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摘 要：本文描述了一种新型沥青烟气处理系统，并总结了其工艺特点。
关键词：沥青烟气；处理系统；工艺特点
1.概述
电解铝用阳极厂生阳极成型车间是散发沥青烟气和粉尘的大户，沥青烟气成分复杂，含有酚类、焦油、苯并芘等多环芳香烃类，对人体有严重危害。生阳极成型工段产生的沥青烟气难于治理，常用的治理方法有湿法、干法及电捕法，干法即物料吸附法在工艺和技术上较成熟，二次污染较少，运用较为广泛。但烟气中的焦油易于凝结粘附在管道内壁上，与粉尘结垢从而堵塞管道的问题任然没有得到很好的解决。
山东索通碳素成型车间沥青烟气处理系统是在普通干法处理工艺基础上，改进而成的新型干法净化系统，该系统使用石油细焦粉作为吸附剂，采用多点喷粉吸附、多点供风加热的工艺，提高净化效率的同时改善了管道频繁结垢的现象发生。
2. 新型干法净化系统介绍
2.1沥青烟气产生分析
成型车间散发沥青烟的污染源有混捏锅、均温锅、成型机、输送机、沥青配料秤及沥青高位槽等。混捏锅、均温锅和成型机会同时产生粉尘和沥青烟气，管道易堵塞，成为烟气处理的重点和难点部位。
2.2净化系统工艺流程
从沥青高位槽、沥青配料秤、输送机、均温锅、成型机等设备中捕集到的烟气与石油细焦粉进行吸附反应，焦油被焦粉吸附，烟气再通过布袋除尘器，载焦油焦粉和其它粉尘被布袋阻截，洁净空气经离心通风机排入大气，载焦油焦粉由排料装置收集到收尘粉仓再返回生产工艺。净化系统采用加热风机和热煤油加热器向管道内鼓入干净、干燥的高温空气，另外在部分管道上进行热煤油伴热保温，以保证沥青烟气在充分吸附反应之前不会凝结。为提高吸附效率，净化系统采用了多点喷粉的方式，分别在成型机支管、混捏锅支管、沥青烟吸附器内喷入焦粉，与焦油充分吸附。系统工艺流程如下图所示。
3.新型干法净化系统工艺特点
3.1使用工艺物料做吸附剂
新型干法净化系统和传统的净化系统不同，其净化所需的吸附剂直接来源于工业物料中，即生产阳极炭块用的石油细焦粉。石油细焦粉具有比表面积和孔隙率大、吸附能力强、选择性好、化学和热稳定性好、价格便宜等优点【1】。此外石油细焦粉是用石油焦通过煅烧、研磨等工艺方法得到的，其碳化完全、挥发份降低至最少程度，可以直接作为阳极的原料而无需再生或其它处理。因此，在满足吸附效果的同时，大大节约运行成本和简化了运行流程。
3.2精密称量设备的运用
为满足充分吸附的需要，必须均匀的向烟气净化系统加入一定量的焦粉，通过实践发现，焦粉与沥青烟气固气比在20～30g/m3之间时【1】，吸附效率和焦粉利用率均可达到比较理想的状态。系统设置了失重式精密螺旋称量秤和微波流量开关，其称量精度达到±1%，可以精确控制焦粉的加入量和加入速度，确保不断料、不堵料。
3.3多点喷粉吸附工艺的运用
沥青烟气中的焦油处于气相状态，焦粉吸附焦油是一种气固两相传质过程，为使吸附效率达到理想状况，焦粉与焦油必须达到要有充分的接触空间和时间。传统干法采用的是管道吸附，即向含有沥青烟气的主管道中加入焦粉。这种方法十分简单，但由于加粉点到布袋除尘器的管道长度有限，气固两相接触空间和时间均不够，因而焦油经常未经吸附而直接到达布袋，造成布袋糊袋失效。
新型干法采用管道+重力逆流反应器相结合的吸附工艺，它是一种新颖的多点喷粉吸附工艺。系统设置一套正压式喷粉子系统，利用高压风机产生的压力，在混捏锅排烟支管、均温锅和成型机排烟支管以及主管上的反应器等多个点同时喷入焦粉，使得各点产生的沥青烟气在进入支管后就开始吸附反应，进入主管后在反应器内再次进行吸附反应，延长沥青烟气中的焦油与焦粉接触的时间，提高吸附效率。
3.4多点供风的加热方式
沥青烟气中的焦油容易凝固，而一旦凝固附着在管壁上，则容易与粉尘形成垢层而堵塞管道。并且有经验表明，沥青烟气在温度55℃以上時最宜被焦粉吸附[1]。因而控制好沥青烟气温度烟气处理系统的正常稳定运行是非常关键的。山东索通碳素成型车间采用热煤油伴热加热方式，在混捏锅排烟支管、均温锅和成型机排烟支管上鼓入热风，风温约为180℃，整个系统混合后温度可提高到55℃以上。确保焦油在支管和主管内均不会凝结。
