龐學(xué)軍 / 方大炭素新材料科技股份公司

電捕焦油器在炭素行業(yè)瀝青煙氣治理中的選型應(yīng)用探討

龐學(xué)軍 / 方大炭素新材料科技股份公司

在現(xiàn)代工業(yè)中，火電、冶金、建材和化工等行業(yè)在生產(chǎn)過程中均排放含有大量粉塵的煙氣，炭素行業(yè)作為粘接劑的瀝青煙氣治理一直是此行業(yè)的一大難題，不但加劇了對大氣環(huán)境的污染，也嚴(yán)重危害著人類的自身健康?；诂F(xiàn)階段很多工業(yè)在發(fā)展的同時，也帶來了環(huán)境污染問題，嚴(yán)重制約著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的愿景的背景下，在沒有更好技術(shù)措施之前，有效利用好現(xiàn)有技術(shù)，使其發(fā)揮應(yīng)有能力，取得較好效果具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義，基于此，本文將著重分析探討電捕焦油器技術(shù)在炭素行業(yè)不同工位的應(yīng)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(yīng)用；技術(shù)

常用電捕焦油器的結(jié)構(gòu)分為臥式、立式。臥式根據(jù)陽極的構(gòu)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(shè)備制造多為現(xiàn)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(jù)陽極結(jié)構(gòu)型式，分為同心圓、六邊形蜂窩狀等結(jié)構(gòu)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。總體來說，臥式與立式比較，臥式根據(jù)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(jié)構(gòu)型式電捕焦油器，無論在投資、節(jié)能方面看十分必要。

炭素行業(yè)內(nèi)，不同的工藝條件下的瀝青煙氣處理需根據(jù)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(jù)作者多年現(xiàn)場改造、實地考察，總結(jié)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(yīng)用

炭素陽極制品工藝爐溫控制便于燃燒爐內(nèi)揮發(fā)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(jié)能條件下，陽極焙燒爐煙道均加設(shè)余熱利用熱交換設(shè)備，熱交換器要求煙氣流速較低，靜電除塵前段調(diào)質(zhì)（降溫、調(diào)質(zhì)、煙道消防）罐，管內(nèi)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(jié)焦粘附物質(zhì)，所以陽極無需人工清理，正常處理方式完全能夠達(dá)到清理效果。總體來說，此類制品焙燒時，爐內(nèi)揮發(fā)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(shè)、綠色施工要求，對企業(yè)來說得到是實實在在的經(jīng)濟(jì)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(yīng)用

炭素電極、高爐炭磚制品焙燒爐溫控制曲線要求嚴(yán)格，爐內(nèi)揮發(fā)份無條件充燃燒，未經(jīng)過充分燃燒的煙氣攜帶大量粉塵。煙氣總體特點(diǎn)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(tǒng)調(diào)質(zhì)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(yùn)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(dá)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(nèi)通蒸汽或?qū)嵊停╈o電除塵是明智的選擇。當(dāng)然，該系統(tǒng)苯并芘（電捕焦油器對苯并芘處理微乎其微）處理后無法達(dá)標(biāo)，還需進(jìn)一步深化處理。

3.炭素行業(yè)高壓浸漬工藝工段、瀝青熔化系統(tǒng)煙氣治理電捕焦油器的選擇應(yīng)用

炭素行業(yè)內(nèi)，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(fēng)量。當(dāng)然此兩個工藝、工段吸風(fēng)口風(fēng)量選擇是重中之重，設(shè)計如果按照設(shè)計手冊、規(guī)范來選擇吸風(fēng)量，系統(tǒng)初始使用階段效果良好，隨著時間推移，系統(tǒng)逐漸產(chǎn)生不達(dá)標(biāo)情況。設(shè)計思路應(yīng)該按照對煙氣限制思路、而不是對煙氣收集思路。微負(fù)壓思路是此系統(tǒng)的關(guān)鍵。因為對于瀝青熔化、靜置槽、罐來說，負(fù)壓越大，熔融狀態(tài)下瀝青中揮發(fā)份越大，系統(tǒng)處理負(fù)荷量越大，同時對于瀝青內(nèi)脂類的輕揮發(fā)物揮發(fā)速度更快，而此類揮發(fā)物又是炭素制品浸漬時很好物質(zhì)成分。大風(fēng)量對應(yīng)大負(fù)壓、大負(fù)壓對應(yīng)大揮發(fā)量、大揮發(fā)量對應(yīng)電捕焦油器大負(fù)荷處理能力。當(dāng)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(yè)壓型混捏工藝工段瀝青煙氣治理

最近幾年，隨著除塵行業(yè)技術(shù)革新，此工段電捕焦油器應(yīng)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(tǒng)來說，混捏下料過程嚴(yán)格的工藝要求，黑法除塵亦有不可彌補(bǔ)的缺陷。煙氣、粉塵嚴(yán)格來說都是混捏原料的一部分，損失及是配料物料的質(zhì)量損失。被收集的粉塵按照工藝應(yīng)該返回原有物料中，保證工藝配料的準(zhǔn)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(nèi)這種方式可能會馬上成為一種現(xiàn)實。

5.電捕焦油器系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置誤區(qū)

電捕焦油器工作電流設(shè)定：對于以強(qiáng)電場原理工作的電捕焦油器來說，電場強(qiáng)度在運(yùn)行中是必須保證的參數(shù)，電場強(qiáng)度保證的現(xiàn)象是電場工作時在限制范圍內(nèi)的打火頻次，不打火的電場不可能保證強(qiáng)電場的除塵環(huán)境，更不可能在高效運(yùn)行。

但是，在實際運(yùn)行，由于瀝青煙氣存在著燃燒產(chǎn)生火災(zāi)的危險，電場控制系統(tǒng)對電場內(nèi)打火頻次做了自動控制（即在單位時間內(nèi)的打火次數(shù)），打火頻次超過限定值，電場會啟動自動保護(hù)功能?？勺鳛橄到y(tǒng)安全負(fù)責(zé)者、操作者來說，火災(zāi)的責(zé)任遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備正常運(yùn)行的責(zé)任。所以，好多有打火頻次控制的電捕焦油系統(tǒng)，打火頻次設(shè)置為零，這樣造成系統(tǒng)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(dá)標(biāo)排放，系統(tǒng)設(shè)備能力就不得不斷放大，投資費(fèi)用不斷增高。改變這類現(xiàn)象，解決此類問題只能是建立在知識引導(dǎo)下的管理。

西方哲學(xué)對于人存在的目標(biāo)定義為：自己獲得快樂，維護(hù)族類繁衍。隨著工業(yè)社會的大發(fā)展，人類生存的環(huán)境急劇惡化。為了維護(hù)族類的繁衍，但愿作者一點(diǎn)經(jīng)驗之談能為同行提供些許幫助或提供些許探討的資料。

[1]鄭玉卿.電除塵器節(jié)能減排控制系統(tǒng)的實現(xiàn)[D].河北工程大學(xué)，2010.

[2]唐守才.焦化篩焦除塵控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢科技大學(xué)，2009.

[3]唐敬麟.張祿虎.除塵裝置系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)計選用手冊[D].武漢科技大學(xué)，2009.

[4]葉景平 工業(yè)燃煤爐窯煙氣治理探討[D]中國環(huán)境監(jiān)測 2002

[5]汪穎．噴射放電極靜電除塵器的收塵機(jī)理及研發(fā)[d]．武漢:武漢科技大學(xué)，

[6]趙鈺、胡江.工業(yè)爐窯節(jié)能技術(shù)探討[d]科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì).