專利名稱：一種瀝青煙氣的凈化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種浙青煙氣的凈化方法及實(shí)施這種凈化方法的裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
碳素生陽(yáng)極的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量浙青煙氣。浙青類煙氣中主要含芳烴類有機(jī)物、少部分直鏈烴和水蒸汽，其中含有的3，4-苯并芘等致癌物質(zhì)，直接排放大氣污染大、異味重，因此必須進(jìn)行凈化達(dá)標(biāo)排放。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)浙青煙氣的凈化方法主要包括焚燒法、靜電捕集法、吸收凈化法以及吸附凈化法。焚燒法是將浙青煙中含有的可燃物質(zhì)在一定溫度下與空氣接觸并燃燒。楊實(shí)、寧德元等人在中國(guó)發(fā)明專利CN201010101050. 0中公開了一種高效處理浙青煙氣的方法利用回轉(zhuǎn)窯后燃燒室的煅后煙氣，使生陽(yáng)極制造所產(chǎn)生的浙青煙氣通過(guò)回轉(zhuǎn)窯后燃燒室，在回轉(zhuǎn)窯后燃燒室內(nèi)浙青煙氣中的焦油、多環(huán)芳烴進(jìn)行分解、燃燒，有效去除笨并芘等有害物質(zhì)。該技術(shù)雖然可使生陽(yáng)極制造、浙青熔化產(chǎn)生的浙青煙氣在回轉(zhuǎn)窯后燃燒室燃燒得以凈化，完全去除了有害物質(zhì)一苯并芘，但從運(yùn)行成本方面考慮，不是太經(jīng)濟(jì)。在靜電捕集法中，干式電捕集對(duì)氣相組分的捕集效率幾乎等于零，而濕式電捕集器雖然可捕集氣態(tài)浙青，但增加了污水處理帶來(lái)的麻煩，導(dǎo)致該法投資大，維護(hù)與管理技術(shù)復(fù)雜。吸收凈化法是一種常用的工業(yè)廢氣治理方法。它是利用廢氣中各混合組分在選定的吸收劑(汽油、柴油等)中溶解度的不同，或者某種組分與吸收劑中活性組分發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到凈化廢氣的一種方法。吸收凈化法應(yīng)用于浙青煙氣治理，就是將煙氣中氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)移到液相(吸收劑)，從而達(dá)到凈化煙氣的目的。該法設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，系統(tǒng)阻力小，能耗低，缺點(diǎn)是只適用于高濃度場(chǎng)合，一般凈化效率在70%-80%。吸附凈化法是用多孔固體(吸附濾料)將流體(氣體或液體)混合物中的一種或多種組分積聚或凝縮在表面，達(dá)到分離目的的一種操作方法。在浙青煙氣的凈化吸附過(guò)程中，選用合適的吸附濾料是吸附凈化法的關(guān)鍵之一。作為吸附濾料一般應(yīng)具有以下特點(diǎn)具有較大的吸附容量，即吸附濾料應(yīng)是疏松的固體泡沫；具有良好的選擇性，以便達(dá)到凈化一種或幾種污染物的目的；具有良好的再生特性和耐磨能力，有對(duì)酸、堿、水、高溫的適應(yīng)性。浙青煙氣吸附凈化法的主要設(shè)備為固定床式吸附器，一般為圓柱形立式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置格板或孔板，其上放置濾料，浙青煙氣由容器內(nèi)通過(guò)，穿過(guò)濾料間隙，經(jīng)吸附后排出或進(jìn)入下一道工序。吸附凈化法是目前浙青煙氣凈化工藝中的主要方法。技術(shù)研發(fā)的方向涉及改進(jìn)吸附工藝、提高吸附效率以及減少三廢排放等。