電捕焦油器在炭素行業瀝青煙氣治理中的選型應用探討

龐學軍 / 方大炭素新材料科技股份公司

電捕焦油器在炭素行業瀝青煙氣治理中的選型應用探討

龐學軍 / 方大炭素新材料科技股份公司

在現代工業中，火電、冶金、建材和化工等行業在生產過程中均排放含有大量粉塵的煙氣，炭素行業作為粘接劑的瀝青煙氣治理一直是此行業的一大難題，不但加劇了對大氣環境的污染，也嚴重危害著人類的自身健康?；诂F階段很多工業在發展的同時，也帶來了環境污染問題，嚴重制約著國內經濟又好又快發展的愿景的背景下，在沒有更好技術措施之前，有效利用好現有技術，使其發揮應有能力，取得較好效果具有較強的現實意義，基于此，本文將著重分析探討電捕焦油器技術在炭素行業不同工位的應用探討，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

炭素；電捕焦油器；煙氣；應用；技術

常用電捕焦油器的結構分為臥式、立式。臥式根據陽極的構造形式，又分為板式和管式，無論哪種型式，整體造價成本較高，安裝占地面積大，設備制造多為現場制造，安裝精度得不到保證；但陽極板便于人工清理；立式根據陽極結構型式，分為同心圓、六邊形蜂窩狀等結構形式，整體造價低，安裝占地面積小，鋼材利用率高，陽極清理除流體清理外，無法人工清理?？傮w來說，臥式與立式比較，臥式根據不同工藝條件配置整體造價比立式高出30%～40%之間，針對不同工藝工況選擇不同結構型式電捕焦油器，無論在投資、節能方面看十分必要。

炭素行業內，不同的工藝條件下的瀝青煙氣處理需根據不同工藝下瀝青煙氣的主要成分選擇不同的處理方式。根據作者多年現場改造、實地考察，總結歸納為以下四類。

1.炭素陽極制品工藝焙燒窯電捕焦油器在煙氣治理中應用

炭素陽極制品工藝爐溫控制便于燃燒爐內揮發份，煙氣中的瀝青焦油，苯并芘得到充分燃燒，煙道較其他炭素制品焙燒爐溫度高出好多。在目前節能條件下，陽極焙燒爐煙道均加設余熱利用熱交換設備，熱交換器要求煙氣流速較低，靜電除塵前段調質（降溫、調質、煙道消防）罐，管內煙氣流速均大大降低，加上水流噴淋，大部分灰塵得到有效沉降。電捕焦油器處理過程中對粉塵處理功能大大降低，減少焦油器陽極結焦粘附物質，所以陽極無需人工清理，正常處理方式完全能夠達到清理效果?？傮w來說，此類制品焙燒時，爐內揮發份充分燃燒，煙氣中氧含量在燃燒中得到消耗，瀝青煙氣、苯并芘得到有效燃燒、煙氣粉塵得到初步有效沉降，在瀝青煙氣的治理難度較低，為此選擇立式蜂窩電捕焦油器更適合，符合工程項目綠色建設、綠色施工要求，對企業來說得到是實實在在的經濟實惠。

2.電極、高樓炭磚焙燒爐煙氣治理電捕焦油器的選擇應用

炭素電極、高爐炭磚制品焙燒爐溫控制曲線要求嚴格，爐內揮發份無條件充燃燒，未經過充分燃燒的煙氣攜帶大量粉塵。煙氣總體特點是：煙氣中的苯并芘、瀝青焦油含量高，煙氣攜帶粉塵量大，煙道煙溫底，余熱利用效能底、焦油系統調質罐多為閑置，只能起到煙道消防作用。此類煙氣攜帶大量粉塵，電捕焦油器長時間運行時，粉塵混合焦油形成焦泥，正常的氨水沖洗、蒸汽熏蒸都不能達到很好的效果，人工清理十分必要。在此種條件下，選擇臥式管式（管內通蒸汽或導熱油）靜電除塵是明智的選擇。當然，該系統苯并芘（電捕焦油器對苯并芘處理微乎其微）處理后無法達標，還需進一步深化處理。

3.炭素行業高壓浸漬工藝工段、瀝青熔化系統煙氣治理電捕焦油器的選擇應用

炭素行業內，唯有此工藝工段的瀝青煙氣沒有其他固體粉塵，治理最為簡單，只要控制好各吸口的風量。當然此兩個工藝、工段吸風口風量選擇是重中之重，設計如果按照設計手冊、規范來選擇吸風量，系統初始使用階段效果良好，隨著時間推移，系統逐漸產生不達標情況。設計思路應該按照對煙氣限制思路、而不是對煙氣收集思路。微負壓思路是此系統的關鍵。因為對于瀝青熔化、靜置槽、罐來說，負壓越大，熔融狀態下瀝青中揮發份越大，系統處理負荷量越大，同時對于瀝青內脂類的輕揮發物揮發速度更快，而此類揮發物又是炭素制品浸漬時很好物質成分。大風量對應大負壓、大負壓對應大揮發量、大揮發量對應電捕焦油器大負荷處理能力。當然，這類相對單一組分的瀝青煙氣，電捕焦油器陽極正常的清理方式都可實用，選用立式蜂窩狀靜電焦油捕集器更為合適。

4.炭素行業壓型混捏工藝工段瀝青煙氣治理

最近幾年，隨著除塵行業技術革新，此工段電捕焦油器應用逐漸有被淘汰的趨勢。

黑法除塵逐漸成為此工位工段瀝青煙氣處理研究方向。但對于混捏系統來說，混捏下料過程嚴格的工藝要求，黑法除塵亦有不可彌補的缺陷。煙氣、粉塵嚴格來說都是混捏原料的一部分，損失及是配料物料的質量損失。被收集的粉塵按照工藝應該返回原有物料中，保證工藝配料的準確性。黑法除塵目前無法解決此問題。隨著對黑法除塵的研究，噴粉選擇配料物料、采用定量程序控制，收集粉塵間隔等量返回混捏鍋內這種方式可能會馬上成為一種現實。

5.電捕焦油器系統運行參數設置誤區

電捕焦油器工作電流設定：對于以強電場原理工作的電捕焦油器來說，電場強度在運行中是必須保證的參數，電場強度保證的現象是電場工作時在限制范圍內的打火頻次，不打火的電場不可能保證強電場的除塵環境，更不可能在高效運行。

但是，在實際運行，由于瀝青煙氣存在著燃燒產生火災的危險，電場控制系統對電場內打火頻次做了自動控制（即在單位時間內的打火次數），打火頻次超過限定值，電場會啟動自動保護功能?？勺鳛橄到y安全負責者、操作者來說，火災的責任遠遠大于設備正常運行的責任。所以，好多有打火頻次控制的電捕焦油系統，打火頻次設置為零，這樣造成系統除塵效率的大大降低，要保證這種操作行為、管理行為下的達標排放，系統設備能力就不得不斷放大，投資費用不斷增高。改變這類現象，解決此類問題只能是建立在知識引導下的管理。

西方哲學對于人存在的目標定義為：自己獲得快樂，維護族類繁衍。隨著工業社會的大發展，人類生存的環境急劇惡化。為了維護族類的繁衍，但愿作者一點經驗之談能為同行提供些許幫助或提供些許探討的資料。

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