CN208642162U - 一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，属于预焙阳极生产技术领域。该净化系统包括冷却塔、电捕器、焦炭吸附塔、第一反应器、循环料仓、第一脉冲除尘器、集料仓、第二反应器、新鲜料仓、第二脉冲除尘器、烟囱和管道；所述冷却塔、电捕器、焦炭吸附塔、第一反应器、第一脉冲除尘器、第二反应器、第二脉冲除尘器及烟囱通过管道依次连接；所述冷却塔设有喷淋头；所述循环料仓的出料口通过管道与所述第一反应器的进料口相连；所述第一脉冲除尘器下部的出灰口通过管道与所述集料仓相连。本实用新型针对沥青烟气中的不同有害物质采取不同的处理手段，实现了沥青烟气的净化，且不产生二次污染。

Description

一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统

技术领域

本实用新型涉及预焙阳极生产技术领域，特别是涉及一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统。

背景技术

碳素厂的主要污染物来自阳极焙烧过程，特别是预焙阳极生坯生产过程中会产生大量的沥青烟气。沥青烟气含有大量的焦油、氟、硫化物、苯并芘等有害物质，会严重危害动植物及人体，特别是酸性气体二氧化硫、氟化氢等有高度腐蚀性。

目前，对预焙阳极生产过程中产生的沥青烟气的处理方法大多是采用单一的电捕器，但只能收集其中的焦油，而酸性物质等几乎无法处理，排放后极大地危害环境。还有使用氧化铝干法吸附的工艺对沥青烟气进行处理，但也无法去除其中的二氧化硫等酸性气体，因此该方法不能彻底解决预焙阳极生产中产生的沥青烟气中污染物的问题。

综上，对沥青烟气进行净化处理，使之符合排放标准后再行排放是预焙阳极生产企业必须完成的一项任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，针对沥青烟气中的不同有害物质采取不同的处理手段，实现了沥青烟气更好地净化，且不产生二次污染。

本实用新型的技术方案为：

一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，包括冷却塔、电捕器、焦炭吸附塔、第一反应器、循环料仓、第一脉冲除尘器、集料仓、第二反应器、新鲜料仓、第二脉冲除尘器、烟囱和管道；所述冷却塔、电捕器、焦炭吸附塔、第一反应器、第一脉冲除尘器、第二反应器、第二脉冲除尘器及烟囱通过管道依次连接；所述冷却塔设有喷淋头；所述循环料仓的出料口通过管道与所述第一反应器的进料口相连；所述第一脉冲除尘器下部的出灰口通过管道与所述集料仓相连；所述新鲜料仓的出料口通过管道与所述第二反应器的进料口相连；所述第二脉冲除尘器下部的出灰口通过管道分别与所述循环料仓及集料仓的进料口相连；所述第二脉冲除尘器与烟囱之间的管道上设有引风机。

优选地，还包括水量控制阀和PLC控制器；所述水量控制阀与喷淋头相连；所述冷却塔的进气管道上，以及所述冷却塔与电捕器之间的管道上分别设有温度传感器；所述水量控制阀及温度传感器分别与所述PLC控制器相连。

优选地，所述循环料仓与第一反应器之间的管道上、所述第一脉冲除尘器与集料仓之间的管道上、所述新鲜料仓与第二反应器之间的管道上、所述第二脉冲除尘器与集料仓之间的管道上，以及所述第二脉冲除尘器与循环料仓之间的管道上分别设有物料控制阀；所述物料控制阀与所述PLC控制器相连。

