CN109893923A - 一种插板式沥青烟净化装置及电极糊生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种插板式沥青烟净化装置及电极糊生产工艺。该沥青烟净化装置包括两个串连的吸附过滤仓，每个吸附过滤仓顶部和底部各安装料仓、料斗，料斗连接卸料装置、双向插板阀，吸附过滤仓之间布置燃气烧嘴。前一个吸附过滤仓内布置具有贯穿上下端的多层V形格栅，格栅间填充焦粉，后一个吸附过滤仓内布置轻质多孔氧化铝板，板间填充氧化铝颗粒，沥青烟气经由两个吸附过滤仓处理后，洁净气体由出气烟箱排出。本发明能使沥青烟气被吸附过滤介质吸附、过滤，并且在吸附过滤仓内形成移动床式吸附，提高沥青烟气净化的效率。还提出了应用上述沥青烟净化装置的电极糊生产工艺，步骤简单，产品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及烟尘净化技术领域，具体为一种沥青烟高效净化装置及电极糊生产工艺。
背景技术
炭素行业通常以焦炭为原料，以煤沥青为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压型、焙烧等工艺加工成各种炭素制品。在沥青融化、混捏、压型、焙烧过程中会产生大量的沥青烟尘(气)、烟尘、SO2等污染物。沥青烟尘中含有沥青焦油挥发物等，其主要成分有3,4-苯并芘、苯并蒽等80多种多环芳烃类碳氢化合物，大多是致癌和强致癌物质。沥青烟尘是炭素行业排放的主要大气污染物质，高浓度的沥青烟尘严重污染了作业场所的空气质量和周围大气环境，对车间工人和周围居民健康造成严重危害，是目前企业和政府部门大气污染防治的重点。
目前，沥青烟气的净化方法主要有：吸收法、燃烧法、电捕法、吸附法。
(1)吸收法，采用有机液体做吸收剂，对吸附后的液体需要再次处理，且处理不当容易造成二次污染。(2)燃烧法，沥青烟浓度越高，越有利于燃烧进行。沥青烟的浓度低，处理费用很高。(3)电捕法，温度过高，而沥青烟气中气态烃所占比例提高，气态烃将挥发气化，将会增大捕集难度，温度过低沥青又易于凝结在极板上。(4)吸附法，吸附剂价格昂贵，并且吸附后的废渣不易处理。现有的沥青烟净化设备使用效果还是不够理想，因此有必要开发一种成本低，运行可靠的沥青烟净化设备，用以净化沥青烟气，达到相关排放标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的技术缺陷，提供一种沥青烟气净化装置及电极糊生产工艺，该技术结合炭素厂电极糊生产工艺，使用生产原料焦粉和自制轻质多孔氧化铝颗粒作为吸附介质，用后焦粉能够作为生产原料继续投入生产，用后轻质多孔氧化铝过滤板和轻质多孔氧化铝颗粒能够通过高温加热燃烧恢复其吸附性能，并且该装置结构简单、成本低、净化效率高，不产生二次污染等，解决了目前沥青烟净化过程中存在的吸附剂昂贵、运行成本高、吸附装置结构复杂等问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种沥青烟气净化装置，包括进气烟箱、出气烟箱，其特征在于，在进气烟箱和出气烟箱之间设有两个串联的吸附过滤仓，在吸附过滤仓内分别形成收容空间，吸附过滤仓顶端和底端分别连通料仓和料斗，在第一吸附过滤仓布置多层V字型布料板，V字型布料板中部是与料仓、料斗贯通的物料通道，每层V字型布料板之间的空隙形成与进气烟箱、第二吸附过滤仓连通的风道；第二吸附过滤仓前后分别连通第一吸附过滤仓和出气烟箱，所述第二吸附过滤仓顶部的料仓顶面安装盖板，第二吸附过滤仓下方的料斗的上方或下方安装可操控的双向插板阀，第二吸附过滤仓左右两侧布置有垂直于烟气方向的线型凹槽，每个凹槽中嵌插一块轻质多孔氧化铝过滤板，轻质多孔氧化铝过滤板在双向插板阀上方将第二吸附过滤仓间隔成多级收容单元，每级收容单元内填充轻质多孔氧化铝颗粒，第一吸附过滤仓与第二吸附过滤仓中间沿竖直方向布置若干朝向第二吸附过滤仓的燃气烧嘴。
