CN213160123U - 用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统 - Google Patents

用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统 Download PDF

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本实用新型公开了一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统,包括沥青烟气吸附装置、与所述沥青烟气吸附装置的进气外筒连通的除尘机构、与所述蜗壳旋风筒连通的集束机构以及分别连接在所述集束机构上的焦粉加料机构和烟气通入机构。该系统采用吸附装置一级分离粗焦颗粒和脉冲布袋除尘器进行二级净化,有利于与脉冲布袋除尘器的布袋滤料形成预附过滤粉尘层,避免了除尘器布袋糊袋;同时降低了脉冲布袋除尘器的运行负荷、减少发生运行故障的概率,另外,在烟气主管用风道式加热器及热风机对烟气进行温度调控,保证沥青烟气更高效的的被焦粉吸附,提高吸附效果。

Description

用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统
技术领域
本实用新型涉及沥青烟气净化技术领域,具体涉及一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统。
背景技术
石墨电极生产过程中混捏工序以液态煤沥青为粘结剂,散发沥青烟气的污染源主要为混捏锅的加料、排料口和糊料冷却机及糊料输送过程。散发出的沥青烟气中沥青挥发组分凝结成的固体、液体微粒,又有蒸汽状态的有机物;液相组分是挥发冷凝物(粒径最小的约0.1μm,最大的约10μm),气相则是不同气体的混合物。
目前国内炭素行业混捏工序沥青烟气常见治理技术主要采取静电捕集法、洗涤法、吸附法。
1、静电捕集法对沥青烟气温度要求高,在系统刚投入运行时,净化效率可达99%;但运行时间加长后,粘附到极板的粉尘与沥青重质烃混合形成粘稠团块,直接影响净化效率。现在使用静电捕集法的很多厂家使用极板加热和喷淋技术,虽然解决了极板粘油问题,但电捕焦油器还是无法满足现有环保要求。主要表现在焦油排放和苯丙芘排放超标。
2、洗涤法是沥青烟气与石灰水在洗涤塔内充分接触,促使沥青挥发分冷凝而从气相中分离出来,长期运行的净化效率一般75%左右;且湿法洗涤净化工艺复杂、设备较多,还需定期排放含油类洗涤水,必须增设废水处理系统,废水易造成二次环境污染。
3、吸附法是沥青烟气与多孔性固体接触,使其在污染物吸附在固体表面而从气流在分离出来,吸附作用可发生在不同界面上,气体或污染物在固体(吸附剂)表面被吸附的过程是一种自发性过程。
随着国家清洁生产政策要求和新的行业标准的实施,即混捏成型工序沥青烟气大气排放浓度<20mg/Nm3;同时对现有混捏工序沥青烟气吸附系统的使用效果长期验证,发现存在主要问题:一是除尘器布袋易糊袋、影响沥青烟气净化效率;二是烟气集合主管道易堵塞、运行故障多。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置及净化系统,以解决现有对沥青烟气吸附净化过程中气固两相流混合不充分,导致系统吸附效率低、净化效果差的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,包括蜗壳旋风筒以及与所述蜗壳旋风筒连通的沥青烟气吸附机构;
沥青烟气吸附机构包括与蜗壳旋风筒连接的进气外筒、连接在进气外筒下端的倒锥体吸附筒、连接在倒锥体吸附筒下方的反射屏以及连接在所述反射屏下方的集料斗。
进一步,反射屏与集料斗之间设置有文氏里管,且文氏里管的小头端与反射屏连接,文氏里管的大头端与集料斗连接。
进一步,沿反射屏切线方向设置有多个导流板,且导流板与反射屏的屏面之间夹角小于15°。
进一步,反射屏与集料斗的水平面之间的夹角为45°。
进一步,集料斗包括与反射屏连通的直筒体以及与直筒体连通且与直筒体连接为一体式结构的锥体集料筒,锥体集料筒的下方设置有卸料阀,卸料阀的下方设置有第一链式输送机。
本实用新型还提供了一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,包括沥青烟气吸附装置,还包括与所述沥青烟气吸附装置的进气外筒连通的除尘机构、与所述蜗壳旋风筒连通的集束机构以及分别连接在所述集束机构上的焦粉加料机构和烟气通入机构。
