针对碳素厂成型车间沥青烟气采取吸附净化的物性分析

2017年07月13日 / 共 1字 / 1条评论 / 阅读 100 views 次

针对碳素厂成型车间沥青烟气的净化,首先应对具体工程的污染源、吸附净化材料(吸附剂)、生产工况与污染动态进行深入剖析,对症下药,制定出相适应的净化工艺及其运行机制。

一、沥青烟气吸附净化的物性分析

1.碳素成型工艺烟气系统

该项目工艺为全过程管道密闭流程,不同工艺设备产生不同的混合物烟气,不同的排烟组合成不同排烟组合进而形成烟气的成分与含量均不同。该净化系统的相关物质为:

①碳素成型原料:有效成分—石油焦碳粉、粘结剂—高温液态石油沥青、捏合剂—导热油。

烟气组合成分(w%):空气97.59%、水蒸气2.49%、沥青烟0.028%、焦油微量。

③沥青烟气吸附剂:利用碳素成型原料石油焦碳粉作吸附剂,便于直接回收。

净化工艺简易流程:烟气收集→新风加热→吸附→袋式除尘→排空。

2.烟气成分及吸附剂的物性分析

①吸附剂—石油焦碳粉

石油焦碳粉在常温下有良好的静态亲油、憎水特性。其亲油性决定它对沥青烟气具有的吸附性先决条件,憎水性也决定了它对水蒸气的抗干扰能力,有利于沥青烟气净化的顺利进行。

②高温、动态对其亲油、憎水性的影响。

真比重2.07 g/cm³,自然堆积容重<1.0 g/cm³,对旋风的响应性良好,优于同粒径的水泥和粉煤灰等

④粒径<80um,其表面积大,可提高它对沥青烟气的表面粘附率。

⑤石油残渣在绝氧烧结焦化中脱氢排出气体(  H₂)变成具有类毛细通道的多孔状轻质石油焦炭块,球磨后形成很多开口气孔,在亲油特性下,造成了石油焦粉和液雾的物理吸收条件,故能习惯、受焦油和高温沥青烟气。

⑥石油焦碳粉对沥青烟气和焦油的内部吸收和表面粘附均为物理性吸收吸附。

具有可爆炸性,爆炸浓度下限≥110 g/cm³。

3.水蒸气

①因水分子的强吸性与油类分子的非极性,导致其具有强烈的憎油性。

水分子直径< 2Å,属小分子物质。烟气中的高温气态的水蒸气分子呈高度分散的受迫运动状态,依其高内能可剧烈震动地顺利通过袋式除尘器滤料孔隙排空。

4.石油沥青烟气

①为非极性高分子环碳烃类油质有机物。

②亲合油类和有机物,强烈憎斥水等强极性物质。

软化点60—100℃、逸烟温度≥110℃、熔化温度110—180℃、闪点≥230℃(沥青改性后各相关温度可提高10—20℃)。

粒径0.1—1um、在高温他、系统中呈烟滴悬浮状态,在常温开放空间呈固体颗粒状(极细粉尘)漂浮在在、空气中。

⑤高温下易被石油焦碳粉颗粒内部吸收和表面粘附。

⑥强粘性:温度≤110℃时呈强塑性无定型固态,遇低温物即粘附其上,呈无定形固态,很难脱落。

易燃易爆性:爆炸浓度下限≥15g/cm³。

有机易溶性:易溶于苯、三氯甲烷、四氯化碳等有机溶剂。溶解度98%—99%。

危害性:因其极细微粒(0.1—1um),易进入呼吸系统和血液循环系统,其成分复杂,特别要注意的是含3—4苯并芘等多种高致癌物

5.焦油

①属非极性有机高分子(高碳烃)油类物质,具有强憎水性,亲合沥青烟气。

②与石油焦碳粉有很好的亲合性。

③常温下呈液体,有一定的粘性。

在110—180℃之间,焦油对石油焦碳粉的吸附性与温度之间关系类似于沥青烟气,但无明显突变点。

在高温气雾状态具有易燃易爆性,起爆炸浓度下限≥12g/cm³。

二、沥青烟气净化处理对除尘器的选择不宜使用的有哪些?

1.湿法工艺简单且投资少,但在急速降温时,沥青烟气表现出强粘性,从而粘堵设备和管道,故不宜选择湿法处理,脱水时产生二次污染很难处理。

2.颗粒细微(0.1—1um)。尽管在旋风气流中沥青烟粒互相碰撞使其增大,但仍达不到旋风收尘事宜的粒径收尘效果差,不宜选用旋风除尘器。

3.沥青烟气温度高于100℃,将增大粉尘比电阻,降低除尘效率。须加冷却降温等湿法措施,易产生二次污染,更有易燃易爆性,不宜采用高压静电收尘。

  在烟气净化处理中,要实现良好的效果,就必须选择适当的净化工艺,选择高效的净化设备。袋式除尘器就能解决上述的清灰困难等问题,其设计合理、实用、可靠、先进、具有运行平稳、低能耗、清灰效果好,占地面积小,无二次污染的治理技术。自动化程度高,容易操作,维修方便、捕尘效果好运行成本低,以及有用物料回收利用等功能。我公司采用高效的先进水平的袋式除尘器,滤袋采用防水防电防油,以及pps覆膜,具有极强的耐高温效果,处理沥青烟气效果显著。