进一步地，所述V字型布料板从中间的物料通道分为两列布料板，两列布料板均向下倾斜朝向料斗，所述布料板按以下方式排列：
沿水平方向成列等距布置，布置两列布料板，各列布料板的相对端间距为100～500mm；
沿竖直方向成行等高布置，每行布料板互相平行且倾斜于水平面，每行布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值；
所述料仓排料口位于两列布料板之间的上方，位于料仓排料口下方的两列布料板的夹角开口朝向所述料仓。
进一步地，所述V字型布料板的物料通道和风道内填充有焦粉，第一吸附过滤仓下方的料斗底部安装卸料装置，连续排出焦粉，使焦粉在V字型布料板上方的料仓和下方的料斗之间连续流动形成流化床。
优选地，所述布料板倾斜角为20°～50°。
进一步地，在所述布料仓与进气烟箱之间设有气流均布板。
进一步地，所述两列布料板顶部的第一层倾斜角为50°～70°。
进一步地，所述第二吸附过滤仓下方安装有可操控的双向插板阀，所述线型凹槽从第二吸附过滤仓顶端向下延伸至料斗顶端，料斗内还设有沿所述线型凹槽延长线方向分布的隔板，所述双向插板阀沿轻质多孔氧化铝过滤板法线方向间歇性直线运动依次排出每级收容单元内的轻质多孔氧化铝颗粒。
进一步地，所述轻质多孔氧化颗粒直径为2-10mm，密度为0.3-2g/cm3。
本发明还提供了一种应用上述插板式沥青烟净化装置的电极糊生产工艺，吸附沥青烟后的焦粉由卸料装置连续排出，通过出料斗提机进入原料料仓，进而进入电极糊生产工序。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下积极效果：
1、本发明在进气烟箱一侧设置有第一吸附过滤仓，第一吸附过滤仓两侧仓壁之间连接两列倾斜布料板，每列布料板分为多层，每层互相平行，两列布料之间互相远离，结构简单，维修方便。
2、两列布料板及吸附过滤仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，沥青烟气可沿布料板间的间隙通过布料板，与两列布料板间积累的物料传质接触，本发明的料仓中蓄有料仓高度2/3～3/4的焦粉，向吸附过滤仓供给焦粉，沥青烟气在通过吸附过滤仓时被吸附过滤仓内的焦粉捕集，通过卸料装置连续排出焦粉，保证了本装置的连续运转，吸附剂一直是更新的状态，吸附性能一直处于最优的状态，净化效率高。
3、第二吸附过滤仓内布置多块轻质多孔氧化铝过滤板，两块轻质多孔氧化铝过滤板作为物料通道前后两侧的挡板，焦粉和沥青烟气可通过轻质多孔氧化铝过滤板弯曲复杂的通道，与轻质多孔氧化铝过滤板间积累的物质传质接触，焦粉和沥青烟气在通过第二吸附过滤仓时被轻质多孔氧化铝过滤板和轻质多孔氧化铝颗粒捕集，通过定期加热燃烧轻质多孔氧化铝过滤板和轻质多孔氧化铝颗粒上吸附的焦粉和沥青烟气恢复其吸附性能，保证了吸附剂的吸附性能，净化效率高。
4、当沥青烟气由进气烟箱进入装置本体后，通过气流均布板使烟气流动速度均匀进入吸附过滤仓，绝大部分沥青烟气被吸附过滤仓中的焦粉捕集，剩余沥青烟气和被气流带出的少量焦粉随气流运动，与轻质多孔氧化铝过滤板接触，在惯性碰撞、扩散等作用下被轻质多孔氧化铝过滤板二次捕集，被气流带入第二吸附过滤仓的焦粉和沥青烟气再次被轻质多孔氧化铝颗粒捕集，洁净气体由出气烟箱排放到大气环境，达到净化沥青烟气的目的。
