CN107998810A - 石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，它包括喷淋塔，喷淋塔上设置有烟气进入的进气管，喷淋塔的底部设置有落料装置，喷淋塔的侧壁上设置有排出冷却液的出液管和输送冷却液的喷液管，出液管位于喷液管下方，喷淋塔上还设置有对喷淋塔内侧壁加热的加热装置。本发明的有益效果是：实现了零污染排放，使得油脂、浮油、废气都能得到有效处理，且能耗低、效率高；整个高温烧结炉的尾气处理，均采用物理方法处理，降低了化学物品的使用，从而使得该处理方式能够长期有效的进行，并且节约了尾气处理成本；通过水循环处理装置，保证了水溶液的冷凝效果，实现了水循环利用。

Description

石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置

技术领域

本发明涉及石墨生产技术领域，特别是石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置。

背景技术

针状焦是生产高功率(HP)、超高功率(UHP)石墨电极的主要原料，分石油系针状焦和煤系针状焦。由于针状焦具有良好的石墨化性能，用其生产的HP、UHP石墨电极具有优良的导电导热性抗热震性和抗氧化性， 能够满足大容量电弧炉上承受高的电流密度，在急冷急热状态下有较高的机械强度等冶炼上质量要求，是普通焦生产的石墨电极在使用性能方面所无法比拟的。

用针状焦在生产石墨的过程中，高温烧结是一必不可少的重要工序，不管是石油系针状焦和煤系针状焦，在高温烧结后，其尾气的组成及其含量都不固定，而且成分极为复杂，含有大量的有害气体和气态的油状物质，如硫化气体、气态沥青，现有的处理工艺为在高温烧结炉的尾气出气安装一很长的管道，将高温气体通入管道内，随着管道的运输，气态物质冷凝，堆结在管道内，而其他物质则随意排放，在国家对环保要求越来越严格的要求下，这种不环保的排气方式将会被禁止，因此需要研发一种用于石墨生产高温烧结炉尾气的处理装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，它包括喷淋塔，喷淋塔上设置有烟气进入的进气管，喷淋塔的底部设置有落料装置，喷淋塔的侧壁上设置有排出冷却液的出液管和输送冷却液的喷液管，出液管位于喷液管下方，喷淋塔上还设置有对喷淋塔内侧壁加热的加热装置。

优选的，出液管和的喷液管之间连接有水循环处理装置，水循环处理装置包括沉淀池、气浮池、一级回收池、清水池、喷淋泵和喷淋管，出液管与沉淀池的进水端连通，沉淀池的一侧设置有往沉淀池添加絮凝剂的絮凝罐，沉淀池的第一出口与一级回收池连通，沉淀池的第二出口与气浮池连通，气浮池的第一出口与一级回收池连通，气浮池的第二出口与清水池连通，喷淋泵的进水口与清水池连通，喷淋泵的出口通过喷液管与设置在喷淋塔内的喷头连接，喷液管上设置有换热器，喷液管上还设置有PH值调节罐。

优选的，喷淋塔的顶部还设置有排气装置，排气装置包括依次连通的过滤器、抽风机和排气筒，过滤器与喷淋塔的出风口连接，喷淋塔的内腔顶部设置有除雾器，过滤器与喷淋塔连接的管道上还设置有干燥器。

优选的，沉淀池内设置有隔板，隔板将沉淀池分隔成絮凝区和浮油区，絮凝罐的喷淋塔的出水端位于絮凝区内，絮凝罐将絮凝剂添加到絮凝区内，沉淀池的底部设置有渣油沉降口，沉淀区的一侧还设置有抽走渣油沉降口处渣油的渣油回收泵，沉淀池的侧壁顶部开设有一溢流口，溢流口流出的浮油进入到一级回收池内。

优选的，气浮池的一侧设置有溶气机，溶气机的出口均匀铺设在气浮池的底部，溶气机的进口与气浮池的第二出口连通，气浮池的第二出口管上设置有水质检测仪以及三通电池阀，三通电池阀的一出口与清水池连通，三通电池阀的另一出口连接有一二级回收池。

优选的，气浮池内设置有第一折流板、第二折流板、第三折流板，第二折流板位于第一折流板和第三折流板之间，且第一折流板和第三折流板的底部分别与气浮池底部之间留有间隙，气浮池的顶部开设有溢流口，溢流口位于第一折流板和第三折流板之间，第二折流板安装在气浮池的底部，且第二折流板的顶部低于溢流口。