如馬紹先在中國(guó)發(fā)明專利CN200610046475. X中公開了一種浙青煙氣凈化工藝，將浙青煙氣經(jīng)管道輸送到凈化系統(tǒng)入口，通過(guò)氣固反應(yīng)、焚燒、除塵各工序進(jìn)行凈化，具體步驟為(I)采用氧化鋁粉作固體吸附劑將浙青煙氣充分吸附；(2)進(jìn)行氣固分離，使含浙青的吸附劑與凈化后的煙氣分離；(3)將分離后的吸附劑焚燒；(4)將氣固分離后的煙氣與焚燒后的煙氣進(jìn)行噴淋冷卻降溫和除塵；(5)通過(guò)控制閥門檢測(cè)降溫除塵后的煙氣，達(dá)標(biāo)則由煙囪排放，未達(dá)標(biāo)則送入系統(tǒng)入口循環(huán)凈化。該發(fā)明還提供了一種實(shí)施上述工藝的裝置系統(tǒng)，其中的氣固反應(yīng)器由充填氧化鋁粉的文丘里管或吸附床構(gòu)成。王錫慧，寧平等人在中國(guó)發(fā)明專利CN02155281.9中公開了一種采用吸附法過(guò)濾浙青煙凈化煙氣的方法和設(shè)備，所述方法為使用大顆粒煅后焦作吸附劑，將浙青煙通過(guò)大顆粒的煅后焦組成的吸附床進(jìn)行濾清，所述設(shè)備為固定床吸附器，由固定床吸附器殼體、煙氣進(jìn)口、出氣口、煅后焦層組成。此外，中國(guó)發(fā)明專利CN200610047890. 7、CN92106129. 3等均涉及采用吸附凈化法
處理浙青煙氣的工藝技術(shù)。上述技術(shù)的缺點(diǎn)是，由于浙青煙塵本身特有的性質(zhì)，如具有粘度大、附著力強(qiáng)、灰塵大、溫度高等特點(diǎn)，導(dǎo)致除塵效果不理想，而且還會(huì)造成設(shè)備、管道的積灰堵塞，不僅起不到環(huán)保節(jié)能效果達(dá)不到環(huán)保要求，甚至還會(huì)造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一，在于提供一種浙青煙氣的凈化方法，包括如下步驟
(1)冷凝預(yù)處理
浙青煙氣先進(jìn)入冷集油裝置，在冷集油裝置中通過(guò)冷凝預(yù)處理將部分浙青煙塵吸附捕
集；
(2)吸附處理
將步驟(I)經(jīng)過(guò)冷凝預(yù)處理的浙青煙氣與來(lái)自高壓風(fēng)機(jī)的固體吸附劑在收塵主管中混合吸附；
(3)除塵過(guò)濾
將步驟(2)中經(jīng)過(guò)吸附處理的煙塵混合物送入除塵器，經(jīng)除塵器氣固分離并過(guò)濾，處理合格的煙氣排入大氣中；
(4)浙青煙塵回收利用
將步驟(3)中除塵器收集的浙青煙塵輸送到循環(huán)倉(cāng)，循環(huán)利用。優(yōu)選地，步驟(I)所述冷集油裝置的煙氣吸入最低負(fù)壓為3_5X10_5MPa。。優(yōu)選地，步驟(2)所述固體吸附劑為石油焦粉。優(yōu)選地，步驟(3)所述高壓風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量為風(fēng)機(jī)總風(fēng)量為8-10X IO4 m3/h，負(fù)壓為4-6 X 10_3MPa。本發(fā)明的目的之二，在于提供一種實(shí)施上述的浙青煙氣凈化方法的裝置系統(tǒng)，包括收塵主管，浙青煙支管，高壓風(fēng)機(jī)，給粉倉(cāng)，循環(huán)倉(cāng)，收塵器和引風(fēng)機(jī)，而且在浙青煙支管與收塵主管之間安裝有冷集油裝置。優(yōu)選地，所述冷集油裝置包括擋流板、高濃度浙青煙進(jìn)口、低濃度浙青煙出口、蒸汽吹掃口和凝集油排放口。優(yōu)選地，所述冷集油裝置中擋流板的層數(shù)為5-8層。
本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明改變傳統(tǒng)的浙青煙氣捕集與處理方式，在利用固體吸附劑吸附之前增加一套冷集油裝置，一方面使一部分煙塵吸附捕集下來(lái)，另一方面，由于在浙青煙氣的吸附凈化過(guò)程中，煙塵吸附量會(huì)隨著溫度的升高而下降，因此，通過(guò)冷集油裝置使煙氣的溫度降低，可以進(jìn)一步提聞除塵效果；
(2)除塵器收集的浙青煙塵輸送到循環(huán)倉(cāng)，循環(huán)利用；