5、本发明能形成流化床，保证焦粉的吸附性能，有效提高吸附过滤仓对沥青烟气的净化效率。并且第一吸附过滤仓使用的吸附介质来源于炭素厂内的原料焦粉，在吸附沥青烟气后可以继续作为原料投入生产，吸附过焦粉和沥青烟气的轻质多孔氧化铝板以及轻质多孔氧化铝颗粒可通过燃气烧嘴喷出的高温火焰加热燃烧被吸附的焦粉和沥青烟气恢复其吸附性能，达到重复利用的目的。
6、本装置可以通过操控双向插板阀间歇性开合，更新轻质多孔氧化铝颗粒，改善装置的阻力，对排出的轻质多孔氧化铝颗粒进行焚烧循环使用。本装置还能按烟气方向分级排出第二吸附过滤仓间吸附焦粉和沥青烟后阻力变大的轻质多孔氧化铝颗粒，降低了轻质多孔氧化铝颗粒的煅烧处理量，在达到更加节能目的的同时，使靠近出气烟箱未充分吸附沥青烟气的轻质多孔氧化铝颗粒在箱体内延长停留时间。
因此，本装置可实现吸附剂零成本、降低设备投资和降低系统运行成本并解决吸附剂活性下降等问题，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的沥青烟气净化装置的结构示意图；
图2为本发明电极糊生产工艺示意图；
图3为本发明图1的A-A方向俯视结构示意图；
图4为本发明图1的第二过滤吸附仓空仓时的结构示意图；
图5为本发明的另一种实施方式第二过滤吸附仓空仓时的结构示意图；
图6为本发明的轻质多孔氧化铝过滤板的实体图；
其中图6中的轻质多孔氧化铝过滤板孔径为0.1～1.5mm。
具体实施方式
下面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、完整的描述，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。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
图1为本发明的一种结构示意图。所述插板式沥青烟净化装置由料仓1、进气烟箱2、气流均布板3、第一吸附过滤仓4、料斗5、卸料装置6、双向插板阀7、轻质多孔氧化铝过滤板12、净化箱体15、第二吸附过滤仓9、隔板20、出气烟箱8、盖板13和燃气烧嘴17组成。进气烟箱2、第一吸附过滤仓4、净化箱体15、第二吸附过滤仓9、出气烟箱8沿烟气流通方向依次连通。
所述料斗5安装在第一吸附过滤仓4、第二吸附过滤仓9的底部，第一吸附过滤仓底部料斗5连接卸料装置6，第二吸附过滤仓底部料斗18排料端依次连接双向插板阀7和卸料装置6，用于连续排出焦粉11或轻质多孔氧化铝颗粒10。
所述第一吸附过滤仓4的前后两端分布两列布料板111，布料板111与第一吸附过滤仓4两侧仓壁连接，各列布料板分为多层互相平行的布料板，布料板倾斜于水平面20°～50°，位于两列布料板顶层的布料板，倾斜角为50°～70°，利于料仓排出焦粉，两列布料板互相远离，间距为100mm，两列布料板的夹角开口方向朝向料仓，两列布料板及吸附过滤仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，烟气可沿布料板间的间隙通过布料板，与两列布料板间积累的物料传质接触，每层布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值，防止积累的物料外溢。
如图3为图1中A-A方向的俯视图去掉第二料仓16、填充的焦粉11、轻质多孔氧化铝颗粒10、第二吸附过滤仓9后的示意图，净化箱体15设有贯穿顶面和底面的矩形通道14，矩形通道14下端连通第二料斗18，位于矩形通道14两侧的净化箱体15内周布置有垂直于烟气方向的三条线型凹槽19，如图4，位于中间的线型凹槽19向下延伸至第二料斗18排料端，每个线型凹槽19内嵌插一块多孔氧化铝过滤板12，两块轻质多孔氧化铝过滤板12间填充直径为2-10mm、密度为0.3-2g/cm3的轻质多孔氧化铝颗粒10，如图4，第二料斗18内设有与位于中间的线型凹槽19对应的隔板20，多孔氧化铝过滤板12平行排列与隔板20将矩形通道14和第二料斗18间隔成两个收容单元，用于二次捕集焦粉和沥青烟气。
