是當(dāng)下炭素行業(yè)處理非常理想的設(shè)備，它是將生產(chǎn)用煅后焦粉引至新建凈化粉料倉內(nèi)，在凈化粉倉的下料口根據(jù)工況設(shè)置一個或多個出口，通過高壓離心風(fēng)機(jī)分別送入產(chǎn)生煙氣較大的瀝青儲槽、混捏鍋、振動成型機(jī)的煙氣收集支管的起點(diǎn)位置，從產(chǎn)生煙氣的源頭開始凈化，可以達(dá)到更好的凈化效果，同時使系統(tǒng)中管道起始段開始均勻受到了磨粉的吸附，可以有效避免煙氣中的焦油粘附在管道內(nèi)壁?；旌咸挤酆蟮南到y(tǒng)就變成了一個簡單的收塵系統(tǒng)進(jìn)入布袋收塵器，通過回收重新進(jìn)入生產(chǎn)流程配料使用。從而達(dá)到煙氣吸附凈化和焦油回收雙重作用。
下面讓我們金鼎小編來為您詳細(xì)的介紹一下，黑法吸附設(shè)備的工作原理以及工藝流程。
●炭素行業(yè)概述
炭素制造行業(yè)通常以石油焦為原料，通過煅燒輔以瀝青作為粘合劑，經(jīng)原料制備、配料、混捏、成型、焙燒等工藝加工成各種規(guī)格的炭素制品。在生產(chǎn)的每一個工序中都有大量生產(chǎn)性粉塵溢出，尤其在成型車間瀝青融化、混捏、成型過程中會產(chǎn)生大量、粉塵及水蒸氣等污染物。成分非常復(fù)雜，含有數(shù)百種物質(zhì)，其中酚類、蒽萘類、苯丙芘等多環(huán)芳香烴類對人類及動植物具有一定危害性，特別是3-4苯丙芘屬于強(qiáng)致癌物質(zhì)，越來越受到人們的關(guān)注。陽極生產(chǎn)過程的混捏、成型工序中，溢出點(diǎn)分散，在實(shí)際運(yùn)行過程中由于治理方法不當(dāng)，造成外溢，危害人體健康造成環(huán)境污染，已引起人們高度重視。
2、的產(chǎn)生及特性分析
混捏成型工序散發(fā)的污染源主要是：瀝青高位槽、混捏鍋、糊料輸送機(jī)、糊料冷卻機(jī)、均溫鍋、成型機(jī)等?；炷蠊ば蛟诩恿虾透苫爝^程中會產(chǎn)生大量粉塵；而當(dāng)液體瀝青注入時，含有大量粉塵及瀝青的煙氣散發(fā)出來，隨濕混時間加長，煙氣中粉塵含量越來越小；混捏后的排糊時，由于糊料遇到冷空氣，則有大量的、水汽及少量粉塵散發(fā)出來；成型機(jī)在加料和成型過程中會產(chǎn)生含塵。有氣、液兩相組成，液相組分是十分細(xì)微的揮發(fā)冷凝物，粒徑多在0.1um-1um，而氣相則是不同氣體組成的混合氣體。
3、混捏成型常見治理技術(shù)
中瀝青揮發(fā)組分凝結(jié)成的固體、液體微粒，又有蒸汽狀態(tài)的有機(jī)物。根據(jù)氣態(tài)污染物工業(yè)控制設(shè)備的基礎(chǔ)原理和設(shè)計原理，一般常用的廢氣處理方法有四種：即吸收法、吸附法、化學(xué)反應(yīng)法、及高空稀釋排放。
為了凈化氣體中不同污染物，通常采用幾種方法治理。一種是靜電捕集法；該方法運(yùn)行簡單，使用方便；但隨著運(yùn)行時間加長，粘附在極板上的焦油及雜質(zhì)影響點(diǎn)捕焦油器的凈化效率及正常運(yùn)行，現(xiàn)在使用的電捕雖然很多廠家使用極板加熱和噴淋技術(shù)，雖然解決了極板粘油問題，但電捕焦油器還是無法滿足現(xiàn)有環(huán)保要求。主要表現(xiàn)在焦油排放和苯丙芘排放超標(biāo)。洗滌法：洗滌法是與石灰水在洗滌塔內(nèi)充分接觸，促使瀝青揮發(fā)分冷凝分離，濕法洗滌凈化工藝復(fù)雜，設(shè)備較多，需配套廢水處理系統(tǒng)。在嚴(yán)寒地區(qū)還需解決冬季結(jié)冰問題。吸附凈化法：吸附法是廢氣與多孔性固體接觸，使其在污染物吸附在固體表面而從氣流在分離出來，吸附作用可發(fā)生在不同界面上，氣體或污染物在固體（吸附劑）表面被吸附的過程是一種自發(fā)性過程。對于吸附劑及其被吸附物來說，被吸附物質(zhì)的量隨著表面增大而增加。因此，吸附劑一般滿足以下要求：
