沥青的分解与缩合进而产生半焦化。
沥青焦油烟气中的成分较为复杂，其中还含有大量的致癌物质，严重危害生态环境与人体健康。
随着焙烧温度的不断变化，一部分的沥青碳化为导电的电极材料，一部分的沥青在高温下烧除会挥发，剩余的沥青则会进入到焙烧炉的烟气中。
2、粉尘含量较低焙烧炉一般由密闭式与敞开式这种类型。
相较于其他类型的焙烧炉，密闭式焙烧炉的密闭性较好，其中的空气量较少，氧气含量较低，燃烧性能差甚至完全不能燃烧，沥青的挥发会通过填料到达炉盖的下部，再被抽入烟道排出，因此，烟气的温度较低、沥青烟的含量较高、粉尘含量较低。
敞开式焙烧炉则不然,大量空气通过填充料层进入烟道,氧气充足可引起部分挥发分燃烧,轻质烃大多烧除,残留的主要是重馏分,所以烟气温度高,粉尘浓度高,焦油含量低,焦油成分中轻馏分少。
二、烟气治理技术分析1、电捕法一般而言，电捕法是利用高压静电收集焦油。
常见的电捕法有干法与湿法这两种。
电捕法的工作原理为当高温（300℃以上）的烟气进入到主烟道后，在烟道入口处安装全蒸发式喷淋塔，沿着烟气气流的方向喷雾化水以降低烟气的温度至80℃-90℃，同时还可以降低烟气中大颗粒的烟尘与二氧化硫气体含量，从而降低烟气的比电阻，提升电捕焦油器的沥青烟收集效率。
炭素成型车间沥青烟气净化处理优化设计探索
ａ 吸 附剂 ： ． 焦粉 质量 、 粒径 、Ｌ 孑 隙率等 。
ｂ 吸 附状态 ： 青 烟 气 温 度 、 稠 度 、 ． 沥 粘 粒
径 ； 附剂 与 沥 青 烟 气 的接 触 时 间 、 撞 状 吸 碰
态、 颗粒 相对 速度 。
３ 优 化 技 术 方 案
根 据沥青 烟 气 高 温 、 湿 、 粘 的特 点 ， 高 高
水 分 ： ５／ ≯ ６ ９ １ ２ 工 艺 流 程 主 要 产 烟 尘 点 及 工 作 状 态 ．
等工序 均全 封 闭 作 业 ， 采取 的净 化 措 施 不 若 当， 即使各操 作点 采取 密 闭抽风 ， 也难 免 烟气
四溢 、 焦油 浸流 ， 更谈 不上 达标 排放 。炭 素成 型车 间沥青 烟气 净化 一直 是个 棘手 问题 。
维普资讯
２第 ２ 总７ 月 ０ ０年ｌ
。 … 工 程 设 计 － 研 究 ９ ～ ｕ
炭 素成型车 间沥 青烟气净化处理
优 化 设 计探 索
程 珈 宁
（ 摘 要 ］ 通过调研 某炭素成型车间沥青烟气净化 系统， 根据工 艺烟 尘特 点， 出以预 附层过滤 提
（ ） 性 沥 青 ２改
２ 沥 青 烟 气 净 化 法
目前 ， 国内净 化 处 理 炭 素 成 型 工 艺 的 沥
青烟 气 主要采 取 电捕法 和 吸附法 。 （） １ 电捕 法 是 利 用 高 压 静 电 捕 集 焦 油 。 电捕 法对 烟气 温度 （０ １ ０ 要求 高 ， ７ ～ ０ ℃） 限制
工艺 流程 主要 产烟 尘 点有 ： 沥青 高位槽 、
沥青 配料 称 ， 温度 ～ １ ０ ； ８ ℃ 连续 混捏 机 ， 油 石
沥青烟焦油黑法吸附设计方案
沥青烟焦油⿊法吸附设计⽅案沥青烟焦油⿊法吸附沥青烟焦油⿊法吸附设计⽅案设计⽅案专利申请号201920548378.3专利申请号202020741197.5炭素制造⾏业通常以⽯油焦为原料，通过配料后进⼊煅烧系统，在⽣产的⼯序中都有⼤量⽣产性粉尘和VOC ⽓体溢出，在经过系统中布袋除尘器时，由于烟⽓中的VOC 具有⼀定的粘结性，会产⽣糊袋现象，导致布袋除尘器⽆法正常运⾏。
现需要⼀种⽅式来解决糊袋问题。