两个收容单元与两侧的净化箱体15内壁围合形成第二吸附过滤仓9，第二吸附过滤仓9顶部连通第二料仓16，第二料16顶面安装有盖板，第二料仓16内填充轻质多孔氧化铝颗粒10，第二吸附过滤仓9下方连通第二料斗18，第二料斗18下方连接双向插板阀7和排料装置6，双向插板阀7的闸板在收容单元的法线方向运动时，隔断或连通任一个收容单元与排料装置6的连接，用于连续或间歇排出轻质多孔氧化铝颗粒10。
净化箱体15内有若干均匀布置的燃气烧嘴17，在排出矩形通道14内的轻质多孔氧化铝颗粒10后，由燃气喷嘴17喷出的燃气加热燃烧轻质多孔氧化铝过滤板12上吸附的焦粉和沥青烟气，恢复其吸附过滤性能。
通过双向插板阀7沿烟气流动方向按插板的顺序间歇性或连续性的依次排出两个收容单元内的轻质多孔氧化铝颗粒，当排出第二料仓内的所有轻质多孔氧化铝颗粒时，切断烟气，通过燃气烧嘴喷出点燃的天然气煅烧加热燃烧轻质多孔氧化铝过滤板12上吸附的焦粉和沥青烟气，恢复其吸附过滤性能。
实施例2
图5为本发明的一种结构示意图。所述插板式沥青烟净化装置由料仓1、进气烟箱2、气流均布板3、第一吸附过滤仓4、料斗5、卸料装置6、双向插板阀7、轻质多孔氧化铝过滤板12、净化箱体15、第二吸附过滤仓9、隔板20、出气烟箱8、盖板13和燃气烧嘴17组成。进气烟箱2、第一吸附过滤仓4、净化箱体15、第二吸附过滤仓9、出气烟箱8沿烟气流通方向依次连通。
所述料斗5安装在第一吸附过滤仓4、第二吸附过滤仓9的底部，第一吸附过滤仓底部料斗5连接卸料装置6，第二吸附过滤仓底部料斗18排料端依次连接双向插板阀7和卸料装置6，用于连续排出焦粉11或轻质多孔氧化铝颗粒10。
所述第一吸附过滤仓4的前后两端分布两列布料板111，布料板111与第一吸附过滤仓4两侧仓壁连接，各列布料板分为多层互相平行的布料板，布料板倾斜于水平面20°～50°，位于两列布料板顶层的布料板，倾斜角为50°～70°，利于料仓排出焦粉，两列布料板互相远离，间距为100mm，两列布料板的夹角开口方向朝向料仓，两列布料板及吸附过滤仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，烟气可沿布料板间的间隙通过布料板，与两列布料板间积累的物料传质接触，每层布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值，防止积累的物料外溢。
如图3为图1中A-A方向的俯视图去掉第二料仓16、填充的焦粉11、轻质多孔氧化铝颗粒10、第二吸附过滤仓9后的示意图，净化箱体15设有贯穿顶面和底面的矩形通道14，矩形通道14下端连通第二料斗18，位于矩形通道14两侧的净化箱体15内周布置有垂直于烟气方向的三条线型凹槽19，如图5，位于中间的线型凹槽19向下延伸至第二料斗18排料端，每个线型凹槽19内嵌插一块多孔氧化铝过滤板12，两块轻质多孔氧化铝过滤板12间填充直径为2-10mm、密度为0.3-2g/cm3的轻质多孔氧化铝颗粒10，第二料斗18与第二吸附过滤仓9之间安装有双向插板阀7，，多孔氧化铝过滤板12平行排列与隔板20将矩形通道14间隔成两个收容单元，用于二次捕集焦粉和沥青烟气。
两个收容单元与两侧的净化箱体15内壁围合形成第二吸附过滤仓9，第二吸附过滤仓9顶部连通第二料仓16，第二料16顶面安装有盖板，第二料仓16内填充轻质多孔氧化铝颗粒10，第二吸附过滤仓9下方通过双向插板阀7连通第二料斗18，第二料斗18下方连接排料装置6，双向插板阀7的闸板在收容单元的法线方向运动时，隔断或连通任一个收容单元与排料装置6的连接，用于连续或间歇排出轻质多孔氧化铝颗粒10。
