馮化林(大同煤業金鼎活性炭有限公司,山西 大同 037001)
煤作為我國的主要能源,在全國經濟發展過程中曾經發揮了無可替代的作用,消耗量非常巨大,給環境帶來的問題也日益顯著。近年來隨著人們對環境問題越來越重視,選擇合理的技術,有效治理煙氣污染(如SO2、NOX、煙塵粒子、揮發分有機物等)已成必然[1]。脫硫脫硝活性炭具有發達的孔隙結構,具有中大孔、中孔、微孔并存的結構特點,可對燃煤煙氣中含有的多種有害物質同時進行脫除凈化,是一種發展前景較好的煙氣凈化技術[2]。
脫硫脫硝活性炭具有良好的吸附性和催化性,化學性能穩定,機械強度較強,可再生重復利用,同時價格較低。脫硫脫硝活性炭作為一種專門用于煙氣脫硫的煤基吸附材料,于20世紀60年代開始作為SO2的高效吸附劑應用于干法煙氣脫硫技術。在環境污染治理領域,脫硫脫硝活性炭吸附技術與其它煙氣凈化技術相比具有較高的競爭能力和較大的發展空間,具有巨大的經濟效益和社會效益[3]。
脫硫脫硝活性炭的生產工藝為:

在此過程中,制粉成型階段尤為重要,決定著脫硫脫硝活性炭的最終品質。我公司制粉成型工段工藝如下:由兩種原料煤經過配比,輸送至配煤倉,經過計量皮帶秤及斗提機將原料煤運至磨機內,磨粉至200目,使用密封鏈板輸送機輸送至煤粉倉,煤粉、焦油、水按照一定的比例進入攪拌機,然后進入一級捏合機、二級捏合機、最后進入平模碾壓造粒機進行造粒生產出濕炭條。我公司具有脫硫脫硝活性炭生產能力4萬噸/年,目前已進入試生產階段,在試生產過程中發現制粉成型工段的平模碾壓造粒機系統有需要改進的地方,因此對其進行針對性的技術改造,使其更加符合生產實際,提高效率,增強品質。
焦油、焦煤和焦粉按配比在經攪拌機、一級捏合機、二級捏合機充分混勻后經螺旋定量給料機進入造粒機進行壓條,在實際使用過程中發現螺旋定量給料機容易堵料,嚴重的可導致螺旋定量給料機的軸承斷裂。因此對螺旋定量給料機進行改造,取消螺旋定量給料機,改為移動皮帶,直接通過皮帶將料送入造粒機的入口。兩臺二級捏合機共用一臺移動皮帶供應兩臺造粒機,既解決了連接部位以及螺旋給料機堵料問題,又能實現捏合機和造粒機的交叉使用,提高工作效率,降低設備的損耗。
捏合機、攪拌機都需要進行保溫,以保證物料的柔軟程度,便于壓條。因此在捏合機和攪拌機外設有保溫夾套,通入蒸汽達到保溫的目的。原設計蒸汽通入保溫夾套,下端出口設疏水閥,使冷凝水回收至回收裝置再輸送回軟水站。
由于此保溫夾套為非耐壓夾套,若使用疏水閥,夾套內部蒸汽的壓力可能會導致夾套變形,嚴重情況下可能會導致夾套產生裂縫,蒸汽傷人,所以不能使用疏水閥。因此將出口的疏水閥去掉,使蒸汽直接輸出,既能達到保溫的目的,又可減少人工操作,加強安全性能。
在制粉成型車間,有四個大體積焦油罐,互不連通,各自供給一套造粒系統。在使用過程中發現,在打焦油的過程中,需要每罐分別打焦油,而且存在某罐太滿溢了而其它罐還不滿,又或者單獨使用某個焦油灌時焦油用盡停料等問題。現在通過改造,將四個焦油灌從根部位置通過管道聯通,焦油通過自身重力作用使得四個焦油灌液位保持一致,使用時更加安全、方便。
另焦油罐輸出焦油的管路過細,供應給焦油泵的焦油過少,且易堵塞,系統運行時存在焦油間歇性停止的問題。通過改造將輸出管路的管徑加大,保證系統正常運行時焦油不間斷。
煤粉倉是倒錐形的,在試生產過程中發現,有煤粉倉出料斗堵料的情況,我們將出料口由倒錐體底部出口改成長方體,并增加了一個小型的振動電機,可以在生產過程中保證了粉料的持續供應。
經過改進,現使用豆餅作為填充劑,在每次試驗接近尾聲的時候將豆餅放置造粒機模盤上,用豆餅將殘余的物料擠出,防止凝固,方便下次試驗,省時省力。
在脫硫脫硝活性炭的生產過程中,制粉成型是非常重要的環節,而設備的這些改造對連續、安全、高效的生產提供了保障。節約人力物力成本,提高企業經濟效益。
[1]方朝君,閆常峰,余美玲,等.同時脫硫脫硝技術的應用與發展現狀[J].化工進展,2010(S1).
[2]梁大明等,中國煤質活性炭.
[3]李同川,牛和三.脫硫脫硝活性炭的研究[J].新型炭材料,2005年6月,第20卷第2期.