我公司通过其他碳素企业沥青烟⽓⿊法吸附系统启发，通过在烟⽓中喷⼊煅后焦焦粉来吸附烟⽓中的焦油和VOC 等成分。
吸附法是废⽓与多孔性固体接触，使其在污染物吸附在固体表⾯⽽从⽓流在分离出来，吸附作⽤可发⽣在不同界⾯上，⽓体或污染物在固体（吸附剂）表⾯被吸附的过程是⼀种⾃发性过程。
对于吸附剂及其被吸附物来说，被吸附物质的量随着表⾯增⼤⽽增加。
煅后焦粉本⾝就是⾮常良好的吸附剂。
吸附剂⼀般满⾜以下要求：（1）⽐表⾯积及孔隙率⼤；（2）吸附能⼒强；（3）选择性好；（4）颗粒均匀，有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性好；（5）制作简单，价格便宜；沥青烟⽓有⽓、液两相组成，液相组分是⼗分细微的挥发冷凝物，粒径多在0.1um-1um ，⽽⽓相则是不同⽓体组成的混合⽓体。
混捏⼯段中预热螺旋会散发少量粉尘，混捏机和成型机等设备会散发沥青烟。
沥青烟净化系统使⽤“⿊法”炭粉吸附净化⽅案。
该⽅案是采⽤⼯艺球磨粉作为净化吸附剂，直接将球磨粉加⼊系统总烟管⽂丘⾥反应器内，风管烟⽓流速≥19m/s ，系统固⽓⽐:50-60g/m3。
技术要求1、项⽬简介:6台12吨/时阳极振动成型机、2条糊料输送线（每条线包含3台拌筒和5台混捏机下料⼝）、10台5吨混捏机、7台沥青罐+⼀个卸料仓、4台沥青称、2台⾼位槽，要求⼆楼糊料通道要形成负压状态。
2、要求新设备与原两台设备能够互为备⽤（原两台设备总风量约20万m³/h ），新设备风量为：东线14万m³/h ，西线14万m³/h 。
炭素厂生产车间粉尘及沥青烟治理工程设计
摘 要：通过炭素厂车间粉尘和沥青烟治理工程实例，阐述了在沥青熔化、粉碎、混捏、压型、焙烧工序采用快
速沥青熔化技术、分散安装集气罩与集中袋式除尘系统一体化、焙烧炉多管静电除尘系统相结合的污染物控制设
计方案。结果表明：该工程能使车间作业场所空气中粉尘的净化效率达到83.9％～93.2％，大大降低了车间空气粉
吸捕
系统
含尘气体
1(粉 碎车
风 机
间)
吸捕
系统
含尘气体
2(混
捏车
间)
风
吸捕
机
系统
含尘气体
3(压
型车
间)
袋式 除尘
器
洁 净 气 体
图3 生产车间除尘系统工艺流程简图
压型车间（吸尘点4个）风量，26 000 m3/h；Q4为皮 带运输机（吸尘点1个）风量，6 000 m3/h。 2.2.2 车间粉尘的捕集
根据生产工艺和车间污染源的实际分布，设计 将多个尘源点的粉尘进行分散收集，收集后除尘系 统采用集气罩分散收集各个车间污染空气与集中 袋式除尘器相结合的技术原理，整个系统包括污染 源控制、粉尘吸捕、管道输送、袋式除尘器、风机、 外排烟气等子项。除尘系统尽可能设计为集中式， 以缩短烟气输送管道长度，降低系统阻力，其工艺 流程见图3。 2.2.1 除尘系统风量确定
了作业场所的空气质量和周围大气环境，对车间工 人和周围居民健康造成危害[3－5]，是目前企业和政 府部门大气污染防治的重点行业[6－8] 。一般小型炭 素厂生产工艺简单，原材料浪费严重，燃料消耗量 大，无污染防治设施，污染物超标排放。本文作者 根据某炭素厂（产品为炭块）的生产实际，通过改 进沥青熔化工艺，粉碎、混捏、压型车间安装集气