（1）比表面積及孔隙率大；
（2）吸附能力強(qiáng)；
（3）選擇性好；
（4）顆粒均勻，有較好的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好；
（5）制作簡單，價格便宜；在混捏成型凈化應(yīng)用中，基本采用煅后焦粉作為吸附劑吸附中的焦油。焦炭吸附后進(jìn)入粉料倉，參與配料使用。經(jīng)過濾袋除塵器的煙氣凈化后返回大氣中。
4、成型車間黑法吸附凈化應(yīng)用
炭素成型生產(chǎn)涉及到中碎、篩分、瀝青融化、配料、混捏、成型、生快冷卻等工序。主要工作是將煅燒車間生產(chǎn)的煅后焦和殘極經(jīng)過破碎、篩分后得到不同級別的顆粒，再與融化后的液體瀝青按一定比例配料。在一定工藝條件下進(jìn)行混捏、成型、生產(chǎn)出所需炭素產(chǎn)品。現(xiàn)國內(nèi)多家炭素企業(yè)采用黑法吸附，但效果不佳，主要體現(xiàn)在以下幾個問題：
（1）除塵器布袋糊袋問題；
（2）除塵器排灰螺旋輸送機(jī)堵料問題；
（3）收集管堵塞等。凈化效率高低，吸附效率是關(guān)鍵。從吸附機(jī)理上講，焦粉吸附是焦粉與瀝青煙質(zhì)的交換過程，焦粉與瀝青煙處在流動狀態(tài)，及吸附過程在流動過程中完成。為使吸附作用達(dá)到飽和狀態(tài)，焦粉加入量必須達(dá)到一定固氣比。
因此，新的黑法吸附系統(tǒng)凈化工藝從更高的起點(diǎn)出發(fā)，在充分結(jié)合生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上搭配較理想的黑法凈化技術(shù)。該工藝技術(shù)是無廢棄物料排放和產(chǎn)品損耗，而不會造成二次污染問題。該黑法吸附凈化系統(tǒng)采用粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的粉料與加熱保溫的在反應(yīng)器中充分混合，攜帶的粉料被布袋收塵器收集并返回流程，作為配料系統(tǒng)的原料。其工藝流程：將糊料混捏、糊料冷卻、成型等工序的塵源點(diǎn)排放出來的通過管道收集，并在匯集前用加熱方式對煙氣進(jìn)行溫度調(diào)控。經(jīng)調(diào)解的集中混合后，按設(shè)計的路線流經(jīng)垂直向上的文丘里反應(yīng)器。在此，文丘里提供必要的混合條件，煙氣與文丘里反應(yīng)器喉部高速噴出的焦粉混合，足以使被細(xì)焦粉吸附，吸附著的細(xì)焦粉成為載焦粉。載焦粉隨氣流脈沖，由收集下來并進(jìn)入配料倉待用。
5、黑法吸附凈化工藝特點(diǎn)
采用文丘里反應(yīng)器完成干料對煙氣的吸附過程。
目前，常用的吸附方法是管道吸附，即焦粉進(jìn)入含的總管道內(nèi)，整個吸附過程是在總管道內(nèi)進(jìn)行。這種方法簡單；但吸附效率低，主要是氣固兩相流不均勻，難以達(dá)到氣固充分混合的效果。因此，為保證氣固兩相流均勻，必須找到一種可靠的吸附裝置以保證吸附高。本系統(tǒng)選用的煙氣吸附裝置與傳統(tǒng)的不同，該法采用文丘里反應(yīng)器，粉料進(jìn)入VRI空心椎體，經(jīng)錐形殼體上的沿輻射線布置的孔均勻的，成溢流狀態(tài)流入煙氣管道內(nèi)，并很快布滿管道截面，煙氣連續(xù)流過，為煙氣和干粉提供了均勻的接觸機(jī)會，完成干料對煙氣對煙氣的吸附過程。采用加熱裝置對進(jìn)行加熱（適應(yīng)嚴(yán)寒地區(qū)）。