优选地，所述第一反应器和第二反应器内设有雾化喷头。

优选地，所述焦炭吸附塔内设有至少两层的焦炭吸附层。

优选地，所述第一反应器和第二反应器为VRI反应器、重力逆流喷射反应器、流化床反应器、文丘里反应器和环式逆流喷射高效反应器中的任一种。

本实用新型的有益效果为：

1. 该净化系统利用冷却塔冷却沥青烟气并调节其比电阻、电捕器捕捉烟气中的焦油、焦炭吸附塔吸附烟气中的苯并芘、氟、残余的焦油及其他有害物质、第一反应器和第二反应器分别对烟气中的酸性物质（如二氧化硫、氟化氢等）进行一级吸附和二级吸附、第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器对烟气进行气固分离，并最终经由烟囱将净化后的烟气排到大气中。其中，焦炭吸附塔能够保证将未被电捕器捕捉的焦油去除干净，以免具有高粘性的焦油污染后续设备，影响其正常运作。新鲜料仓内的吸附剂为新鲜吸附剂（如氧化钙、氢氧化钙、氧化镁或氢氧化镁等粉料），第二脉冲除尘器气固分离后收集的吸附后的吸附剂，一部分输送到循环料仓内，利用吸附后的吸附剂对沥青烟气进行一级吸附，初步去除掉烟气中的酸性物质后，再用新鲜的吸附剂进行二级吸附，不仅使酸性物质去除更彻底，又减少了新鲜吸附剂的使用量，降低了成本；另一部分与第一脉冲除尘器气固分离后收集的吸附后的吸附剂一起汇集到集料仓中运走，作为其它生产的原料，避免浪费。本实用新型针对沥青烟气中的不同有害物质采取不同的处理手段，实现了沥青烟气的净化，且不产生二次污染。

2. 冷却塔进出气管道上的温度传感器能够监测进出冷却塔的烟气温度，并将温度信息反馈给PLC控制器。在PLC控制器中预设温度值， 当温度传感器测得的烟气温度超过预设值时，PLC控制器控制水量控制阀，以增大冷却塔内的喷水量，进一步地降低冷却塔内烟气的温度，最终使进入电捕器的烟气温度保持在80-90℃，此时烟气的比电阻处于最佳电晕吸附范围内，能够提高电捕器捕捉焦油的效率。

3. 循环料仓与第一反应器之间的管道上，以及新鲜料仓与第二反应器之间的管道上的物料控制阀可以及时向第一反应器和第二反应器内补充吸附剂，充分发挥吸附剂的吸附作用，保证吸附效率。第一脉冲除尘器与集料仓之间的管道上的物料控制阀能够及时清除和回收第一脉冲除尘器内的吸附后的吸附剂。第二脉冲除尘器与集料仓之间的管道上，以及第二脉冲除尘器与循环料仓之间的管道上的物料控制阀可以根据需要，调控循环料仓内吸附后的吸附剂的量，保证第一反应器的正常运作。通过物料控制阀使得本实用新型的净化系统更加灵活可控。

4. 通过雾化喷头向第一反应器和第二反应器中喷洒雾化水，对吸附环境增湿，能够提高吸附效率。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

附图标记说明：1-冷却塔、2-电捕器、3-焦炭吸附塔、4-第一反应器、5-循环料仓、6-第一脉冲除尘器、7-集料仓、8-第二反应器、9-新鲜料仓、10-第二脉冲除尘器、11-烟囱、12-喷淋头、13-引风机、14-水量控制阀、15-温度传感器、16-物料控制阀、17-雾化喷头、18-焦炭吸附层。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面用具体实施例来详细说明本实用新型的技术方案，但是本实用新型并不局限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，包括冷却塔1、电捕器2、焦炭吸附塔3、第一反应器4、循环料仓5、第一脉冲除尘器6、集料仓7、第二反应器8、新鲜料仓9、第二脉冲除尘器10、烟囱11和管道；所述冷却塔1的出气口与电捕器2的进气口、所述电捕器2的出气口与焦炭吸附塔3的进气口、所述焦炭吸附塔3的出气口与第一反应器4的进气口、所述第一反应器4的出气口与第一脉冲除尘器6的进气口、所述第一脉冲除尘器6的出气口与第二反应器8的进气口、所述第二反应器8的出气口与第二脉冲除尘器10的进气口、所述第二脉冲除尘器10的出气口与烟囱11的进气口通过管道依次连接；所述冷却塔1设有喷淋头12；所述循环料仓5的出料口通过管道与所述第一反应器4的进料口相连；所述第一脉冲除尘器6下部的出灰口通过管道与所述集料仓7相连；所述新鲜料仓9的出料口通过管道与所述第二反应器8的进料口相连；所述第二脉冲除尘器10下部的出灰口通过管道分别与所述循环料仓5及集料仓7的进料口相连；所述第二脉冲除尘器10与烟囱11之间的管道上设有引风机13。