furnace to control dust contamination in the production workshop of a carbon factory. Experimental results showed that this project could enhance production workshop dust cleaning efficiency to 83.9%～ 93.2%. After purification，the concentration of dust emission was 20.0 mg/m3，the concentration of asphalt gas emission was 14.2 mg/m3，and the concentration of benzopyrene emission was 0.054× 10-3mg/m3. All of the above pollutants complied with the national pollution emission standards. This
炭素焙烧车间烟道除尘喷淋水循环利用技术方案
.炭素焙烧车间烟道除尘喷淋水循环利用技术方案一、技术方案概述焙烧车间的烟道喷淋除尘设备每月耗水量在4万立方左右，本技术方案对除尘喷淋水循环利用，回收利用率达100%，实现烟道除尘喷淋水零排放。
对于本技术方案采用废水沉淀中和压滤技术，该项技术方案工艺成熟，设备投资少，工艺简单，可操作性强的优点。
对烟道除尘喷淋废水回收处理水质达国家中水标准，不影响原焙烧车间烟道脱硫除尘工艺，及烟气处理排放要求。
本方案着重探讨废水沉淀中和压滤技术工艺，同时也探讨烟道除尘工艺及对喷淋水的要求基本数据，作出除尘喷淋水循环利用工艺流程及运行经济分析。
二、技术方案设计依据1、设计依据与原则1.1按照焙烧车间的烟道除尘喷淋系统要求设计，以适应除尘喷淋水运行变化和脱硫除尘器运行工艺及烟气排放要求。
1.2不改变原有设备和运行工艺，不影响车间生产烟气排放标准。
1.3脱硫除尘喷淋水循环利用系统作为烟气后处理的辅助设备系统，必须运行可靠，操作简便，长期稳定、技术成熟的优点，在废水循环处理事故状态下，不影响烟道烟气正常运行和排放。
1.4采用节能环保性价比高，运行稳定可靠、技术成熟的设备。
2、设计基础数据3/H万M 烟道烟气量：8资料．.烟气温度：含硫粉尘量：喷淋水运行工艺要求：喷淋废水温度：废水PH值：9-10废水含尘量：3、烟道脱硫除尘运行参数三、烟道除尘喷淋水循环利用技术方案说明1、技术方案概述除尘喷淋水循环利用技术特点是经沉淀中和压滤技术，废水经管道排放到沉淀池，在沉淀池加入高分子絮凝剂使溶解在酸性水中的胶质、油质及矿物质成混凝状析出，用压滤机压滤去除水中的微粉粒、焦油物，使水质达到中水标准。
中水流到脱硫除尘喷淋供水箱，加入防垢剂，由水泵将水经喷淋嘴高压喷淋入烟道洗涤粉尘和硫化物。
2、高分子絮凝剂高分子絮凝剂简称聚丙烯酰胺，絮凝剂三号，英文代号（PAM）。
主要分类：阴离子高分子絮凝剂（APAM），阳离子絮凝剂（CPAM），非离子絮凝剂（NPAM）。
碳素成型车间烟气和混捏沥青烟净化方案
碳素成型车间和混捏沥青烟净化技术方案在碳素阳极块生产过程中，需对原料和沥青进行加热、混合搅拌、成型。
在此工艺过程中，会产生大量的沥青烟气和粉尘。
沥青烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物，有不少对人身健康有危害作用，沥青烟气含有苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质，且大多是致癌和强致癌物质，粒径多在0．1～10μm之间，最小的仅0．01μm，最大的约为10μm，尤其是以3，4-苯并芘为代表的多种致癌物质。