上述兩項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，不但解決了現(xiàn)有的吸附凈化技術(shù)一直難以解決的浙青煙塵捕集效率低、設(shè)備和管道容易積灰堵塞的問(wèn)題，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，節(jié)能降耗，而且進(jìn)一步提高了煙氣的凈化效率，并使粉塵在閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了分離、收取以及循環(huán)再利用，改善了生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保、節(jié)能和低碳。本發(fā)明中冷集油裝置的工作原理是煙氣流經(jīng)本罐體內(nèi)各層擋折板時(shí)，流速下降，并生成連續(xù)不斷的紊流渦團(tuán)，從而使高溫浙青煙氣的溫度下降，并使其中的部分油份沉降，經(jīng)各層漏油口最后流到錐體底部排放口。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的浙青煙氣凈化處理裝置的示意 圖2為本發(fā)明所述浙青煙氣凈化處理裝置的示意 圖3為本發(fā)明所述冷集油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。符號(hào)說(shuō)明1-收塵主管；2-浙青煙支管；3-高壓風(fēng)機(jī)；4-給粉倉(cāng)；5-冷集油裝置；
6-浙青儲(chǔ)槽；7-清掃孔； 8-儲(chǔ)粉倉(cāng)； 9-循環(huán)倉(cāng)；10-配料倉(cāng)；
I1-除塵器；12-引風(fēng)機(jī)； 13-擋流板；14-高濃度浙青煙進(jìn)口；
15-冷集油排放口；16-低濃度浙青煙出口； 17-蒸汽吹掃口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1
如附圖2所示，溫度為85°C、含塵濃度為250mg/m3浙青煙氣在負(fù)壓的作用下先進(jìn)入浙青煙支管2，然后進(jìn)入冷集油裝置5，在該裝置中，煙氣吸入的最低負(fù)壓為5 X 10_5MPa，擋流板13的層數(shù)為8層，當(dāng)浙青煙氣流經(jīng)各層擋流板時(shí)，流速下降，并生成連續(xù)不斷的紊流渦團(tuán)，從而使高溫浙青煙氣的溫度下降到20-30°C，并使其中的部分煙塵沉降，經(jīng)各層漏油口最后流到錐體底部排放口進(jìn)入浙青儲(chǔ)槽6 ;接著，從冷集油裝置的浙青煙出口 16排出的低溫浙青煙氣與來(lái)自高壓風(fēng)機(jī)3的固體吸附劑石油焦粉混合，其中風(fēng)機(jī)總風(fēng)量為IOX IO4 m3/h，負(fù)壓為6X10_3MPa，然后進(jìn)入收塵主管1，在收塵主管I內(nèi)煙氣和固體吸附劑進(jìn)行混合吸附；經(jīng)過(guò)吸附處理的煙塵混合物從收塵主管I進(jìn)入除塵器11，在除塵器11中，煙塵混合物經(jīng)除塵器的濾袋過(guò)濾，潔凈煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)12排出，收集的煙塵進(jìn)入循環(huán)倉(cāng)9，循環(huán)倉(cāng)9中的煙塵可以進(jìn)入給粉倉(cāng)4進(jìn)行再循環(huán)，也可以進(jìn)入配料倉(cāng)10，參與生產(chǎn)配料，進(jìn)行再次利用。吸附處理后浙青煙氣排放指標(biāo)
粉塵的凈化效率>99. 9% ;凈氣排放濃度〈10mg/Nm3 ;焦油的凈化效率為97% ;浙青焦油含量彡16mg/ Nm3 ;苯并芘的凈化效率為95%。從上述排放指標(biāo)可以看出，采用本發(fā)明所述凈化裝置和凈化方法處理后的浙青煙氣質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于國(guó)標(biāo)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求
浙青焦油含量彡40mg/Nm3,粉塵含量彡150mg/Nm3。實(shí)施例2