為使整個系統(tǒng)混合后風(fēng)溫提高到一定溫度以上，必須借助外部熱源進(jìn)行熱交換，補(bǔ)充熱量。在收集到的煙氣進(jìn)入反應(yīng)器前進(jìn)行加熱，既能把參與反應(yīng)的煙氣中的水分烘干，又能把煙氣提高到一定溫度，避免水凝，保持煙氣溫度在露點(diǎn)以上，提高溫度使焦粉與煙氣在反應(yīng)器及管道中充分混合，提高凈化效率。防止凝固，粘附在管道壁上。從而保證整個煙氣凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行。
吸附劑料倉實(shí)現(xiàn)可控下料。
反應(yīng)過的焦粉進(jìn)入，被過濾下來的含油焦粉進(jìn)入配料倉。在日常生產(chǎn)中，含油焦粉滿足生產(chǎn)要求，通常直接配料使用。通過文丘里反應(yīng)器的焦粉量可通過料倉下的調(diào)速回轉(zhuǎn)下料閥控制，人員可通過除塵器收集的料粉干濕情況調(diào)整下料閥開度，以將吸附粉的下料量調(diào)整到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以保證被充分吸收。
合理控制管路溫度范圍。
由于凈化管路溫度的控制不同，管路設(shè)計不同，不同的煙氣處理量及不同的環(huán)境溫度，對系統(tǒng)管路內(nèi)溫度產(chǎn)生不同需求，特別是這種高濕度、高濃度的對溫度要求更高。如煙氣溫度控制不好煙氣將在短時間內(nèi)結(jié)露堵塞煙道管路。我公司在黑法凈化系統(tǒng)的具體條件下和自然條件下，以摸索出一套較合理的溫度控制范圍。在實(shí)際生產(chǎn)中，管路較復(fù)雜，各管路溫度要求也不盡相同，但主要有兩個溫度控制：反應(yīng)器加熱溫度和工藝煙氣溫度，該溫度與加熱溫度和系統(tǒng)風(fēng)量等因素相關(guān)。
6、除塵器的壓差控制和濾料選擇
系統(tǒng)工作過程中，載油焦粉到達(dá)脈沖后，部分自然沉降下來，另一部分則吸附在濾袋表面，形成布袋內(nèi)外壓差逐步提高，當(dāng)達(dá)到設(shè)定水平后，脈沖清灰系統(tǒng)啟動清灰。壓力恢復(fù)到一定水平，周而復(fù)始。在脈沖袋式除塵器環(huán)節(jié)，通過壓差P來控制的清灰振打周期，以保證除塵器布袋能得到一層穩(wěn)定的焦粉層保護(hù)，避免焦油和水分對布袋的損害。同時外排氣體清潔；含焦油和水的焦粉全部返回流程使用，不會造成污染。利用壓差控制振打周期，延長布袋使用壽命。
在濾料選擇方面，我們選擇優(yōu)質(zhì)的、高滲透性、耐溫、憎油、憎水的覆膜濾料，使攜帶煙氣的焦粉對布袋預(yù)處理，使布袋表層形成過濾粉塵，加強(qiáng)對細(xì)微煙塵過濾，最終是過濾可達(dá)到99.8%以上。
7、排放指標(biāo)
通過環(huán)保部門對凈化系統(tǒng)進(jìn)行檢測，凈化效果非常理想，其粉塵排放達(dá)到10mg/m3以下，凈化效率99.9%。焦油排放達(dá)到20mg/m3以下，達(dá)到97%以上。苯丙芘凈化效率92-95%。該項目采用的技術(shù)無論從粉塵排放量還是焦油排放量，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保效益明顯。
8、社會效益評價
環(huán)保效益
在傳統(tǒng)炭素生陽極制造工序的成型車間，污染嚴(yán)重，不僅對從業(yè)人員的健康有影響。其排放的對周圍環(huán)境和人以及動植物也產(chǎn)生不利影響。該項目采用的技術(shù)，無論粉塵還是焦油排放量都遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保效益明顯，從業(yè)人員的工作環(huán)境也得以有效保證。
