CN112843979A - 预焙阳极烟气超低排放工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预焙阳极技术领域，尤其涉及一种预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700‑800℃；S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极；S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入1500‑3000mg/Nm3吸收剂后，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入500‑2000mg/L的助溶剂，将含有一定量挥发分的高硫石油焦和沥青制成一定粒度的颗粒后进行低温煅烧，将煅烧过程中过量的挥发分引出进入焙烧炉，作为阳极焙烧用燃料，既减少了挥发分对环境造成的危害，同时挥发分替代部分天然气作为燃料焙烧阳极，能够减少能量的消耗，一定程度上实现了节能。

Description

预焙阳极烟气超低排放工艺
技术领域
本发明涉及预焙阳极技术领域，尤其涉及预焙阳极烟气超低排放工艺。
背景技术
预焙阳极生产中，广泛使用煤沥青作为粘接剂。预焙阳极生块在高温焙烧处理时，会产生大量的沥青烟气。沥青烟含有苯并(a)芘、苯并蒽、咔唑等多种多环芳烃类物质，大多是致癌和强致癌物质。
我国目前对预焙阳极焙烧烟气中的沥青烟气的治理，还停留在“不冒黄烟”的阶段上，普遍采用电捕焦油器进行治理，但沥青烟气中，含有以苯并(a)芘为代表的多环芳香烃物质的微粒的比电阻很高，粒径通常在1μm以下，电捕焦油器是很难捕集的。
因此，我们提出了预焙阳极烟气超低排放工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的预焙阳极烟气超低排放工艺。
预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1100-1300℃，焙烧的时间为120-180h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入1500-3000mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入500-2000mg/L的助溶剂。
优选的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的20-40％用于S1中煅烧，60-80％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
优选的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为10-30mm。
优选的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为40-45h，排料量为100-120kg/h。
优选的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为7-12:1。
优选的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
优选的，所述吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料40-50份、氧化铝10-15份、膨润土25-32份、硅藻土10-15份和活性炭粉18-24份。
优选的，所述吸收剂的细度为100目-200目。
优选的，所述助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚20-30份、二丙酮醇30-45份和十八烷基三甲基氯化铵5-8份。
本发明的有益效果是：
1、将含有一定量挥发分的高硫石油焦和沥青制成一定粒度的颗粒后进行低温煅烧，将煅烧过程中过量的挥发分引出进入焙烧炉，作为阳极焙烧用燃料，既减少了挥发分对环境造成的危害，同时挥发分替代部分天然气作为燃料焙烧阳极，能够减少能量的消耗，一定程度上实现了节能。
2、该工艺中，将焙烧炉中出来的烟气通过吸收剂进行吸附处理，吸附剂采用一些多孔材料制成，其在高温下对多环芳烃类物质具有良好的吸附效果，特别是耐火砖废料，其高温下稳定性好，使得吸附剂在高温环境下不容易破碎或者失活，能够有效的降低污染物的排放。
3、该工艺中，还通过助溶剂对多环芳烃类物质进行处理，烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵与对多环芳烃类物质相容性好，能够很好的吸收对多环芳烃类物质，且十八烷基三甲基氯化铵还具有一定的絮凝作用，烟气中的固体颗粒经过脱硫浆液时，能够被十八烷基三甲基氯化铵拦截，进一步提高净化效果，实现尾气中污染物的超低排放。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1100℃，焙烧的时间为120h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入1500mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入500mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的20％用于S1中煅烧，80％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为10mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为40h，排料量为100kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为7:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料40份、氧化铝10份、膨润土25份、硅藻土10份和活性炭粉18份。
进一步的，吸收剂的细度为100目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚20份、二丙酮醇30份和十八烷基三甲基氯化铵5份。
实施例2中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1300℃，焙烧的时间为180h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入3000mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入2000mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的40％用于S1中煅烧，60％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为30mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为45h，排料量为120kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为12:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料50份、氧化铝15份、膨润土32份、硅藻土15份和活性炭粉24份。
进一步的，吸收剂的细度为200目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚30份、二丙酮醇45份和十八烷基三甲基氯化铵8份。
实施例3中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1200℃，焙烧的时间为160h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入2200mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入1200mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的30％用于S1中煅烧，70％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为20mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为42h，排料量为110kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为9:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料45份、氧化铝12份、膨润土18份、硅藻土12份和活性炭粉22份。