其危害人体健康的主要途径是附着在8 um以下的飘尘上，通过呼吸道被吸人体内。
这些有毒物质正严重的吞噬人类的健康。
导致许多职业病的出现。
如：肺癌、哮喘、湿疹、支气管炎、皮肤过敏、呼吸道感染等等，重则紊乱中枢神经，破坏消化系统，导致并发症而衰竭死亡。
因此，对沥青烟气进行净化治理，使排放满足大气环境标准，是非常必要的。
但由于碳素加工成型工序产生的沥青烟中含有大量的焦粉粉尘，加上沥青烟在低温时的粘附性质，所以在净化处理这部分烟气时要考虑沥青烟与粉尘在管道和设备中的粘附、堵塞。
因此我们建议在烟气管道和设备内安装80℃左右的热水喷嘴，定期进行冲洗，防止管道和设备堵塞。
一、电捕焦油器的选型依据厂方提供的沥青烟治理的有关数据和要求，就是我们选型的依据。
厂方提供的有关数据如下：1、成型车间烟气净化装置烟气量：60000～65000m3/h 温度≤50℃烟气中有害成分：沥青烟200～450mg/m3,粉尘500～800mg/m32、阳极混捏成型工序沥青烟和混合烟气净化装置烟气量：40000～45000m3/h 温度≤50℃烟气中有害成分：沥青烟200～450mg/m3,粉尘500～800mg/m33、两装置烟气净化后达到的指标沥青烟≤20mg/m3粉尘≤20mg/m3二、电捕焦油器的选型说明电捕焦油器的选型主要依据是烟气量、烟气温度、烟气中沥青烟含量和要求治理达到的目标。
2014年以前国家和地方环保部门的对治理达到的目标一般按治理后沥青烟含量≤50mg/m3，而这两年各地环保部门一般都要求治理后烟气中沥青烟含量≤20mg/m3.所以我们也改变了设计理念，主要设计参数有所变更，一般我们设计电场空速≤0.7m/s.电场长度增加到5m.三、电捕焦油器的选型1、成型车间烟气净化装置⑴、电捕焦油器：FD484-Ⅱ型φ6950*13800*14 约重80.2t配套恒流源电源：HL-Ⅲ 1.8A/60KV控制柜：840*840*2300⑵、主要技术参数处理气量：60000～65000m3/h蜂窝管：250mm,484个电场空速：0.69m/s电场长度:5m有效电场截面积:26.18m2收尘面积:2095m2配用电源：1A/60KV×2净化效率:≥98%⑶、结构说明本设备采用平底锥顶，绝缘子箱保温采用电加热，蜂窝管上部设置喷淋装置一层，布置316L不锈钢SMP406φ1〃喷嘴16个。
炭素焙烧炉沥青烟静电处理技术
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炭素焙烧哈尔滨市汽化厂中央化验室, 黑龙江 依兰 154854)
摘 要: 采用干式静电除尘技术, 对炭素焙烧炉排放的含有烟尘、沥青烟的工业废气进行处理, 达到 既能高效净化有害气体, 又能降低资金投入。处理后的各项指标为: 烟尘排放浓度= 20. 0m g m 3, 沥青烟 排放浓度= 14. 2m g m 3, 苯并 (a) 芘排放浓度= 0. 054×10- 3m g m 3, 所有污染物均达到排放标准要求。
后, 烟气温度在 100℃以上, 在主烟道内安装管式冷 却器, 沿烟气流向由冷却器高压喷入雾化水, 喷入的 雾化水根据烟气温度的高低, 可自动调节水量。雾化 水吸收烟气热量, 将烟气温度降到80～ 90℃, 同时又 可以脱除烟气中颗粒较大的烟尘和 SO 2, 废水由水 泵排除, 集中处理, 并循环利用。 经过管式冷却器后 的烟气温度大约在 80～ 90℃之间, 高于中温煤沥青 的软化点, 烟气的比电阻也降至2. 0×1010欧·m 3 以 下, 有利于电除尘器对沥青烟的捕集。烟气经气流分 布板进入电除尘器的高压电场中, 沥青烟气、高分子 有机物油雾和粉尘颗粒被电晕线释放的电子荷电, 在电场力作用下驱向阳极, 在阳极板上, 电荷被中 和, 颗粒物附着在阳极板表面, 聚集呈液体糊状, 靠 自重沿集尘极表面流下, 流入除尘器下端的集灰室, 定期人工清除, 从而达到净化焙烧炉沥青烟气的目 的。