进一步,除尘机构包括除尘器、连接在除尘器下端的多个集料室以及设置在集料室下方的第二链式输送机,除尘器的出口端设置有主风机,除尘器的进口端设置有与沥青烟气吸附装置的进气外筒相连通的管道,所述管道上设置有控制阀门,集料室的下方设置有排料管,且排料管上设置有排灰阀门。
进一步,集束机构包括与蜗壳旋风筒连通的集束管道以及连接在集束管道端部的变频加压风机,集束管道上设置有调压阀,且焦粉加料机构的喷粉管与烟气通入机构的烟气主管分别连通在所述集束管道上。
进一步,焦粉加料机构还包括连接在喷粉管上端的焦粉高位料仓以及连通在喷粉管侧面的压缩空气管,喷粉管上分别设置有加料旋转阀和流量计。
进一步,烟气通入机构还包括与烟气主管连通的加热管、与加热管连接的风道式加热器以及与风道式加热器连接的热风机,加热管上设置有气动阀。
本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型所提供的一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,通过涡壳旋风筒、倒锥体吸附筒、反射屏结构及导流板和文氏里管结构设计,有效的保证了吸附剂与沥青烟气的接触时间、碰撞状态及颗粒相对速度,增加了有效吸附路程,有利于在吸附装置内产生热力涡流进行传质和热交换,有效的地解决了“沥青烟气与焦粉的气固两相流不均、难以达到气固充分混合及管道易堵塞的问题。
(2)本实用新型所提供的一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气的净化系统,采用吸附装置一级分离粗焦颗粒和脉冲布袋除尘器进行二级净化,有利于与脉冲布袋除尘器的布袋滤料形成预附过滤粉尘层,避免了除尘器布袋糊袋;同时降低了脉冲布袋除尘器的运行负荷、减少发生运行故障的概率,另外,在烟气主管用风道式加热器及热风机对烟气进行温度调控,保证沥青烟气更高效的的被焦粉吸附,提高吸附效果。
附图说明
图1为本实用新型中沥青烟气吸附装置示意图;
图2为图1中反射屏A向结构示意图;
图3为本实用新型中蜗壳旋风筒结构示意图;
图4为本实用新型中沥青烟气净化系统结构示意图;
图1至图4中所示附图标记分别表示为:1-蜗壳旋风筒,2-沥青烟气吸附机构,20-进气外筒,21-倒锥体吸附筒,22-反射屏,23-集料斗,24-文氏里管,25-导流板,230-直筒体,231-锥体集料筒,232-卸料阀,233-第一链式输送机,3-除尘机构,4-集束机构,5-焦粉加料机构,6-烟气通入机构,30-除尘器,31-集料室,32-第二链式输送机,33-主风机,34-排料管,35-排灰阀门,40-集束管道,41-变频加压风机,42-调压阀,50-喷粉管,51-压缩空气管,52-加料旋转阀,53-流量计,60-烟气主管,61-加热管,62-风道式加热器,63-热风机,64-气动阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至图3所示,一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,包括蜗壳旋风筒1以及与蜗壳旋风筒1连通的沥青烟气吸附机构2。旋风蜗壳内具有环形空腔及180°入口,高温的沥青烟气与焦粉气流通过蜗壳旋风筒1高速切入吸附装置内。
沥青烟气吸附机构2包括与蜗壳旋风筒1连接的进气外筒20、连接在进气外筒20下端的倒锥体吸附筒21、连接在倒锥体吸附筒21下方的反射屏22以及连接在反射屏22下方的集料斗23。反射屏22为倒漏斗状结构,当高温沥青烟气与焦粉进入到到锥体吸附筒内经过旋转并经反射屏22及导流板25产生热力涡流进行传质和热交换,达到烟气与焦粉的充分混合吸附。所形成吸附沥青烟气的粗焦颗粒在惯性作用下固气分离并沿反射屏22与倒锥体的间隙进入集料斗23达到一级收尘,收集的粗焦颗粒通过链式输送机进入配料仓备用。
为了提高吸附效果,本实用新型中,反射屏22与集料斗23之间设置有文氏里管24,且文氏里管24的小头端与反射屏22连接,文氏里管24的大头端与集料斗23连接。通过文氏里管24的设置,有助于加快气体流速,使得气体在文氏里管24的出口外圈形成一个低压区,产生升力,提高吸附能力。