优选的，气浮池内设置有第一折流板、第二折流板、第三折流板，第二折流板位于第一折流板和第三折流板之间，且第一折流板和第三折流板的底部分别与气浮池底部之间留有间隙，气浮池的顶部开设有溢流口，溢流口位于第一折流板和第三折流板之间，第二折流板安装在气浮池的底部，且第二折流板的顶部低于溢流口。

优选的，落料装置为一设置在喷淋塔落料口的落料阀。

优选的，喷淋塔的塔身为空心塔身，其腔体为加热腔，的加热装置为电加热装置，电加热装置包括绝缘发热丝以及为绝缘发热丝供电的供电设备，绝缘发热丝安装在加热腔内，供电设备设置在喷淋塔的一侧。

优选的，喷淋塔的塔身为空心塔身，其腔体为加热腔，的加热装置为水加热装置，水加热装置为水蒸气加热，喷淋塔上设置有与加热腔连通的进气口以及设置有与加热腔连通的出气口。

本发明具有以下优点：1、通过喷淋塔，将高温尾气进行冷凝，使得溶于水的气态物质溶于水，不能溶于水的气态物质则被冷凝，最后在水冲洗的作用下从喷淋塔的底部排出，并进入到水循序处理装置，通过冷凝和溶解，使得高温尾气中的有害气体和物质均被拦截在喷淋塔内，从而使得该喷淋塔能够处理各种成分复杂的高温尾气，从喷淋塔顶部出来的气体，又通过干燥器和过滤器，进一步的将尾气中的有害物质吸附、净化，从而从排气筒排出的气体为无污染气体；

2、通过沉淀池、絮凝罐中絮凝剂，从而将高温尾气中的冷凝后的油状物质和水中的杂质絮凝、堆积在渣油沉降口，然后通过渣油泵将其抽走，从而将随着废水排出的油状物质和水中的杂质清除；

3、设计有一级回收池、二级回收池、以及溶气机，通过鼓泡、溢流的方式将水中的浮油、密度小于水的残渣排入一级回收池或二级回收池，从而得到符合工业标准的工业用水。

4、设置有PH调节罐使得冷凝水的呈弱酸或弱碱状态，避免水循环多次利用，增加水溶液的酸碱性，还设置有换热器，使得水循环溶液进入到喷淋塔内的温度低于40℃，从而保证水溶液的冷凝效果，从而保证水溶液的长期循环利用；

5、整个高温烧结炉的尾气处理，均采用物理方法处理，降低了化学物品的使用，从而使得该处理方式能够长期有效的进行，并且节约了尾气处理成本；

6、喷淋塔上设置有加热装置，当油脂状液体粘附在塔壁上后，通过加热使得油脂状液体软化，增加其流动性，降低对塔壁的粘附，从而使得油脂状液体能够快速的从落料阀中进入到油脂收集设备中，和现有的管道式自然冷却相比，冷凝效率高、油脂排放、收集方便、节约生产成本；

7、整个高温烧结炉尾气处理装置，实现了零污染排放，使得油脂、浮油、空气都能得到有效处理，且能耗低，效率高。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为绝缘发热丝的安装示意图；

图3 为气浮池的结构示意图；

图中，1-进口管，2-喷淋塔，3-絮凝罐，4-渣油沉降口，5-渣油回收泵，6-一级回收池，7-沉淀池，8-溶气机，9-PH值调节罐，10-气浮池，11-二级回收池，12-清水池，13-喷淋泵，14-换热器，15-干燥器，16-过滤器，17-抽风机，18-排气筒，19-喷头，20-隔板，21-水质检测仪，22-三通电磁阀，23-绝缘发热丝，24-除雾器，25-落料阀，26-加热腔，27-出液管，28-喷液管，91-第一折流板，92-第二折流板，93-第三折流板，94-溢流口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示，石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，它包括喷淋塔2，所述喷淋塔2上设置有烟气进入的进气管1，所述喷淋塔2的侧壁上设置有排出冷却液的出液管27和输送冷却液的喷液管28，所述出液管27位于喷液管28下方，在本实施例中，冷却液为工业标准的水，进气管1进来的气体成分复杂，主要含有气化的沥青、硫化物，其中沥青冷凝形成油脂状液体，硫化物一部分溶于水、另一部分不溶于水，不溶于水的硫化物冷凝形成固态硫化物，然后混杂与沥青中，其中冷凝后的油脂状物质堆积在喷淋塔的侧壁和底部上，为便于排出油脂状的物质，在喷淋塔2的底部设置有落料装置，在本实施例中，所述落料装置为一设置在所述喷淋塔2落料口的落料阀25，当落料阀25打开后，油脂状物质在本实施例中，喷淋塔2的底部设置有检测油脂状物质的检测仪，在本实施例中，检测仪可通过获取检测油脂物质的堆积高度信息或者堆积重量信息来反馈给控制器，当油脂物质堆积高度超标或者堆积重量超标，控制器则控制落料阀25打开，然后油脂物质则从落料阀排出。