Key words: bak ing fu rnace of ca rbon; a sp ha lt ga s; benzene ( a ) p yrene; du st; elect ro sta t ic p recip ita to r
Ξ 收稿日期: 2007- 05- 17 作者简介: 娄晶晶 (1972—) , 女, 给排水工程师, 主要从事工业水处理技术和化工分析技术工作。
沥青废气净化方案
沥青废气净化技术方案2015年7月15日公司简介环保科技有限公司是一家从事空气净化产品的专业高科技环保公司，拥有全国一流的净化设备生产厂、技术人员、研发人员。
公司拥有数十项自主专利大连理工大学等多家研究中心和公司合作，主要研发、生产、销售中国市场气体净化的新型高科技系列产品，是专业从事空气污染治理和工业废气处理的环保净化高科技公司。
公司产品已成功运用有限公司等废气处理。
一、项目介绍在沥青搅拌站的生产过程中，需对沥青原料进行加热、混合搅拌。
在此工艺过程中，会产生大量的沥青烟气。
烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物，有不少对人身健康有危害作用，因此，对沥青烟气进行净化治理，使排放满足大气环境标准，是非常必要的。
为了解决沥青烟气对周边环境带来的污染的问题和改善工人现场的工作环境，我公司特制订该环保治理项目的初步技术方案，供业主单位决策参考。
方案中烟气量24000m3/h，温度70-80度为参数，因此方案中设备选型及参数，在勘察现场后可能有所调整，估算费用将随之改变。
二、项目概况2.1废气特点沥青烟气的特点是易粘附，在一定温度之上易燃爆。
在沥青烟气的收集、输送及消烟过程中，极易粘着管道及设备表面形成液态至固态沥青。
固结后的沥青很难清除掉，往往造成管道堵塞、设备破坏,使系统无法正常运行。
另外，沥青烟气组分极为复杂，随沥青来源不同而异。
沥青烟气中既有沥青挥发组分凝结成的固体和液体微粒，又有蒸气状态的有机物，部分有机物是高分子聚合物，会对环境造成严重污染。
烟气中含有多种有机物，包括碳环烃、环烃衍生物及其它化合物，有不少对人身健康有危害作用，沥青烟含有苯并芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质，且大多是致癌和强致癌物质，粒径多在0.1～1.0μm之间，最小的仅0.01μm，最大的约为10.0μm，其是以3，4-苯并芘为代表的多种致癌物质。
其危害人体健康的主要途径是附着在8um以下的飘尘上，通过呼吸道被吸人体内。
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总第123期
2007年12月
工程设计与研究
炭素成型车间沥青烟气净化处理
优化设计探索
程珈宁
〔摘 要〕 通过调研某炭素成型车间沥青烟气净化系统,根据工艺烟尘特点,提出以预附层过滤为主、加热保温为辅、吸附系统为重点的沥青烟气净化处理技术方案,进行优化设计、达到净化、回收、达标排放的目的。
