CN1077395A

CN1077395A - 一种净化沥青烟气的方法

Info

Publication number: CN1077395A
Application number: CN 92106129
Authority: CN
Inventors: 耿安朝; 张洪林; 阎光绪; 张德文; 鄂利海; 孔昌俊
Original assignee: FUSHUN PETROLEUM COLLEGE
Current assignee: FUSHUN PETROLEUM COLLEGE
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1993-10-20

Abstract

本发明涉及沥青在生产、应用过程中所产生有害烟气的净化方法，属于环保工程技术领域。提供一种由炉渣灰作吸附剂，采用流化床吸附工艺及固定填充床吸附工艺，来进行连续及间歇的净化沥青在生产、应用过程中所产生的有害气体，从而达到低压损、高净化率和降低处理费用的应用目的。将此吸附剂填入吸附床内，通过引风机将空冷缓冲装置所存沥青烟气吸入气体分布器处，吸进吸附床内，经吸附剂吸附净化，后进入除尘器做进一步处理，最后被引风机吸入烟囱中排入大气。

Description

本发明涉及沥青在生产、应用过程中所产生有害烟气的净化方法，属于环保工程技术领域。

我国现有大型油毡厂20多家，加上中小型油毡厂几百家，每年使用大量的沥青用于油毡生产。另外，还有许多冶金、炭素等生产厂家使用沥青。由于沥青在加热过程中产生大量蒸汽，在无法封闭的生产工艺过程中，散发到车间空气中，造成严重的空气污染，目前，经研究证明，沥青烟中含有3，4-苯并芘等致癌物质，因现有的治理净化工艺不完善或成本太高，国内尚无真正很好治理的厂家。特别是使用沥青的工艺大都在敞开系统中操作，而且工作面大，一般要求首先用引风系统集气排出后再加以净化，这就要求后面的净化工艺压降不能高，给现有净化技术带来很大困难。因此，寻求一种低压损、高净化效率和处理费用低的沥青烟气净化技术，是目前国内的一大技术难题。

沥青烟是十分细微的挥发冷凝物，其粒径多在0.1-10μm之间，烟气温度一般在50-180℃左右。这种浓度不太高，双极分散的烟雾，一般不能用常规的收尘净化方法除去（除含有其他粉尘外），需要用适合沥青烟特点的高效净化技术。国外由于现在大都采用先进的生产工艺，对沥青烟问题的研究不多，目前多采用焚烧处理。国内沥青烟污染一直是个老大难问题，用各种方法进行的尝试很多，但由于大都受到前段集气引风系统的牵扯，十分成功的工艺尚不多见。现将国内常见的几种方法分别予以介绍。

1、静电捕集法：

利用静电原理捕集沥青烟雾与静电收尘原理基本相同，目前使用较成功的是干式静电捕油器。该方法的优点是去除效率达到90%以上，气阻小。但一次性投资大，维护与管理技术复杂。特别是静电捕集器内温度需要保持在80℃以上，否则沥青会在极板上结块清理困难，另外也不适合于含水汽太多的烟气，其适用范围较窄，在处理炭素厂电极焙烧沥青尾气方面较成功。

2、冷凝法：

将沥青烟用大量冷却水在直冷器中进行逆向接触或喷雾，油和水一起排入污水系统。该方法工艺简单、安全可靠，但带来水污染问题。其缺点是冷凝效率不高，只适用于高浓度或氧化沥青尾气的预处理。

3、焚烧法：

沥青烟雾成分复杂，但基本都是碳氢化合物。在销毁温度800℃以上，停留时间多于0.5秒时，烃类物质即可毁尽，效率很高，比较彻底。其中热力焚烧包括（1）焚烧炉焚烧;（2）锅炉焚烧;（3）现有加热炉焚烧三种途径，但能耗大和因在炉膛“聚积”易引起爆炸等缺点限制了其应用。催化燃烧法耗能较小，销毁彻底是较有前途的方法，但目前尚无抗毒性强的催化剂。