在本实施例中，所用的冷却液为工业级标准的水，为节约水资源降低能耗，降低废水排放，在出液管27和喷液管28之间连接有水循环处理装置，水循环处理装置包括沉淀池7、气浮池10、一级回收池6、清水池12、喷淋泵13和喷淋管19，喷淋塔2的出水端与沉淀池7的进水端连通，沉淀池7的一侧设置有往沉淀池7添加絮凝剂的絮凝罐3，絮凝罐3中装有絮凝剂，并且絮凝罐3长期定量的往沉淀池7中加入絮凝剂，沉淀池7的底部设置有渣油沉降口4，在本实施例中，沉淀池7内设置有隔板20，隔板20将沉淀池7分隔成絮凝区和浮油区，絮凝罐3的喷淋塔2的出水端位于絮凝区内，絮凝罐3将絮凝剂添加到絮凝区内，从喷淋塔2内流出的废水进入到絮凝区后，在絮凝液的重用下，废水中的杂质、油性物质凝结成块状，然后沉淀在渣油沉降口4并形成渣油，沉淀区7的一侧还设置有抽走渣油沉降口4处渣油的渣油回收泵5，渣油回收泵5定时抽走渣油沉降口4的渣油，并将渣油统一处理，在本实施例中，喷淋泵13的进水口与清水池12连通，喷淋泵13的出口通过管道与设置在喷淋塔2内的喷头19连接，进一步的，喷淋泵13与喷头19连通的管道上安装有换热器14，换热器能够将水的温度冷却至40℃以下，从而使得进入到喷淋塔的水能够起到更好的冷凝作用。从进口管内进入的废气成分较为复杂，其中含有硫化气体、氯化物等溶于水的酸性介质，经过水的多次重复利用，从而使得冷却水的PH值逐渐降低，因此在本实施例中，为保证冷却水的PH值在6.8~7.2，在喷淋泵13与喷头19连通的管道上还设置有PH值调节罐9。

在本实施例中，排气装置包括依次连通的过滤器16、抽风机17和排气筒18，过滤器16与喷淋塔2的出风口连接，过滤器16为常用的活性炭过滤器，抽风机17工作，将喷淋塔中的空气抽出，以保证喷淋塔2内的压力平衡，抽出的空气在活性炭过滤器的作用下，进一步将空气中的颗粒，杂质过滤，最后通过排气筒18排出符合标准的空气，进一步的，在过滤器16与喷淋塔2连接的管道上还设置有干燥器15，干燥器15能够将空气中的水分吸干，从而使得进入过滤器16的空气为干燥空气，从而避免湿润空气长期进入到过滤器16中，影响活性炭的活性。