进一步的，吸收剂的细度为200目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚25份、二丙酮醇36份和十八烷基三甲基氯化铵6份。
对比例1中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1200℃，焙烧的时间为160h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入2200mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入1200mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的30％用于S1中煅烧，70％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为20mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为42h，排料量为110kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为9:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：氧化铝12份、膨润土18份、硅藻土12份和活性炭粉22份。
进一步的，吸收剂的细度为200目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚25份、二丙酮醇36份和十八烷基三甲基氯化铵6份。
对比例2中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1200℃，焙烧的时间为160h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入2200mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入1200mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的30％用于S1中煅烧，70％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为20mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为42h，排料量为110kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为9:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料45份、氧化铝12份、膨润土18份、硅藻土12份和活性炭粉22份。
进一步的，吸收剂的细度为200目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚和二丙酮醇的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚25份、二丙酮醇36份。
对比例3中，预焙阳极烟气超低排放工艺，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1200℃，焙烧的时间为160h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入2200mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入1200mg/L的助溶剂。
进一步的，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的30％用于S1中煅烧，70％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为20mm。
进一步的，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为42h，排料量为110kg/h。
进一步的，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为9:1。
进一步的，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
进一步的，吸收剂为氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：氧化铝12份、膨润土18份、硅藻土12份和活性炭粉22份。
进一步的，吸收剂的细度为200目。
进一步的，助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚和二丙酮醇，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚25份、二丙酮醇36份。
下面对实施例1-3以及对比例1-3产生的烟气进行分析，测定苯并(a)芘以及粉尘颗粒物的含量进行测定，结果见表1。
表1
Figure BDA0002877489710000111
从表1中可以看出，实施例1-3中，苯并(a)芘的含量已经达到了0.000013mg/m3以下，达到了环保排放的要求，对比例1中，吸收剂中未添加耐火砖废料，其苯并(a)芘的吸附性能有所降低，对比例2中，助溶剂中未添加十八烷基三甲基氯化铵，其苯并(a)芘的吸附性能降低明显，对比例3中，吸收剂中未添加耐火砖废料，助溶剂中也未添加十八烷基三甲基氯化铵，其尾气中的苯并(a)芘达到了0.00052mg/m3，苯并(a)芘的吸附效果不够理想。
从表1中可以看出，实施例1-3中，粉尘颗粒物的含量已经达到了2.1mg/m3以下，达到了环保排放的要求，对比例1中，吸收剂中未添加耐火砖废料，其粉尘颗粒物的吸附性几乎不变，对比例2中，助溶剂中未添加十八烷基三甲基氯化铵，其粉尘颗粒物的吸附性能降低明显，对比例3中，吸收剂中未添加耐火砖废料，助溶剂中也未添加十八烷基三甲基氯化铵，其粉尘颗粒物吸附效果不够理想。
在对比例1和对比例3中，使用过后的吸收剂中，颗粒中存在较多的碎末，说明对比例1和对比例3中吸收剂的耐高温性能弱于实施例1-3以及对比例2。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将高硫石油焦和液态沥青制成颗粒后煅烧，煅烧的温度为700-800℃；
S2、将步骤S1煅烧后产物破碎、筛分成配料需要的粒级，按照阳极配方配料，加入液态沥青混捏，制备生阳极，将生阳极装入焙烧炉内，周围以填充料保护，进行焙烧；所述焙烧的温度为1100-1300℃，焙烧的时间为120-180h；
S3、在焙烧炉中出来的烟气中加入1500-3000mg/Nm3吸收剂后，再进入焦油器净化，烟气进入烟气脱硫系统净化时，在脱硫浆液中加入500-2000mg/L的助溶剂。
2.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，步骤S1中煅烧过程中产生的挥发分的20-40％用于S1中煅烧，60-80％的挥发分引入焙烧炉焙烧阳极。
3.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，步骤S1中高硫石油焦破碎成3-5mm粒度，高硫石油焦含硫量为7-8％，挥发分含量为11-14％，步骤S1中制成颗粒的大小为10-30mm。
4.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，步骤S1中煅烧时从加入物料到排出的时间为40-45h，排料量为100-120kg/h。
5.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，步骤S1中高硫石油焦和液态沥青的质量比为7-12:1。
6.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，步骤S3中，将焙烧炉中出来的烟气先通过电捕焦油器进行净化。
7.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，所述吸收剂为耐火砖废料、氧化铝、膨润土、硅藻土以及活性炭粉的混合物，其中，按重量份计：耐火砖废料40-50份、氧化铝10-15份、膨润土25-32份、硅藻土10-15份和活性炭粉18-24份。
8.根据权利要求7所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，所述吸收剂的细度为100目-200目。
9.根据权利要求1所述的预焙阳极烟气超低排放工艺，其特征在于，所述助溶剂为烷基酚聚氧乙烯醚、二丙酮醇和十八烷基三甲基氯化铵的混合物，其中，按重量份计：烷基酚聚氧乙烯醚20-30份、二丙酮醇30-45份和十八烷基三甲基氯化铵5-8份。
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