〔关键词〕 沥青烟气;净化处理;优化设计
炭素成型工艺无论从配料、混捏到成型等工序均全封闭作业,若采取的净化措施不当,即使各操作点采取密闭抽风,也难免烟气四溢、焦油浸流,更谈不上达标排放。
炭素成型车间沥青烟气净化一直是个棘手问题。
1 炭素成型工艺沥青烟气的主要特性
1.1 炭素成型原料
炭素成型原料主要有石油焦粉、改性沥青和导热油。
(1)石油焦粉
挥发分:≯0.5%
灰分:≯0.5%
水分:≯0.3%
真密度:≮2.06±0.01g/cm3
电阻率:<550μΩ・m
固定炭:>98.5%
硫:≤2.5%
(2)改性沥青
闪点温度:230℃
熔化温度:～220℃
软化点:100～115℃
结焦值:≮54%
灰分:≯0.3%
水分:≯5%
1.2 工艺流程主要产烟尘点及工作状态
工艺流程主要产烟尘点有:沥青高位槽、沥青配料称,温度～180℃;连续混捏机,石油焦粉、沥青、导热油混合成糊料,温度170℃;强力冷却机,直接蒸发降温至145℃,产生大量水蒸气;成型机、鳞板输送机、废糊皮带、废糊库,温度140℃不等。
1.3 烟气主要成分
根据炭素成型车间提供的资料,经计算,烟气成分:空气97.59%、水蒸气2.49%、沥青烟0.028%、焦油微量。
烟气中的粉尘主要是在净化过程中添加的吸附剂石油焦粉。
2 沥青烟气净化法
目前,国内净化处理炭素成型工艺的沥青烟气主要采取电捕法和吸附法。
(1)电捕法是利用高压静电捕集焦油。
电捕法对烟气温度(70～100℃)要求高,限制了一定的比电阻,温度过高则影响捕集效率,而且须另加冷却降温等湿法处理设备,会产生二次污染。
系统结构复杂,一次性建设投资大。
(2)吸附法是利用石油焦粉作吸附剂来
7
工 程 设 计 与 研 究总第123期
吸附净化沥青烟气。
石油焦粉活性吸附性强,布袋收尘净化效率高,收尘返回原料系统循环使用,无二次污染。
初期投资不高,但运行能耗偏大。
3 优化技术方案
根据沥青烟气高温、高湿、高粘的特点,净化系统采用以预附层过滤为主、加热保温为辅、吸附系统为重点的综合技术。
用成型原料石油焦粉作吸附材料,与烟气充分混合并吸附,降低烟气粘性,均匀附着滤袋表面,形成过滤粉尘层,提高细微烟粒过滤效率。
同时吸附形成的粗粒粉尘得以收集,返回生产原料继续使用。
其净化烟气可达标排放。
3.1 技术特点
3.1.1 补充热风、管道保温
根据沥青高温高湿高热的特点,为使管道内不凝水、沥青不粘结,防止堵管,保证沥青烟气良好的流动性,用风道式电加热器加热补充新风,管道保温应保持烟气温度高于其露点温度,并兼顾在沥青软化温度以上、闪点温度之下。
经风量、热量平衡计算,以冬季室外通风温度为最不利条件,加热到高于水蒸气饱和温度10～20℃以上,来确定新风加热量,选择电加热设备。
3.1.2 吸附系统
(1)吸附剂的选择
利用炭素成型原料石油焦粉作吸附剂,就地取材。
石油焦粉具有亲油憎水的特性和疏松多孔的形态,在一定的高温下,对沥青烟气有很强的物理吸收吸附能力。
其亲油性吸收沥青液珠,其黏附性使石油焦粉颗粒粘结成团,减少对管壁的粘附,并因憎水性使其与周围水蒸气处于各自独立的状态,便于贴附后续布袋滤料,形成预附层,提高布袋除尘器对沥青烟气的收尘效率。
石油焦粉还易脱附、易再生,便于回收利用。
(2)影响吸附率因素
a.吸附剂:焦粉质量、粒径、孔隙率等。
b.吸附状态:沥青烟气温度、粘稠度、粒径;吸附剂与沥青烟气的接触时间、碰撞状态、颗粒相对速度。
c.吸附器结构:有效吸附路程、吸附剂添加量等。