如附圖2所示，溫度為50°C、含塵濃度為350mg/m3浙青煙氣在負(fù)壓的作用下先進(jìn)入浙青煙支管2，然后進(jìn)入冷集油裝置5，在該裝置中，煙氣吸入的最低負(fù)壓為3 X 10_5MPa，擋流板13的層數(shù)為5層，當(dāng)浙青煙氣流經(jīng)各層擋流板時(shí)，流速下降，并生成連續(xù)不斷的紊流渦團(tuán)，從而使高溫浙青煙氣的溫度下降到20-30°C，并使其中的部分煙塵沉降，經(jīng)各層漏油口最后流到錐體底部排放口進(jìn)入浙青儲(chǔ)槽6 ;接著，從冷集油裝置的浙青煙出口 16排出的低溫浙青煙氣與來(lái)自高壓風(fēng)機(jī)3的固體吸附劑石油焦粉混合，其中風(fēng)機(jī)總風(fēng)量為8X IO4 m3 /h，負(fù)壓為4X10_3MPa，然后進(jìn)入收塵主管1，在收塵主管I內(nèi)煙氣和固體吸附劑進(jìn)行混合吸附；經(jīng)過(guò)吸附處理的煙塵混合物從收塵主管進(jìn)入除塵器11，在除塵器11中，煙塵混合物經(jīng)除塵器的濾袋過(guò)濾，潔凈氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)12排出，收集的煙塵進(jìn)入循環(huán)倉(cāng)9，循環(huán)倉(cāng)9中的煙塵可以進(jìn)入給粉倉(cāng)4進(jìn)行再循環(huán)，也可以進(jìn)入配料倉(cāng)10，參與生產(chǎn)配料，進(jìn)行再次利用。吸附處理后浙青煙氣排放指標(biāo)
粉塵的凈化效率>99. 9% ;凈氣排放濃度〈10mg/Nm3 ;焦油的凈化效率為92% ;浙青焦油含量彡16mg/ Nm3 ;苯并芘的凈化效率為92%。從上述排放指標(biāo)可以看出，采用本發(fā)明所述凈化裝置和凈化方法處理后的浙青煙氣質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于國(guó)標(biāo)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求 浙青焦油含量彡40mg/Nm3,粉塵含量彡150mg/Nm3。實(shí)施例3
如附圖2所示，溫度為65°C、含塵濃度為300mg/m3浙青煙氣在負(fù)壓的作用下先進(jìn)入浙青煙支管2，然后進(jìn)入冷集油裝置5，在該裝置中，煙氣吸入的最低負(fù)壓為4X10_5MPa，擋流板13的層數(shù)為7層，當(dāng)浙青煙氣流經(jīng)各層擋流板時(shí)，流速下降，并生成連續(xù)不斷的紊流渦團(tuán)，從而使高溫浙青煙氣的溫度下降到20-30°C，并使其中的部分油份沉降，經(jīng)各層漏油口最后流到錐體底部排放口進(jìn)入浙青儲(chǔ)槽6 ;接著，從冷集油裝置的浙青煙出口 16排出的低溫浙青煙氣與來(lái)自高壓風(fēng)機(jī)3的固體吸附劑石油焦粉混合，其中風(fēng)機(jī)總風(fēng)量為9X IO4 m3/h，負(fù)壓為5X10_3MPa，然后進(jìn)入收塵主管1，在收塵主管I內(nèi)煙氣和固體吸附劑進(jìn)行混合吸附；經(jīng)過(guò)吸附處理的煙塵混合物從收塵主管進(jìn)入除塵器11，在除塵器11中，煙塵混合物經(jīng)除塵器的濾袋過(guò)濾，潔凈氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)12排出，收集的煙塵進(jìn)入循環(huán)倉(cāng)9，循環(huán)倉(cāng)9中的煙塵可以進(jìn)入給粉倉(cāng)4進(jìn)行再循環(huán)，也可以進(jìn)入配料倉(cāng)10，參與生產(chǎn)配料，進(jìn)行再次利用。吸附處理后浙青煙氣排放指標(biāo)
粉塵的凈化效率>99. 9% ;凈氣排放濃度〈10mg/Nm3 ;焦油的凈化效率95% ;浙青焦油含量彡16mg/ Nm3 ;苯并芘的凈化效率93%。從上述排放指標(biāo)可以看出，采用本發(fā)明所述凈化裝置和凈化方法處理后的浙青煙氣質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于國(guó)標(biāo)GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求