在本实施例中，沉淀池7的第一出口与一级回收池6连通，沉淀池7的侧壁顶部开设有一溢流口，溢流口流出的浮油进入到一级回收池6内，即在沉淀池7 的顶部开设有一缺口，沉淀池7内液体的上表面具有比水密度低的浮油，当沉淀池7内的液体装满后，浮油通过第一出口流入到一级回收池6内，沉淀池7的第二出口与气浮池10连通，第二出口设置在沉淀池7的中部，沉淀池7中部的液体进入到气浮池10内，气浮池10的第一出口与一级回收池6连通，气浮池10的第二出口与清水池12连通，在本实施例中，气浮池10的一侧设置有溶气机8，溶气机8的出口均匀铺设在气浮池10的底部，溶气机8的进口与气浮池10的第二出口连通，溶气机8使得气浮池10内底部具有均匀的小气泡，通过小气泡能够加速比水密度低的浮油上浮，最后漂浮在气浮池10的上表面，在本实施例中，气浮池10内设置有第一折流板91、第二折流板92、第三折流板93，第二折流板92位于第一折流板91和第三折流板93之间，且第一折流板91和第三折流板93的底部分别与气浮池10底部之间留有间隙，气浮池10的顶部开设有溢流口94，溢流口94位于第一折流板91和第三折流板93之间，第二折流板92安装在气浮池10的底部，且第二折流板92的顶部低于溢流口94，从沉淀池7第二出口出来的液体进入到气浮池10的第一折流区，然后从第一折流板91底部流入第二折流区，经过第二折流区的顶部然后进入第三折流区，从第三折流板底部流入，然后再从气浮池10的第二出口流出，液体通过多次折流然后再加上溶气机在气浮池10底部的气泡，从而使得浮油全部漂浮在气浮池10的顶部，然后漂浮在气浮池10顶部的浮油通过溢流口94进入到一级回收池6内，通过两次溢流浮油，从而使得从气浮池10第二出口流出的液体符合工业用水标准，进一步的，在气浮池10的第二出口管上设置有水质检测仪21以及三通电池阀22，三通电池阀22的一出口与清水池12连通，三通电池阀22的另一出口连接有一二级回收池11，当水质检测仪21检测到从气浮池10第二出口出来的水不能达到工业用水的要求，则控制三通电池阀22将水导入到二级回收池11，在本实施例中，二级回收池11可通过抽水泵，将二级回收池11中的水抽到气浮池10内，然后再次消除水中的浮油，直至达到工业用水标准，当然在本实施例中，二级回收池11也可与气浮池10结构一样，然后再连接一溶气机，并且该二级回收池11的溢流口与一级回收池6连通，该二级回收池11的清水出口与清水池12连通。

冷凝后的油脂状液体，具有一定的粘性，当落料阀25打开后，油脂状液体落料比较慢，而且落料不彻底，从而导致生产效率降低，落料阀25的开阀频率增加，降低落料阀25的使用寿命，为解决这一问题，在本实施例中，所述喷淋塔2的塔身为空心塔身，其腔体为加热腔26，所述的加热装置为电加热装置，所述电加热装置包括绝缘发热丝23以及为绝缘发热丝23供电的供电设备，所述绝缘发热丝23安装在加热腔内，供电设备设置在喷淋塔2的一侧，在本实施例中，绝缘发热丝23和供电设备均为市购产品，当需要打开落料阀25时，提前几分钟打开供电设备，供电设备通电，使得绝缘发热丝23发热，绝缘发热丝23对喷淋塔内侧壁加热，加热温度为70~90℃，油脂状液体在该温度下软化，其粘性大幅降低，当落料阀25打开后，软化后的油脂状液体能迅速排出喷淋塔2，并且因喷淋塔2具有70~90℃的温度，从而与喷淋塔2接触的油脂状液体能够迅速软化排出，从而提高排出率，在本实施例中，为降低能耗，在加热腔26的外侧壁上设置有保温层。

实施例二：

本实施例与实施例一其他结构基本相同，唯一不同点在于加热装置不相同，在本实施中，所述的加热装置为水加热装置，所述水加热装置为水蒸气加热，所述喷淋塔2上设置有与加热腔26连通的进气口以及设置有与加热腔26连通的出气口，在本实施例中，水的温度为70~90摄氏度的高温水，当需要打开落料阀25时，提前几分钟通入高温水，高温水将热能传递到喷淋塔内侧壁，油脂状液体在该温度下软化，其粘性大幅降低，当落料阀25打开后，软化后的油脂状液体能迅速排出喷淋塔2，并且因喷淋塔2具有70~90℃的温度，从而与喷淋塔2接触的油脂状液体能够迅速软化排出，从而提高排出率。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：它包括喷淋塔（2），所述喷淋塔（2）上设置有烟气进入的进气管（1），所述喷淋塔（2）的底部设置有落料装置，所述喷淋塔（2）的侧壁上设置有排出冷却液的出液管（27）和输送冷却液的喷液管（28），所述出液管（27）位于喷液管（28）下方，所述喷淋塔（2）上还设置有对喷淋塔（2）内侧壁加热的加热装置。