社會效益。由于該項目采用大量新工藝、新設(shè)備，在對這些新技術(shù)消化、吸收、改進(jìn)、優(yōu)化的過程中，對企業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)起到積極的促進(jìn)作用。
單點(diǎn)加料工藝簡介
1工藝簡介
單點(diǎn)加料黑法吸附系統(tǒng)為各個煙氣收集口將煙氣收集后匯集到沉降筒沉降后，煙氣經(jīng)反應(yīng)器與吸附劑反應(yīng)吸附后，經(jīng)主煙道進(jìn)入凈化后排出。其方案優(yōu)點(diǎn)在于反應(yīng)吸附位置主要在瀝青煙反應(yīng)器進(jìn)行，其送粉管路簡單，容易布置。單點(diǎn)加料法黑法吸附工藝設(shè)備主要有：計量系統(tǒng)、變頻回轉(zhuǎn)給料系統(tǒng)、加料管、加料風(fēng)機(jī)、反應(yīng)器、沉降筒、主煙道、及脈沖、主風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)、蒸汽滅火系統(tǒng)組成。
2工藝流程
黑法吸附凈化系統(tǒng)工藝為：煙氣主管道前端（除塵器后）主風(fēng)機(jī)啟動，在煙氣管道內(nèi)形成一定的風(fēng)速和負(fù)壓，提供出能將陽極生產(chǎn)收集凈化后的煙氣排至大氣的流量及壓力，每個煙氣產(chǎn)生點(diǎn)（混捏鍋收煙點(diǎn)的電動閥門分別和混捏鍋連鎖，混捏鍋加瀝青和糊料出鍋時閥門開啟，收集煙氣，正常情況下關(guān)閉，節(jié)省風(fēng)量。手動閥門用于調(diào)節(jié)各點(diǎn)的壓力及風(fēng)量。）的煙氣通過收塵罩、煙氣支管匯集到主管道，煙氣中大顆粒粉塵由于重力作用及風(fēng)速突然降低在沉降罐內(nèi)自然沉降，排入下端油桶。小顆粒粉塵隨高溫?zé)煔馍仙?，進(jìn)入渦流式反應(yīng)器。同時吸附粉倉內(nèi)的吸附劑—極細(xì)的煅后石油焦粉經(jīng)粉倉下部的變頻給料裝置，通過風(fēng)機(jī)連續(xù)不斷輸送到反應(yīng)器，和煅后焦細(xì)粉在反應(yīng)器內(nèi)對流運(yùn)動，充分接觸、混合，使吸附劑充分吸附中的焦油和有毒物質(zhì)，達(dá)到去除焦油分子使煙氣凈化的目的。而后，載的細(xì)粉隨主風(fēng)機(jī)引氣流上升，到達(dá)，通過布袋過濾，灰斗沉降，排灰系統(tǒng)排出，輸送到工藝配料倉 (球磨粉倉) ，參與工藝配料。而凈化后的不含粉塵，不含焦油的潔凈空氣隨引風(fēng)機(jī)排入大氣。
※ 黑法吸附系統(tǒng)的特點(diǎn)及要求歸納如下：
1）、外排氣體清潔；
2）、含焦油、水分的石油焦粉全部返回工藝流程，不造成二次污染及浪費(fèi)；
3）、除塵器采用壓差控制清灰周期，延長布袋使用壽命；
4）、吸附劑來源于工藝粉倉，返回于工藝配料，不影響生產(chǎn)工藝；
5）、對管網(wǎng)、管徑等的合理布局計算（充分考慮煙氣流向、設(shè)備檢修、工藝維護(hù)、管網(wǎng)煙氣流速等），每個吸煙點(diǎn)均布置手動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量及壓力，各管道預(yù)料檢修口、觀察口，及排污口，收塵點(diǎn)到沉降筒段煙氣管道全部安裝蒸汽或?qū)嵊桶闊峒氨?，可有效防止煙氣過快降溫冷卻而在管道壁粘接，長期運(yùn)行堵塞管道。
6）、有效減少維修次數(shù)，降低工人勞動強(qiáng)度；
7）、系統(tǒng)設(shè)有自動滅火蒸汽系統(tǒng)，使用安全。
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