沿反射屏22切线方向设置有多个导流板25,且导流板25与反射屏22的屏面之间夹角小于15°。反射屏22与集料斗23的水平面之间的夹角为45°。通过对导流板25的设置、导流板25角度以及反射屏22角度的设置,有效的保证吸附剂与沥青烟气的接触时间及碰撞状态,增加了有效吸附路程。
为了提高集料斗23的结构性能,本实用新型中,集料斗23包括与反射屏22连通的直筒体230以及与直筒体230连通且与直筒体230连接为一体式结构的锥体集料筒231,锥体集料筒231的下方设置有卸料阀232,卸料阀232的下方设置有第一链式输送机233。
如图4所示,本实用新型还提供了一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气的净化系统,包括沥青烟气吸附装置,还包括与沥青烟气吸附装置的进气外筒20连通的除尘机构3、与蜗壳旋风筒1连通的集束机构4以及分别连接在集束机构4上的焦粉加料机构5和烟气通入机构6。烟气通入机构6用于对烟气的温度调控及排入,使得通入至集束机构4内的烟气达到与焦粉最易吸附的温度。焦粉加入机构用于将焦粉可靠的喷入至集束机构4内,集束机构4用于对粉剂和沥青烟气集束混合。吸附装置用于对焦粉和沥青烟气进行可靠混合,从而使得焦粉对沥青烟气进行有效的吸附,从而实现气固分离,形成一级分离粗焦颗粒。除尘机构3用于对吸附沥青烟气的细焦粉进行除尘处理,形成二级净化。
除尘机构3包括除尘器30、连接在除尘器30下端的多个集料室31以及设置在集料室31下方的第二链式输送机32,除尘器30的出口端设置有主风机33,除尘器30的进口端设置有与沥青烟气吸附装置的进气外筒20相连通的管道,管道上设置有控制阀门,集料室31的下方设置有排料管34,且排料管34上设置有排灰阀门35。除尘器30采用脉冲布袋除尘器30,主要用于对沥青烟气在吸附装置中吸附后所形成的细焦粉进行排出净化,细焦粉随主风机33产生的气流从吸附装置的顶部管道进入脉冲布袋除尘器30进行二级收尘净化,过滤后净化烟气通过排气筒排空,由除尘器30收集的粉料通过链式输送机进入配料仓备用。
集束机构4包括与蜗壳旋风筒1连通的集束管道40以及连接在集束管道40端部的变频加压风机41,集束管道40上设置有调压阀42,且焦粉加料机构5的喷粉管50与烟气通入机构6的烟气主管60分别连通在集束管道40上。喷粉管50为文氏里管24,用于将焦粉喷射至集束管道40内。烟气主管60用于将沥青烟气通入至集束管道40内。变频加压风机41提供动力,将混合后的焦粉和沥青烟气输入至吸附装置内。
焦粉加料机构5还包括连接在喷粉管50上端的焦粉高位料仓54以及连通在喷粉管50侧面的压缩空气管51,喷粉管50上分别设置有加料旋转阀52和流量计53。焦粉从高位料仓下料口旋转阀通过自控下料,通过压缩空气流将粉料经文氏里管24喷入集束管道40内,并与经补充热风的沥青烟气集中混合后流入吸附装置内,完成对焦粉与烟气的集束混合。通过加料旋转阀52及流量计53控制下料量及下料速率。
烟气通入机构6还包括与烟气主管60连通的加热管61、与加热管61连接的风道式加热器62以及与风道式加热器62连接的热风机63,加热管61上设置有气动阀64。通过热风机63及风道式加热器62的作用下对沥青烟气进行温度调控,保证烟气的温度处于与焦粉最易吸附混合的温度范围内。因沥青烟气温度≥55℃最宜被焦粉吸附,各尘源点温度各异,最高风温约110℃、最低温度环境温度,混合温度在30℃-40℃。
采用本系统对沥青烟气进行有效净化时,首先将混捏工序混捏锅的加料、排料口和糊料冷却机及糊料输送等尘源点散发的沥青烟气体通过集气罩或管道收集,烟气管道采取保温措施。其次在沥青烟气主管60用风道式加热器62及热风机63对烟气进行温度调控因沥青烟气温度≥55℃最宜被焦粉吸附,各尘源点温度各异,最高风温约110℃、最低温度环境温度,混合温度在30℃-40℃。经补充热风的沥青烟气集中混合后流向烟气吸附装置附属集束管道40与从高位料仓下料口旋转阀通过自控下料,通过压缩空气流将粉料经文氏里管24喷入集束管道40的焦粉并流。在变频加压风机41的动力作用下,高温沥青烟气与焦粉气流沿吸附装置蜗形入口高速切线进入、旋转并经反射屏22及导流板25产生热力涡流进行传质和热交换,达到烟气与焦粉充分混合吸附。吸附装置吸附后所形成吸附沥青烟气的粗焦颗粒在惯性作用下固气分离并沿反射屏22与倒锥体的间隙进入集料斗23达到一级收尘,收集的粗焦颗粒通过链式输送机进入配料仓备用。吸附沥青烟气的细焦粉成为载焦粉,随气流从吸附装置顶部排气管道进入脉冲布袋除尘器30进行二级收尘,过滤后净化烟气通过排气筒排空,由除尘器30收集的粉料通过链式输送机进入配料仓备用。完成对沥青烟气的有效的净化。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,其特征在于,包括蜗壳旋风筒(1)以及与所述蜗壳旋风筒(1)连通的沥青烟气吸附机构(2);