浙青焦油含量彡40mg/Nm3,粉塵含量彡150mg/Nm3。
權(quán)利要求
1.一種浙青煙氣的浄化方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)冷凝預(yù)處理 浙青煙氣先進(jìn)入冷集油裝置，在冷集油裝置中通過(guò)冷凝預(yù)處理將部分浙青煙塵吸附捕集； (2)吸附處理 將步驟(I)經(jīng)過(guò)冷凝預(yù)處理的浙青煙氣與來(lái)自高壓風(fēng)機(jī)的固體吸附劑在收塵主管中混合吸附； (3)除塵過(guò)濾 將步驟(2)中經(jīng)過(guò)吸附處理的煙塵混合物送入除塵器，經(jīng)除塵器氣固分離并過(guò)濾，處理合格的煙氣排入大氣中； (4)浙青煙塵回收利用 將步驟(3 )中除塵器收集的浙青煙塵輸送到循環(huán)倉(cāng)，循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種浙青煙氣的浄化方法，其特征在于，步驟(I)所述冷集油裝置的浙青煙氣吸入最低負(fù)壓為3-5X 10_5MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種浙青煙氣的浄化方法，其特征在于，步驟(2)所述固體吸附劑為石油焦粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種浙青煙氣的浄化方法，其特征在于，步驟(3)所述高壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)總風(fēng)量為8-10 X IO4 m3 /h,負(fù)壓為4-6 X IO^3MPa0
5.ー種實(shí)施權(quán)利要求1所述的浙青煙氣凈化方法的裝置系統(tǒng)，包括收塵主管，浙青煙支管，高壓風(fēng)機(jī)，給粉倉(cāng)，循環(huán)倉(cāng)，收塵器和引風(fēng)機(jī)，其特征在于，在浙青煙支管與收塵主管之間安裝有冷集油裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述冷集油裝置包括擋流板、高濃度浙青煙進(jìn)ロ、低濃度浙青煙出ロ、蒸汽吹掃口和凝集油排放ロ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述冷集油裝置中擋流板的層數(shù)為5-8 層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瀝青煙氣的凈化方法及實(shí)施這種凈化方法的裝置系統(tǒng)。所述凈化方法包括如下步驟(1)冷凝預(yù)處理；(2)吸附處理；(3)除塵過(guò)濾；(4)瀝青煙塵回收利用。所述裝置系統(tǒng)包括收塵主管，瀝青煙支管，高壓風(fēng)機(jī)，給粉倉(cāng)，循環(huán)倉(cāng)，收塵器和引風(fēng)機(jī)，而且在瀝青煙支管與收塵主管之間安裝有冷集油裝置。本發(fā)明通過(guò)冷凝預(yù)處理技術(shù)解決了現(xiàn)有的吸附凈化技術(shù)一直難以解決的瀝青煙塵捕集效率低、設(shè)備和管道容易積灰堵塞的問(wèn)題，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，節(jié)能降耗，而且進(jìn)一步提高了煙氣的凈化效率，并使粉塵在閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了煙塵的分離、收取以及循環(huán)再利用，改善了生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保、節(jié)能和低碳。
文檔編號(hào)B01D50/00GK103028303SQ20121055420
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者劉春龍, 張斌, 譚芝波 申請(qǐng)人:濟(jì)寧碳素集團(tuán)有限公司, 山東晨陽(yáng)新型碳材料股份有限公司