1、炭素廠瀝青煙塵凈化處理28工程設(shè)計(jì)與研究總第122期2007年6月炭素廠瀝青煙塵凈化處理王江峰,劉光大(摘要)介紹了炭素生產(chǎn)常用的幾種瀝青煙氣凈化方法.根據(jù)某炭素生產(chǎn)廠工藝流程的特點(diǎn),設(shè)計(jì)采取了電捕法和吸附法相結(jié)合的凈化方法處理瀝青煙氣.煙氣凈化系統(tǒng)采用plc控制系統(tǒng),自動(dòng)化程度高,遠(yuǎn)行安全可靠,經(jīng)凈化處理后的煙氣達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵詞)瀝青煙氣;凈化處理;電捕法;吸附法;吸附荊1】上.一上日ij舌隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,炭素材料廣泛地應(yīng)用于冶金,化工,電子,機(jī)械,電工,交通運(yùn)輸,航空,生物工程等行業(yè).對(duì)于某些用途來(lái)說(shuō),炭素材料是其他材料不可替代的.但是炭素生產(chǎn)所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題是相當(dāng)嚴(yán)重的

2、,炭素工業(yè)被稱為黑色工廠.炭素生產(chǎn)要經(jīng)過(guò)原料破碎,配料,瀝青熔化,瀝青與配料混捏,擠壓成型,燒結(jié)焙燒等工藝流程.炭素生產(chǎn)原料一般為瀝青焦,石油焦,無(wú)煙煤等.混捏過(guò)程中,粘接劑一般為煤瀝青和改質(zhì)瀝青.在炭素生產(chǎn)過(guò)程中,揮發(fā)和散發(fā)大量含有強(qiáng)致癌物質(zhì)的瀝青煙氣和炭塵.瀝青煙氣主要含多環(huán)芳烴化合物3,4苯并芘制癌物和少量的氯,氟化氫等有毒有害氣體,會(huì)引起肺癌,肝癌,瀝青皮炎等疾病;炭塵具有導(dǎo)電性,當(dāng)它沉積在電機(jī)等設(shè)備上時(shí),能使電機(jī)設(shè)備短路而引起火災(zāi).所以,在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的密閉性,設(shè)計(jì)良好的吸塵罩,采用行之有效的煙氣凈化處理方法.2煙氣凈化方法目前,國(guó)內(nèi)外凈化處理瀝青煙氣的方法主要有焚燒法,吸收

3、法,電捕法,吸附法.2.1焚燒法焚燒法就是把煙氣中的烴類,可燃炭粉和焦油霧滴燃燒,分解成coz,hzo.但此法燃燒溫度高,而且要求燃燒物達(dá)到一定濃度方可燃燒,燃燒時(shí)間控制嚴(yán)格,容易造成不完全燃燒和二次污染.2.2吸收法(濕法)瀝青煙氣和有機(jī)類液體(洗滌油)直接接觸,使得焦油粒子,煙塵凝沉下來(lái),從而達(dá)到凈化瀝青煙氣的目的.但該工藝會(huì)產(chǎn)生污水,造成二次污染,凈化效率不高,煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題較多.2.3電捕法利用高壓靜電捕集焦油.在電暈極(負(fù)極)和沉淀極之間施加直流高壓,使得電暈極放電,煙氣電離,生成大量的正,負(fù)離子.正,負(fù)離子在向電暈極,沉淀極移動(dòng)的過(guò)程中與焦油霧滴相遇,并使之帶電,霧滴被電極吸

4、引,從而被除去.電捕法對(duì)煙氣濃度和煙塵比電阻有一定要求,而且設(shè)備較貴.2.4吸附法利用各種具有很高孔隙率和比面積較大的粉末材料(焦炭粉,氧化鋁,活性炭,白云石粉等)作為吸附劑來(lái)凈化瀝青煙氣.其方法是以一定的速度向吸附裝置內(nèi)噴射吸附劑粉末,與瀝青煙氣逆流混合吸附,再通過(guò)布袋除塵器凈化煙氣.此法投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,操作維修方便,回收的煙塵可妥善處理.通過(guò)分析比較,炭素廠瀝青煙塵采用電總第122期炭素廠瀝青煙塵凈化處理捕法和吸附法,凈化處理效果較好.所以,炭素生產(chǎn)最好采取電捕法和吸附法相結(jié)合的凈化方法處理瀝青煙氣,吸附材料可采用氧化鋁,活性炭粉末或石油焦粉.新鮮的活性氧化鋁粉末在吸附瀝青煙氣的過(guò)程中

5、,除了可除去瀝青煙氣中的焦油霧滴和粉塵外,還可以吸附瀝青煙氣中的氟化氫氣體,達(dá)到煙氣脫氟的目的,吸附材料經(jīng)脫附后可循環(huán)使用.炭素廠瀝青煙氣采用石油焦粉作吸附劑具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槭徒狗垡部勺魈克厣a(chǎn)原料,在吸附煙氣后可直接送到生產(chǎn)工藝中去,不要求再生.這樣就簡(jiǎn)化了系統(tǒng),提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性.3凈化工藝的設(shè)計(jì)根據(jù)某炭素廠生產(chǎn)工藝流程,設(shè)計(jì)采取了電捕法和吸附法相結(jié)合的凈化方法處理瀝青煙氣.(1)瀝青熔化槽系統(tǒng).從瀝青熔化槽收集的瀝青煙氣保持15o190的溫度,通過(guò)煙氣管道引至電捕焦油器下簡(jiǎn)體,經(jīng)過(guò)電捕焦油器中部電暈電場(chǎng)凈化后,從上簡(jiǎn)體頂部導(dǎo)出,經(jīng)高空排放.(2)破碎,篩分,分離系統(tǒng).在生產(chǎn)原料

6、的粉碎,篩分,分離各工序產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)置密閉罩和吸塵罩進(jìn)行機(jī)械排風(fēng)保持負(fù)壓操作,含塵氣體經(jīng)除塵管道引至布袋除塵器凈化后排人大氣.(3)對(duì)在混捏,成型,廢糊輸送工序中揮發(fā)和散發(fā)的瀝青煙氣進(jìn)行密閉收集吸附凈化處理.瀝青煙氣進(jìn)入吸附器后與高速逆流而下的吸附劑粉末充分混合,吸附劑粉末對(duì)焦油霧滴進(jìn)行吸附,若要除去煙氣中的氟化氫,則可用活性氧化鋁粉末作為吸附劑,達(dá)到煙氣脫氟的目的,載氟的氧化鋁可以回收后脫氟再利用.在吸附凈化高濃度瀝青煙氣時(shí),建議采用大顆粒吸附劑粉末.除塵凈化系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行時(shí),從吸附劑料斗落下的粉末隨氣流進(jìn)入除塵器,在濾袋表面附上一層薄薄的預(yù)附層,當(dāng)瀝青煙氣經(jīng)過(guò)時(shí),預(yù)附層能夠有效地吸附瀝青煙氣

7、中的顆粒物,提高凈化效率.當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后,濾袋表面的粉塵達(dá)到一定厚度,需用壓縮空氣反吹清灰,使粉塵脫落到袋式除塵器底,通過(guò)除塵器卸料閥把粉塵卸到皮帶運(yùn)輸機(jī)上送至粉料庫(kù)回收再利用.回收到粉料庫(kù)的粉料經(jīng)處理后,由提升機(jī)定期裝入吸附劑料斗.整個(gè)吸附凈化系統(tǒng)采用plc控制系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤控制,根據(jù)瀝青煙氣量來(lái)控制吸附劑的下料量.控制室的計(jì)算機(jī)和自控儀表可顯示出除塵器,吸附器等設(shè)備的工況,整個(gè)煙氣凈化流程自控運(yùn)行.4結(jié)語(yǔ)為防止瀝青煙氣在管道輸送過(guò)程中因溫度降低導(dǎo)致焦油霧滴粘結(jié)管道,必須對(duì)管道進(jìn)行保溫,使煙氣溫度保持在120140;管道設(shè)計(jì)保持一定的坡度,以免粉塵沉降滯留在管道內(nèi).在設(shè)計(jì)煙氣凈化系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)瀝青煙氣成分的物理性質(zhì),保持風(fēng)量和熱量平衡.為瀝青煙氣在除塵器入口處的溫度保持在120左右,必須在強(qiáng)冷卻機(jī)前向煙氣管道內(nèi)送入高溫空氣,但溫度不能超過(guò)200,否則易引起瀝青煙氣爆炸(瀝青煙氣閃點(diǎn)溫度為220).目前,炭素廠選用的強(qiáng)冷卻機(jī)多采取噴水全蒸發(fā)的方式冷卻,如果有大量水蒸氣混入瀝青煙氣從而進(jìn)入吸附系統(tǒng),冷凝下來(lái)的水和焦油處理起來(lái)就成了問(wèn)題.因此,建