4.系统运行效果
该烟气净化系统自2011年10月正式投入运行至今已有约1年，滤袋实际已经使用超过了1年，滤袋除尘器进出口压差均小于2000Pa。净化后烟气沥青排放浓度小于5mg/m3 ，粉尘排放浓度小于30mg/m3，达到设计要求，且远优于国家和行业现行标准【2】、【3】。成型车间现场工作环境也有了很大的改善，各排烟管道的清理周期从之前的不到1个月变为2～3个月之间，运行维护工作量明显减少。
5. 新型干法净化系统运行注意问题
5.1多点喷粉系统注意问题
1）多点喷粉属于低压稀相气力输送系统，各喷粉支管内气流流速高达20m/s，因此管道、关键必须做好耐磨处理。
2）喷粉系统采用正压输送，称量秤卸料位置必须采用精密的卸料阀门或设置压力平衡装置，否则焦粉无法进入喷粉支管，或焦粉直接从称量秤卸料位置直接喷出。
3）各支管必须设置好流量调节阀门，以免因风量分配不平衡而导致焦粉分配不合理。
4）喷粉支管必须从排烟风管的顶部或侧部接入，以免因焦油凝结倒流而造成支管堵塞。
5.2多点供风加热注意问题
1）各支管也必须设置好流量调节阀门平衡各点热风加入量，否则会影响排烟效果。
2）必须控制好热风的温度，以防烟气温度过高而影响布袋的正常使用。
6.结语
山东索通碳素成型车间沥青烟气净化系统采用新型干法吸附净化工艺，使用细焦粉作为吸附剂，通过多点喷粉吸附、多点供风加热的方式，有效的解决了管道容易堵塞的问题，提高吸附效率的同时降低了运行成本。新型干法吸附净化工艺明显优于湿法、电捕法以及传统的干法处理系统，可以在生阳极成型车间推广应用。
参考文献
[1]《炭素阳极混捏成型工序的沥青烟气净化新思路》.吴萍莎.沈阳铝镁设计研究院.轻金属，2006年第8期.第68～71页
[2]铝工业污染物排放标准GB25465—2010.
[3]大气污染物综合排放标准GB12696-9
关键词：沥青烟气；处理系统；工艺特点
1.概述
电解铝用阳极厂生阳极成型车间是散发沥青烟气和粉尘的大户，沥青烟气成分复杂，含有酚类、焦油、苯并芘等多环芳香烃类，对人体有严重危害。生阳极成型工段产生的沥青烟气难于治理，常用的治理方法有湿法、干法及电捕法，干法即物料吸附法在工艺和技术上较成熟，二次污染较少，运用较为广泛。但烟气中的焦油易于凝结粘附在管道内壁上，与粉尘结垢从而堵塞管道的问题任然没有得到很好的解决。
山东索通碳素成型车间沥青烟气处理系统是在普通干法处理工艺基础上，改进而成的新型干法净化系统，该系统使用石油细焦粉作为吸附剂，采用多点喷粉吸附、多点供风加热的工艺，提高净化效率的同时改善了管道频繁结垢的现象发生。
2. 新型干法净化系统介绍
2.1沥青烟气产生分析
成型车间散发沥青烟的污染源有混捏锅、均温锅、成型机、输送机、沥青配料秤及沥青高位槽等。混捏锅、均温锅和成型机会同时产生粉尘和沥青烟气，管道易堵塞，成为烟气处理的重点和难点部位。
2.2净化系统工艺流程
从沥青高位槽、沥青配料秤、输送机、均温锅、成型机等设备中捕集到的烟气与石油细焦粉进行吸附反应，焦油被焦粉吸附，烟气再通过布袋除尘器，载焦油焦粉和其它粉尘被布袋阻截，洁净空气经离心通风机排入大气，载焦油焦粉由排料装置收集到收尘粉仓再返回生产工艺。净化系统采用加热风机和热煤油加热器向管道内鼓入干净、干燥的高温空气，另外在部分管道上进行热煤油伴热保温，以保证沥青烟气在充分吸附反应之前不会凝结。为提高吸附效率，净化系统采用了多点喷粉的方式，分别在成型机支管、混捏锅支管、沥青烟吸附器内喷入焦粉，与焦油充分吸附。系统工艺流程如下图所示。
3.新型干法净化系统工艺特点
3.1使用工艺物料做吸附剂