工作原理：

预焙阳极生坯生产过程中产生的沥青烟气通过进气管道进入冷却塔1内，水泵将水打入冷却塔1中并通过喷淋头12向冷却塔1中喷洒雾化水，雾化水吸收烟气热量，使烟气从150℃左右冷却至80-90℃。同时，雾化水会附着在烟气颗粒的表面，使烟气的比电阻处于最佳电晕吸附范围内，能够提高后续电捕器2捕捉焦油的效率。冷却降温后的烟气进入到电捕器2的高压电场中，其中的焦油被电晕线释放的电子荷电，在电场力的作用下驱向阳极，在阳极板上电荷被中和，焦油附着在阳极板上，聚集呈液体糊状，靠自身的重力沿集尘板流入电捕器2下方的集灰室内，并定期清除回收集灰室中的焦油。去除焦油后的烟气进入到焦炭吸附塔3中，烟气自下而上在塔内运动，优选的，所述焦炭吸附塔3内设有至少两层的焦炭吸附层18，由于焦炭粉具有孔结构，比表面积比较大，因此能够吸附烟气中的有害物质，经过焦炭吸附层18的层层吸附，烟气中残余的焦油被进一步去除，同时也能吸附掉部分烟气中的苯并芘、氟及其他有害物质，为后续的烟气净化处理减轻负担，随后，烟气进入第一反应器4中。循环料仓5向第一反应器4中添加吸附后的吸附剂（如氧化钙、氢氧化钙、氧化镁或氢氧化镁等粉料），利用第二脉冲除尘器10气固分离的吸附后的吸附剂对烟气进行一级吸附，初步吸附掉烟气中的酸性物质（如二氧化硫、氟化氢等），既提高了吸附剂的利用率，又减轻了后续净化处理的负荷。一级吸附后的烟气进入第一脉冲除尘器6内进行气固分离，其中吸附后的吸附剂进入第一脉冲除尘器6下部的灰斗，并收集到集料仓7中运走，作为其他生产的原料回收再利用，避免浪费和二次污染；而气固分离后的烟气则进入第二反应器8。由新鲜料仓9向第二反应器8中添加新鲜的吸附剂，由于此时的烟气已经过第一反应器4的一级吸附，其中的酸性物质含量减少，同时添加到第二反应器8的为新鲜吸附剂，因此烟气中的酸性物质去除更彻底。优选地，所述第一反应器4和第二反应器8为VRI反应器、重力逆流喷射反应器、流化床反应器、文丘里反应器和环式逆流喷射高效反应器中的任一种。二级吸附后，烟气进入第二脉冲除尘器10内进行气固分离，其中吸附后的吸附剂一部分添加到循环料仓5内，供给一级吸附，一部分收集到集料仓7中运走，作为其他生产的原料回收再利用，避免浪费和二次污染；气固分离后的净化烟气在引风机13的作用下，通过烟囱11排到大气中。通过本实用新型的净化系统，有效的去除沥青烟气中的焦油、苯并芘、酸性物质等有害物质，且不产生二次污染。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：还包括水量控制阀14和PLC控制器（图中未示出）；所述水量控制阀14与喷淋头12相连；所述冷却塔1的进气管道上，以及所述冷却塔1与电捕器2之间的管道上分别设有温度传感器15；所述水量控制阀14及温度传感器15分别与所述PLC控制器相连。本实施例所用的水量控制阀14型号为SZL-4M，也可为手动控制阀，本实施例所用的PLC控制器型号为西门子S7300，温度传感器15型号为Omega PT100。

冷却塔1进出气管道上的温度传感器15能够监测进出冷却塔1的烟气温度，并将测得的温度信息反馈给PLC控制器，在PLC控制器中预设温度值，当温度传感器15测得的烟气温度超过预设的温度值时，PLC控制器控制水量控制阀14增大冷却塔1内的喷水量，从而进一步降低冷却塔1内的烟气温度，最终使其保持在80-90℃，以使烟气的比电阻处于最佳电晕吸附范围内，便于电捕器2捕捉焦油。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，所述循环料仓5与第一反应器4之间的管道上、所述第一脉冲除尘器6与集料仓7之间的管道上、所述新鲜料仓9与第二反应器8之间的管道上、所述第二脉冲除尘器10与集料仓7之间的管道上，以及所述第二脉冲除尘器10与循环料仓5之间的管道上分别设有物料控制阀16；所述物料控制阀16与所述PLC控制器相连。本实施例所用物料控制阀16型号为Z2FRM，也可为手动控制阀。

循环料仓5与第一反应器4之间的管道上，以及新鲜料仓9与第二反应器8之间的管道上的物料控制阀16可以及时向第一反应器4和第二反应器8内补充吸附剂，充分发挥吸附剂的吸附作用，保证吸附效率。第一脉冲除尘器6与集料仓7之间的管道上的物料控制阀16能够及时清除和回收第一脉冲除尘器6内的吸附后的吸附剂。第二脉冲除尘器10与集料仓7之间的管道上，以及第二脉冲除尘器10与循环料仓5之间的管道上的物料控制阀16可以根据需要，调控循环料仓5内吸附后的吸附剂的量，保证第一反应器4的正常运作。通过物料控制阀16使得本实用新型的净化系统更加灵活可控。

进一步地，如图2所示，所述第一反应器4和第二反应器8内设有雾化喷头17。通过雾化喷头17向第一反应器4和第二反应器8内喷洒雾化水，对吸附环境增湿，更有利于烟气中的酸性物质被吸附剂吸附，提高了吸附剂的吸附效率。

以上结合附图对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但本实用新型并不限于上述实施例的具体细节，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的技术方案范围内所作出的变型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在不矛盾的情况下，本实用新型的各个不同的实施例之间也可以任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (6)

1.一种预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：

包括冷却塔（1）、电捕器（2）、焦炭吸附塔（3）、第一反应器（4）、循环料仓（5）、第一脉冲除尘器（6）、集料仓（7）、第二反应器（8）、新鲜料仓（9）、第二脉冲除尘器（10）、烟囱（11）和管道；

所述冷却塔（1）、电捕器（2）、焦炭吸附塔（3）、第一反应器（4）、第一脉冲除尘器（6）、第二反应器（8）、第二脉冲除尘器（10）及烟囱（11）通过管道依次连接；

所述冷却塔（1）设有喷淋头（12）；

所述循环料仓（5）的出料口通过管道与所述第一反应器（4）的进料口相连；

所述第一脉冲除尘器（6）下部的出灰口通过管道与所述集料仓（7）相连；

所述新鲜料仓（9）的出料口通过管道与所述第二反应器（8）的进料口相连；

所述第二脉冲除尘器（10）下部的出灰口通过管道分别与所述循环料仓（5）及集料仓（7）的进料口相连；

所述第二脉冲除尘器（10）与烟囱（11）之间的管道上设有引风机（13）。

2.如权利要求1所述的预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：

还包括水量控制阀（14）和PLC控制器；

所述水量控制阀（14）与喷淋头（12）相连；

所述冷却塔（1）的进气管道上，以及所述冷却塔（1）与电捕器（2）之间的管道上分别设有温度传感器（15）；

所述水量控制阀（14）及温度传感器（15）分别与所述PLC控制器相连。

3.如权利要求2所述的预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：

所述循环料仓（5）与第一反应器（4）之间的管道上、所述第一脉冲除尘器（6）与集料仓（7）之间的管道上、所述新鲜料仓（9）与第二反应器（8）之间的管道上、所述第二脉冲除尘器（10）与集料仓（7）之间的管道上，以及所述第二脉冲除尘器（10）与循环料仓（5）之间的管道上分别设有物料控制阀（16）；

所述物料控制阀（16）与所述PLC控制器相连。

4.如权利要求1所述的预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：所述第一反应器（4）和第二反应器（8）内设有雾化喷头（17）。

5.如权利要求1所述的预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：所述焦炭吸附塔（3）内设有至少两层的焦炭吸附层（18）。

6.如权利要求1所述的预焙阳极生坯生产沥青烟气的净化系统，其特征在于：所述第一反应器（4）和第二反应器（8）为VRI反应器、重力逆流喷射反应器、流化床反应器、文丘里反应器和环式逆流喷射高效反应器中的任一种。