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炭素厂沥青烟尘净化处理 28工程设计与研究总第122期2007年6月 炭素厂沥青烟尘净化处理 王江峰,刘光大 (摘要)介绍了炭素生产常用的几种沥青烟气净化方法.根据某炭素生产厂工艺流程的特点, 设计采取了电捕法和吸附法相结合的净化方法处理沥青烟气.烟气净化系统采用PLC控制系统, 自动化程度高,远行安全可靠,经净化处理后的烟气达到国家排放标准 [关键词)沥青烟气;净化处理;电捕法;吸附法;吸附荆 1—】上.——一上日IJ舌 随着科学技术的快速发展,炭素材料广 泛地应用于冶金,化工,电子,机械,电工,交 通运输,航空,生物工程等行业.对于某些用 途来说,炭素材料是其他材料不可替代的. 但是炭素生产所带来的环境污染问题是相当 严重的,炭素工业被称为黑色工厂.炭素 生产要经过原料破碎,配料,沥青熔化,沥青 与配料混捏,挤压成型,烧结焙烧等工艺流 程.炭素生产原料一般为沥青焦,石油焦,无 烟煤等.混捏过程中,粘接剂一般为煤沥青 和改质沥青.在炭素生产过程中,挥发和散 发大量含有强致癌物质的沥青烟气和炭尘. 沥青烟气主要含多环芳烃化合物3,4～苯并 芘制癌物和少量的氯,氟化氢等有毒有害气 体,会引起肺癌,肝癌,沥青皮炎等疾病;炭尘 具有导电性,当它沉积在电机等设备上时,能 使电机设备短路而引起火灾.所以,在生产 过程中应加强设备的密闭性,设计良好的吸 尘罩,采用行之有效的烟气净化处理方法. 2烟气净化方法 目前,国内外净化处理沥青烟气的方法 主要有焚烧法,吸收法,电捕法,吸附法. 2.1焚烧法 焚烧法就是把烟气中的烃类,可燃炭粉 和焦油雾滴燃烧,分解成COz,HzO.但此法 燃烧温度高,而且要求燃烧物达到一定浓度 方可燃烧,燃烧时间控制严格,容易造成不完 全燃烧和二次污染. 2.2吸收法(湿法) 沥青烟气和有机类液体(洗涤油)直接接 触,使得焦油粒子,烟尘凝沉下来,从而达到 净化沥青烟气的目的.但该工艺会产生污 水,造成二次污染,净化效率不高,烟气净化 系统运行问题较多. 2.3电捕法 利用高压静电捕集焦油.在电晕极(负 极)和沉淀极之间施加直流高压,使得电晕极 放电,烟气电离,生成大量的正,负离子.正, 负离子在向电晕极,沉淀极移动的过程中与 焦油雾滴相遇,并使之带电,雾滴被电极吸 引,从而被除去.电捕法对烟气浓度和烟尘 比电阻有一定要求,而且设备较贵. 2.4吸附法 利用各种具有很高孔隙率和比面积较大 的粉末材料(焦炭粉,氧化铝,活性炭,白云石 粉等)作为吸附剂来净化沥青烟气.其方法 是以一定的速度向吸附装置内喷射吸附剂粉 末,与沥青烟气逆流混合吸附,再通过布袋除 尘器净化烟气.此法投资少,运行费用低,操 作维修方便,回收的烟尘可妥善处理. 通过分析比较,炭素厂沥青烟尘采用电 总第122期炭素厂沥青烟尘净化处理 捕法和吸附法,净化处理效果较好.所以,炭 素生产最好采取电捕法和吸附法相结合的净 化方法处理沥青烟气,吸附材料可采用氧化 铝,活性炭粉末或石油焦粉.新鲜的活性氧 化铝粉末在吸附沥青烟气的过程中,除了可 除去沥青烟气中的焦油雾滴和粉尘外,还可 以吸附沥青烟气中的氟化氢气体,达到烟气 脱氟的目的,吸附材料经脱附后可循环使用. 炭素厂沥青烟气采用石油焦粉作吸附剂具有 独特的优点,因为石油焦粉也可作炭素生产 原料,在吸附烟气后可直接送到生产工艺中 去,不要求再生.这样就简化了系统,提高了 系统运行的可靠性. 3净化工艺的设计 根据某炭素厂生产工艺流程,设计采取 了电捕法和吸附法相结合的净化方法处理沥 青烟气. (1)沥青熔化槽系统.从沥青熔化槽收 集的沥青烟气保持15O～190℃的温度,通过 烟气管道引至电捕焦油器下简体,经过电捕 焦油器中部电晕电场净化后,从上简体顶部 导出,经高空排放. (2)破碎,筛分,分离系统.在生产原料 的粉碎,筛分,分离各工序产尘点设置密闭罩 和吸尘罩进行机械排风保持负压操作,含尘 气体经除尘管道引至布袋除尘器净化后排人 大气. (3)对在混捏,成型,废糊输送工序中挥 发和散发的沥青烟气进行密闭收集吸附净化 处理.沥青烟气进入吸附器后与高速逆流而 下的吸附剂粉末充分混合,吸附剂粉末对焦 油雾滴进行吸附,若要除去烟气中的氟化氢, 则可用活性氧化铝粉末作为吸附剂,达到烟 气脱氟的目的,载氟的氧化铝可以回收后脱 氟再利用.在吸附净化高浓度沥青烟气时, 建议采用大颗粒吸附剂粉末. 除尘净化系统开始启动运行时,从吸附 剂料斗落下的粉末随气流进入除尘器,在滤 袋表面附上一层薄薄的预附层,当沥青烟气 经过时,预附层能够有效地吸附沥青烟气中 的颗粒物,提高净化效率.当系统运行一段 时间后,滤袋表面的粉尘达到一定厚度,需用 压缩空气反吹清灰,使粉尘脱落到袋式除尘 器底,通过除尘器卸料阀把粉尘卸到皮带运 输机上送至粉料库回收