新型干法净化系统和传统的净化系统不同，其净化所需的吸附剂直接来源于工业物料中，即生产阳极炭块用的石油细焦粉。石油细焦粉具有比表面积和孔隙率大、吸附能力强、选择性好、化学和热稳定性好、价格便宜等优点【1】。此外石油细焦粉是用石油焦通过煅烧、研磨等工艺方法得到的，其碳化完全、挥发份降低至最少程度，可以直接作为阳极的原料而无需再生或其它处理。因此，在满足吸附效果的同时，大大节约运行成本和简化了运行流程。
3.2精密称量设备的运用
为满足充分吸附的需要，必须均匀的向烟气净化系统加入一定量的焦粉，通过实践发现，焦粉与沥青烟气固气比在20～30g/m3之间时【1】，吸附效率和焦粉利用率均可达到比较理想的状态。系统设置了失重式精密螺旋称量秤和微波流量开关，其称量精度达到±1%，可以精确控制焦粉的加入量和加入速度，确保不断料、不堵料。
3.3多点喷粉吸附工艺的运用
沥青烟气中的焦油处于气相状态，焦粉吸附焦油是一种气固两相传质过程，为使吸附效率达到理想状况，焦粉与焦油必须达到要有充分的接触空间和时间。传统干法采用的是管道吸附，即向含有沥青烟气的主管道中加入焦粉。这种方法十分简单，但由于加粉点到布袋除尘器的管道长度有限，气固两相接触空间和时间均不够，因而焦油经常未经吸附而直接到达布袋，造成布袋糊袋失效。
新型干法采用管道+重力逆流反应器相结合的吸附工艺，它是一种新颖的多点喷粉吸附工艺。系统设置一套正压式喷粉子系统，利用高压风机产生的压力，在混捏锅排烟支管、均温锅和成型机排烟支管以及主管上的反应器等多个点同时喷入焦粉，使得各点产生的沥青烟气在进入支管后就开始吸附反应，进入主管后在反应器内再次进行吸附反应，延长沥青烟气中的焦油与焦粉接触的时间，提高吸附效率。
3.4多点供风的加热方式
沥青烟气中的焦油容易凝固，而一旦凝固附着在管壁上，则容易与粉尘形成垢层而堵塞管道。并且有经验表明，沥青烟气在温度55℃以上時最宜被焦粉吸附[1]。因而控制好沥青烟气温度烟气处理系统的正常稳定运行是非常关键的。山东索通碳素成型车间采用热煤油伴热加热方式，在混捏锅排烟支管、均温锅和成型机排烟支管上鼓入热风，风温约为180℃，整个系统混合后温度可提高到55℃以上。确保焦油在支管和主管内均不会凝结。
4.系统运行效果
该烟气净化系统自2011年10月正式投入运行至今已有约1年，滤袋实际已经使用超过了1年，滤袋除尘器进出口压差均小于2000Pa。净化后烟气沥青排放浓度小于5mg/m3 ，粉尘排放浓度小于30mg/m3，达到设计要求，且远优于国家和行业现行标准【2】、【3】。成型车间现场工作环境也有了很大的改善，各排烟管道的清理周期从之前的不到1个月变为2～3个月之间，运行维护工作量明显减少。
5. 新型干法净化系统运行注意问题
5.1多点喷粉系统注意问题
1）多点喷粉属于低压稀相气力输送系统，各喷粉支管内气流流速高达20m/s，因此管道、关键必须做好耐磨处理。
2）喷粉系统采用正压输送，称量秤卸料位置必须采用精密的卸料阀门或设置压力平衡装置，否则焦粉无法进入喷粉支管，或焦粉直接从称量秤卸料位置直接喷出。
3）各支管必须设置好流量调节阀门，以免因风量分配不平衡而导致焦粉分配不合理。
4）喷粉支管必须从排烟风管的顶部或侧部接入，以免因焦油凝结倒流而造成支管堵塞。
5.2多点供风加热注意问题
1）各支管也必须设置好流量调节阀门平衡各点热风加入量，否则会影响排烟效果。
2）必须控制好热风的温度，以防烟气温度过高而影响布袋的正常使用。
6.结语
山东索通碳素成型车间沥青烟气净化系统采用新型干法吸附净化工艺，使用细焦粉作为吸附剂，通过多点喷粉吸附、多点供风加热的方式，有效的解决了管道容易堵塞的问题，提高吸附效率的同时降低了运行成本。新型干法吸附净化工艺明显优于湿法、电捕法以及传统的干法处理系统，可以在生阳极成型车间推广应用。
参考文献
[1]《炭素阳极混捏成型工序的沥青烟气净化新思路》.吴萍莎.沈阳铝镁设计研究院.轻金属，2006年第8期.第68～71页
[2]铝工业污染物排放标准GB25465—2010.
[3]大气污染物综合排放标准GB12696-9