净化箱体15内有若干均匀布置的燃气烧嘴17，在排出矩形通道14内的轻质多孔氧化铝颗粒10后，由燃气喷嘴17喷出的燃气加热燃烧轻质多孔氧化铝过滤板12上吸附的焦粉和沥青烟气，恢复其吸附过滤性能。
本实施例还提供了一种应用上述插板式沥青烟净化装置的电极糊生产工艺，吸附沥青烟后的焦粉由卸料装置连续排出，通过出料斗提机进入原料料仓，石油焦和冶金焦经回转窑烘干后，通过斗提机、皮带输送机送往原料料仓，再由配料秤按配方要求与无烟煤、沥青及残留阳极废料一同注入捏合机内加热并搅拌混合。混捏好的糊料卸入成型机，成型后进入冷却机冷却，得到电极糊产品。
Claims (8)
1.一种插板式沥青烟净化装置，包括进气烟箱、出气烟箱，其特征在于，在进气烟箱和出气烟箱之间设有两个串联的吸附过滤仓，在吸附过滤仓内分别形成收容空间，吸附过滤仓顶端和底端分别连通料仓和料斗，在第一吸附过滤仓布置多层V字型布料板，V字型布料板中部是与料仓、料斗贯通的物料通道，每层V字型布料板之间的空隙形成与进气烟箱、第二吸附过滤仓连通的风道；第二吸附过滤仓前后分别连通第一吸附过滤仓和出气烟箱，所述第二吸附过滤仓顶部的料仓顶面安装盖板，第二吸附过滤仓下方的料斗的上方或下方安装可操控的双向插板阀，第二吸附过滤仓左右两侧布置有垂直于烟气方向的线型凹槽，每个凹槽中嵌插一块轻质多孔氧化铝过滤板，轻质多孔氧化铝过滤板在双向插板阀上方将第二吸附过滤仓间隔成多级收容单元，每级收容单元内填充轻质多孔氧化铝颗粒，第一吸附过滤仓与第二吸附过滤仓中间沿竖直方向布置若干朝向第二吸附过滤仓的燃气烧嘴。
2.根据权利要求1所述的一种插板式沥青烟净化装置，其特征在于，所述V字型布料板从中间的物料通道分为两列布料板，两列布料板均向下倾斜朝向料斗，所述布料板按以下方式排列：
沿水平方向成列等距布置，布置两列布料板，各列布料板的相对端间距为100～500mm；
沿竖直方向成行等高布置，每行布料板互相平行且倾斜于水平面，每行布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值；
所述料仓排料口位于两列布料板之间的上方，位于料仓排料口下方的两列布料板的夹角开口朝向所述料仓。
3.根据权利要求1所述的一种插板式沥青烟净化装置，其特征在于，所述V字型布料板的物料通道和风道内填充有焦粉，第一吸附过滤仓下方的料斗底部安装卸料装置，连续排出焦粉，使焦粉在V字型布料板上方的料仓和下方的料斗之间连续流动形成流化床。
4.根据权利要求2所述的一种插板式沥青烟净化装置，其特征在于，所述布料板倾斜角为20°～50°。
5.根据权利要求2所述的一种插板式沥青烟净化装置，其特征在于，所述两列布料板顶部的第一层倾斜角为50°～70°。
6.根据权利要求1所述的一种沥青烟气净化装置，其特征在于，，所述第二吸附过滤仓下方料斗底部安装有可操控的双向插板阀，所述线型凹槽从第二吸附过滤仓顶端向下延伸至料斗顶端，料斗内还设有沿所述线型凹槽延长线方向分布的隔板，所述双向插板阀沿轻质多孔氧化铝过滤板法线方向间歇性直线运动依次排出每级收容单元内的轻质多孔氧化铝颗粒。
7.根据权利要求1所述的一种插板式沥青烟净化装置，其特征在于，所述轻质多孔氧化铝颗粒直径为2-10mm，密度为0.3-2g/cm3。
8.一种基于权利要求1～7任一项所述的插板式沥青烟净化装置的电极糊生产工艺，其特征在于，吸附沥青烟后的焦粉由卸料装置连续排出，通过出料斗提机进入原料料仓，进而进入电极糊生产工序。
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