2.根据权利要求1所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述出液管（27）和所述喷液管（28）之间连接有水循环处理装置，所述水循环处理装置包括沉淀池（7）、气浮池（10）、一级回收池（6）、清水池（12）、喷淋泵（13）和喷淋管（19），所述出液管（27）与所述沉淀池（7）的进水端连通，所述沉淀池（7）的一侧设置有往所述沉淀池（7）添加絮凝剂的絮凝罐（3），所述沉淀池（7）的第一出口与所述一级回收池（6）连通，所述沉淀池（7）的第二出口与所述气浮池（10）连通，所述气浮池（10）的第一出口与所述一级回收池（6）连通，所述气浮池（10）的第二出口与所述清水池（12）连通，所述喷淋泵（13）的进水口与所述清水池（12）连通，所述喷淋泵（13）的出口通过喷液管（28）与设置在所述喷淋塔（2）内的喷头（19）连接，所述喷液管（28）上设置有换热器（14），所述喷液管（28）上还设置有PH值调节罐（9）。

3.根据权利要求1或2所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述喷淋塔（2）的顶部还设置有排气装置，所述排气装置包括依次连通的过滤器（16）、抽风机（17）和排气筒（18），所述过滤器（16）与所述喷淋塔（2）的出风口连接，所述喷淋塔（2）的内腔顶部设置有除雾器（24），所述过滤器（16）与所述喷淋塔（2）连接的管道上还设置有干燥器（15）。

4.根据权利要求2所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述沉淀池（7）内设置有隔板（20），所述隔板（20）将所述沉淀池（7）分隔成絮凝区和浮油区，所述絮凝罐（3）的所述喷淋塔（2）的出水端位于絮凝区内，所述絮凝罐（3）将絮凝剂添加到所述絮凝区内，所述沉淀池（7）的底部设置有渣油沉降口（4），所述沉淀区（7）的一侧还设置有抽走所述渣油沉降口（4）处渣油的渣油回收泵（5），所述沉淀池（7）的侧壁顶部开设有一溢流口，所述溢流口流出的浮油进入到所述一级回收池（6）内。

5.根据权利要求2或4所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述气浮池（10）的一侧设置有溶气机（8），所述溶气机（8）的出口均匀铺设在所述气浮池（10）的底部，所述溶气机（8）的进口与所述气浮池（10）的第二出口连通，所述气浮池（10）的第二出口管上设置有水质检测仪（21）以及三通电池阀（22），所述三通电池阀（22）的一出口与所述清水池（12）连通，所述三通电池阀（22）的另一出口连接有一二级回收池（11）。

6.根据权利要求5所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述气浮池（10）内设置有第一折流板（91）、第二折流板（92）、第三折流板（93），所述第二折流板（92）位于所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）之间，且所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）的底部分别与所述气浮池（10）底部之间留有间隙，所述气浮池（10）的顶部开设有溢流口（94），所述溢流口（94）位于所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）之间，所述第二折流板（92）安装在所述气浮池（10）的底部，且所述第二折流板（92）的顶部低于所述溢流口（94）。

7.根据权利要求6所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述气浮池（10）内设置有第一折流板（91）、第二折流板（92）、第三折流板（93），所述第二折流板（92）位于所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）之间，且所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）的底部分别与所述气浮池（10）底部之间留有间隙，所述气浮池（10）的顶部开设有溢流口（94），所述溢流口（94）位于所述第一折流板（91）和所述第三折流板（93）之间，所述第二折流板（92）安装在所述气浮池（10）的底部，且所述第二折流板（92）的顶部低于所述溢流口（94）。

8.根据权利要求7所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述落料装置为一设置在所述喷淋塔（2）落料口的落料阀（25）。

9.根据权利要求8所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述喷淋塔（2）的塔身为空心塔身，其腔体为加热腔（26），所述的加热装置为电加热装置，所述电加热装置包括绝缘发热丝（23）以及为绝缘发热丝（23）供电的供电设备，所述绝缘发热丝（23）安装在加热腔内，供电设备设置在喷淋塔（2）的一侧。

10.根据权利要求8所述的石墨生产用高温烧结炉尾气处理装置，其特征在于：所述喷淋塔（2）的塔身为空心塔身，其腔体为加热腔（26），所述的加热装置为水加热装置，所述水加热装置为水蒸气加热，所述喷淋塔（2）上设置有与加热腔（26）连通的进气口以及设置有与加热腔（26）连通的出气口。