4、吸收法：

使用吸收法净化时，需对吸收液进行选择，寻求廉价吸收剂是该方法的关键。沥青烟的净化效率取决于（1）洗液的性质;（2）烟气浓度，特别适用于高浓度场合，一般净化效率在70-80%以上。若用油洗时，洗下来的物质可以直接做燃料。用馏出油循环吸收法，对处理氧化沥青尾气很有效。

5、吸附法：

用吸附法净化沥青烟，是目前行之有效的低浓度烟气处理方法。常选用焦炭等作吸附剂，能将净化效率提高到90%以上，净化效率取决于固气比和工艺过程，一般是将1-10mm粒径的焦炭颗粒填充在固定床中，间歇操作，气阻相当大，因而造成很大的能耗。因再生工艺复杂，成本相当高，限制了其应用。

本发明的目的在于提供一种由炉渣灰作吸附剂，采用流化床吸附工艺及固定填充床吸附工艺，来进行连续及间歇的净化沥青在生产、应用过程中所产生的有害气体，从而达到低压损、高净化率和降低处理费用的应用目的。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

它是由流化床吸附工艺及固定填充床吸附工艺来完成的，该吸附剂采用的是燃煤锅炉的炉渣及除尘器收集到的灰尘，经破碎过筛，筛分成0.3-1.5mm大小的粒径，然后将此吸附剂填入吸附床内，通过引风机将空冷缓冲装置内沥青烟气吸入气体分布器处，吸进吸附床内，经吸附剂吸附净化后进入除尘器做进一步处理，最后被引风机吸入烟囱中排入大气。当采用流化床吸附工艺时，沥青加热的温度在220℃情况下，可选择最佳参量比为：吸附剂的粒径在0.45-0.90mm之间，用量为37.5g;引风量17升/分;吸附床径为25mm;籍此来进一步确定实际中不同处理烟气量的最佳参量比。

本发明的优点与积极效果是：

1、对沥青烟气的净化效率可达到99%以上，而且适用的浓度范围广，在几十到一千多mg/m³范围内，净化率都在90%以上。

2、采用流态化吸附工艺操作时，床层压降低，用在引风集气系统后面最理想。

3、用炉渣灰作吸附剂，属于对废弃物的再利用，吸附饱和后的炉渣灰可混入煤中烧毁，不需再生处理，无二次污染问题。

4、炉渣灰密度小，孔隙结构丰富，对沥青烟的饱和吸附容量大，达到200毫克沥青烟/每克炉渣灰，具有优良的吸附特性。

5、整个工艺设备所需投资少，能耗低，操作简便，处理费用与其他方法相比相当低，经济社会效益和环境效益明显。

附图说明如下：

图1为本发明流化床吸附工艺流程图;

图2为本发明固定填充床吸附工艺流程图。

下面将结合附图，通过最佳实施例对本发明的技术特征，作进一步的描述：

本发明的工艺流程示意图如附图1和附图2所示。由沥青烟发生源7产生的沥青烟气，在引风机3的引风作用下，经过集气罩6，首先进入空冷缓冲装置5，可除掉机械杂质和冷凝部分沥青烟，然后再进入吸附床1（流态化床或填充床），为保持气体均匀通过床层，特设置气体分布器2。沥青烟气以一定速度通过床层后被吸附净化，然后经引风机3排入烟囱8，为了除掉随气体夹带而出的一部分吸附剂，通常可加一个除尘器4。附图1为吸附床在流态化操作时的工艺，吸附床直径、高度、气体分布器形状、吸附剂用量，可根据处理气体量和沥青烟浓度在实施时设计。流态化床的吸附操作可采用吸附剂连续进料和出料方式进行，也可采用一次性加料的间歇式操作。为保证足够高的吸附净化效率，吸附剂在床层的静止填充高度一般不能低于100mm。若不考虑降低床层压降或处理气体量小、沥青烟浓度低时，还可采用固定填充床间歇操作，见附图2。