所述沥青烟气吸附机构(2)包括与所述蜗壳旋风筒(1)连接的进气外筒(20)、连接在所述进气外筒(20)下端的倒锥体吸附筒(21)、连接在所述倒锥体吸附筒(21)下方的反射屏(22)以及连接在所述反射屏(22)下方的集料斗(23)。
2.根据权利要求1所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,其特征在于,所述反射屏(22)与所述集料斗(23)之间设置有文氏里管(24),且所述文氏里管(24)的小头端与反射屏(22)连接,所述文氏里管(24)的大头端与所述集料斗(23)连接。
3.根据权利要求1所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,其特征在于,沿所述反射屏(22)切线方向设置有多个导流板(25),且所述导流板(25)与所述反射屏(22)的屏面之间夹角小于15°。
4.根据权利要求3所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,其特征在于,所述反射屏(22)与所述集料斗(23)的水平面之间的夹角为45°。
5.根据权利要求3所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气吸附装置,其特征在于,所述集料斗(23)包括与所述反射屏(22)连通的直筒体(230)以及与所述直筒体(230)连通且与所述直筒体(230)连接为一体式结构的锥体集料筒(231),所述锥体集料筒(231)的下方设置有卸料阀(232),所述卸料阀(232)的下方设置有第一链式输送机(233)。
6.一种用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的沥青烟气吸附装置,还包括与所述沥青烟气吸附装置的进气外筒(20)连通的除尘机构(3)、与所述蜗壳旋风筒(1)连通的集束机构(4)以及分别连接在所述集束机构(4)上的焦粉加料机构(5)和烟气通入机构(6)。
7.根据权利要求6所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,其特征在于,所述除尘机构(3)包括除尘器(30)、连接在所述除尘器(30)下端的多个集料室(31)以及设置在所述集料室(31)下方的第二链式输送机(32),所述除尘器(30)的出口端设置有主风机(33),所述除尘器(30)的进口端设置有与所述沥青烟气吸附装置的进气外筒(20)相连通的管道,所述管道上设置有控制阀门(36),所述集料室(31)的下方设置有排料管(34),且所述排料管(34)上设置有排灰阀门(35)。
8.根据权利要求6所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,其特征在于,所述集束机构(4)包括与所述蜗壳旋风筒(1)连通的集束管道(40)以及连接在所述集束管道(40)端部的变频加压风机(41),所述集束管道(40)上设置有调压阀(42),且所述焦粉加料机构(5)的喷粉管(50)与所述烟气通入机构(6)的烟气主管(60)分别连通在所述集束管道(40)上。
9.根据权利要求8所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,其特征在于,所述焦粉加料机构(5)还包括连接在所述喷粉管(50)上端的焦粉高位料仓(54)以及连通在所述喷粉管(50)侧面的压缩空气管(51),所述喷粉管(50)上分别设置有加料旋转阀(52)和流量计(53)。
10.根据权利要求8所述的用于石墨电极混捏工序的沥青烟气净化系统,其特征在于,所述烟气通入机构(6)还包括与所述烟气主管(60)连通的加热管(61)、与所述加热管(61)连接的风道式加热器(62)以及与所述风道式加热器(62)连接的热风机(63),所述加热管(61)上设置有气动阀(64)。
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