(3)吸附器结构基本原理,高温沥青烟气与携带吸附剂的常温压缩空气气流高速切线进入吸附器,同向旋转,产生强烈的动力和热力涡流,进行传质和热交换,充分混合吸附,所形成的粗颗粒在惯性作用下与气体分离,达到一级收尘。
(4)吸附配属系统
石油焦粉料仓直接高位送至吸附料料斗。
其下料口设置旋转阀,由射频导纳物位控制仪自控下料,由空压系统为石油焦粉提供喷射动力。
3.1.3 覆膜袋滤除尘
选用脉冲布袋除尘器,采用高渗透性、耐温、憎水、憎油的覆膜滤料,使携带沥青烟粒的吸附剂对滤料进行预附处理,形成过滤粉尘层,加强细微粉尘的过滤效率,最终沥青烟气净化率可达99%以上。
3.1.4 可编程自控系统
采用先进的可编程控制器(PL C)及计算机技术对整个净化系统的运行工况进行自动跟踪、控制。
计算机及仪表根据烟气与新风温度的控制参数、焦粉添加量的控制参数、袋式除尘压差的控制参数,显示新风加热温度的变化、焦粉加入量变化、焦粉输送状态、除尘器工作状态等。
4 技术指标
(1)环保要求
该工程位于环境保护区内,排放标准属一类区。
根据《工业炉窑大气污染物排放标准》(G B9078-1996),净化处理后,沥青烟含量≤5mg/m3、粉尘量≤50mg/m3。
(下转第19页)
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总第123期ISP炼铅锌技改清洁生产评价
表15 污染物产生指标评价结果
指标权重
清洁水平
技改前技改后
等级分值
技改前技改后
得分(权重×等级分)
技改前技改后
废水产生量10中等清洁0.500.90 5.009.00废气产生量3中等较清洁0.600.70 1.80 2.10烟(粉)尘4中等较清洁0.600.80 2.40 3.20 SO24中等清洁0.600.85 2.40 3.40固体废物产生量9清洁较清洁0.850.807.657.20合计29////19.2524.9
指标评价结果见表12～15。
3.3.3 清洁生产水平评价
韶冶技改工程各项指标总分值技改前为65分,技改后为76.55分。
环评中采用表16分级标准进行清洁生产总体水平评价。
表16 清洁生产指标总体评价
标准(分值要求)
清洁生产传统先进一般落后淘汰指标分数>8070～8055～7040～55<40
根据清洁生产指标评价结果,韶冶在技改前清洁生产水平评价总得分65分,属“一般”清洁水平,技改后总得分为76.55分,属国内清洁生产“传统”先进水平。
由此可知,通过技改,韶冶清洁生产水平得到了一定的提高。
4 结 语
从韶关冶炼厂技改工程的清洁生产评价结果可以看出,ISP在通过一系列的技术改造和设备改进之后,其能耗、物耗以及污染物的产生与排放均可以得到较大幅度的削减,清洁生产水平可以达到与较先进的湿法炼锌相当的水平。
由此可见,该方法在我国尚有一定的发展空间和较强的生命力。
(上接第8页)
(2)技术指标
沥青烟气吸附净化技术指标采用类推法、对比法,经计算为:
吸收吸附率:≥98.0%
吸附粗粒收尘率:≥25%
排空沥青烟浓度:4.60mg/m3
排空粉尘浓度:≤50mg/m3排空焦油浓度:0.001mg/m3
5 结 语
该沥青烟气吸附净化工艺为技术研发课题,其关键在于:针对各抽风点不同的温湿度,如何切合实际地计算出热湿平衡点;研发适合特殊工况的吸附装置;确定布袋除尘器预覆膜形成的技术参数。
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