图2为固定填充床吸附操作流程，床层的直径，吸附剂填充高度和填充量，可根据处理气体量和沥青烟浓度及更换周期长短要求在实施时设计，这时的备用除尘器是为更换吸附剂时吹扫吸附床而用，正常操作时不必使用。引风机3的位置也可放在吸附床之间，然后作鼓风操作，即正压操作，附图1和2所示的为负压引风操作工艺流程。

实施例说明：

将蒸汽锅炉的燃煤炉渣破碎后，过筛，取一定范围的颗粒用做吸附剂，在实验装置上操作运行，其操作条件如下：

吸附剂：燃煤炉渣粒径：0.45-0.90mm

吸附剂用量：37.5g 吸附流态化床直径：25mm

引风量：17升/分沥青加热温度：220℃

根据《污染源统一监测分析方法》中推荐的方法，用环己烷作吸收液，在0.663l/mm流量下，取样分析吸附床进口与出口沥青烟浓度，考察其净化效率。结果见下表。

燃煤炉渣对沥青烟气的吸附净化效果：

编号	进气口浓度（mg/m³)	出气口浓度(mg/m³)	净化效率(%)	连续操作时间(t)
					1	700.3	1.0	99.9	0.1
2	226.2	25.1	88.9	0.2
					3	603.1	1.0	99.9	0.3
4	1307.2	1.0	99.9	0.4
					5	537.9	1.0	99.9	0.5
6	515.3	25.1	95.1	0.6
					7	1080.9	20.1	99.9	1.1
8	1344.9	15.1	98.6	1.6
					9	560.6	21.4	96.2	2.5
10	499.0	47.8	90.4	3.5
					11	1287.1	49.0	96.2	4.3
12	1516.9	38.1	97.5	6.0
					13	752.3	377.1	49.9	7.2

由表中数据可以看出，从开始吸附到达到饱和，共处理沥青烟气量为7.2m³，即该吸附剂的吸附容量约为150mg沥青烟/克燃煤炉渣。炉渣由于其表面孔隙大，比重小，特别是微孔结构疏松，对吸附有粘性的大分子有机物而言，具有很强的能力。从吸附一开始就表现出很好的吸附特性，而且性能稳定，保持良好吸附效率达7.2小时。从沥青烟气浓度看，从低的226.2mg/m³到高的1344.9mg/m³，均能保持高吸附效率，适应性很广。因此说，燃煤炉渣用作吸附剂处理沥青烟，将具有很好的应用前景。油毡厂沥青烟浓度一般在200mg/m³，按烟气发生量1500m³/h计，每小时共挥发沥青3000克，则需要消耗的燃煤炉渣为15kg/h，因此，处理费用相当低廉。

测量床层在流化状态下的压降，结果正常操作时，压降在800-1000Pa之间，远低于其他方法。沥青烟能够完全地被吸入到集气系统中，捕集效果很好。

综上参量是在实验条件下做出的，但可以籍以来进一步选择确定实际中不同处理烟气量的最佳参量，从而保证实际处理沥青烟气的最佳效果。

Claims

1、一种净化沥青烟气的方法，其特征在于是由流化床吸附工艺及固定填充床吸附工艺来完成的，该吸附剂采用的是燃煤锅炉的炉渣及除尘器收集到的灰尘，经破碎过筛，筛分成0.3-1.5mm大小的粒径，然后将此吸附剂填入吸附床1内，通过引风机3将空冷缓冲装置5内沥青烟气吸入气体分布器2处，吸进吸附床1内，经吸附剂吸附净化后进入除尘器做进一步处理，最后被引风机3吸入烟囱8中排入大气。

2、如权利要求1所述的净化沥青烟气的方法，其特征在于当采用流化床吸附工艺时，沥青加热的温度在220℃情况下，可选择最佳参量比为：吸附剂的粒径在0.45-0.90mm之间，用量为37.5g;引风量17升/分;吸附床径为25mm;籍此来进一步确实实际中不同处理烟气量的最佳参量比。