一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法.pdf

本发明涉及一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法。其特征在于其处理过程是将生电极生产过程中产生的烟气经过收尘保温处理后直接送入煅烧炉高温煅烧，煅烧后的高温气体与焙烧炉排放的低温气体混合，通过自身足够的热值或借助助燃剂在高温下混合焚烧，焚烧后排放的高温气体作为热源直接送入锅炉，最后从锅炉中排出的气体经过脱硫脱氟处理后将部分净化气体再返回到生电极生产过程，对该过程产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余净化气体高空排放。本发明的方法能够彻底处理烟气中的有害物，而且综合考虑各工段的实际生产条件和所排放烟气的热量，工艺流程简单，操作方便，处理成本低。

1.  一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法，其特征在于其处理过程是将生电极生产过程中产生的烟气经过收尘保温处理后直接送入煅烧炉高温煅烧，煅烧后的高温气体与焙烧炉排放的低温气体混合，通过自身足够的热值或借助助燃剂在高温下混合焚烧，焚烧后排放的高温气体作为热源直接送入锅炉，最后从锅炉中排出的气体经过脱硫脱氟处理后将部分净化气体再返回到生电极生产过程，对该过程产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余净化气体高空排放。

2.  根据权利要求1所述的一种炭素制品生产过程中的烟气处理方法，其特征在于其处理过程包括：
(1)将生电极生产过程中产生的炭质粉尘和沥青烟气，用集气罩收集后，在其输送管道上，用锅炉排放的热气加热并保温在120～180℃；
(2)将生阳极生产过程中产生的含有炭质粉尘和沥青烟的收尘烟气，作为部分配风直接送入煅烧炉，在1000～1350℃的高温下燃烧；
(3)从煅烧炉排出的高温烟气与焙烧炉排出的低温烟气混合后温度保持在500～800℃范围内，利用烟气中的沥青烟、炭质颗粒及其他可燃物进行自热焚烧，如果燃烧不充分可相应补充助燃剂，助燃剂包括天然气、煤气、煤粉、重油等；
(4)焚烧后排放的高温气体温度为600-850℃，作为热风送入余热锅炉，回收其余热；
(5)余热锅炉排出的烟气，经过脱硫脱氟处理后，抽取其中部分返回到生电极生产过程，对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余气体经烟囱高空排放。

一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法
技术领域
本发明涉及一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法。
背景技术
原铝生产采用Hall-Heroult电解工艺。该工艺所用炭电极(包括阴极、阳极)是由煅后石油焦、无烟煤等炭质骨料与煤沥青经过混捏、成型和高温焙烧而成。在该生产过程中会产生大量烟气，包括炭粉尘、沥青烟、焦油、SO₂、含氟气体等，这些物质不仅污染环境，而且对人类、动植物的健康产生极大的危害，特别是沥青烟中含有的3，4-苯并芘有致癌作用，因此对烟气的净化治理十分必要。
炭电极在生产过程中主要有三个工艺环节产生有害物及污染物，分别是原料煅烧过程、生电极生产过程和电极焙烧过程。原料煅烧过程中产生的烟气受原料的影响，SO₂含量高，同时气体温度高，通常在800℃以上，还有炭粉尘。生电极生产过程产生的烟气中沥青烟、炭粉尘和焦油含量较高，烟气温度低，一般不超过60℃。电极焙烧过程中产生的烟气含有大量的沥青烟、炭粉尘和含氟气体，和SO₂气体。
目前对烟气的处理方法都存在不足。首先，原料煅烧过程产生的烟气没有采取相应措施加以处理。其次，生电极生产过程中产生的烟气一般采用吸附法处理，最终排出的尾气仍含有部分炭粉尘和沥青烟，而且吸附法工艺复杂，成本高，吸附剂的处理困难。焙烧烟气处理方法除了吸附法(包括炭粉吸附法、氧化铝吸附法)外还有湿法洗涤、静电捕集法和简单焚烧法，这里使用的吸附法同样面临工艺复杂，成本高，吸附剂处理困难的问题；静电捕集法清理困难，设备存在爆炸燃烧的危险；湿法处理对水的二次污染难以处理，并且这些方法都不能同时有效处理烟气中的各种成分，最重要的是都不能处理沥青烟中的致癌物3，4-苯并芘；而简单焚烧法需要消耗大量的燃料，工艺成本很高。而且，现有各种方法仅针对某一工艺环节单独处理，缺乏有效的综合考虑，也不能对烟气实现可燃物质的综合利用。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供了一种不仅能够彻底处理烟气中的有害物及污染物特别是致癌物3，4-苯并芘，并能充分利用能量，工艺流程简单，操作方便，处理成本低的炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种炭素制品生产过程中的烟气净化处理方法，其特征在于其处理过程是将生电极生产过程中产生的烟气经过收尘保温处理后直接送入煅烧炉高温煅烧，煅烧后的高温气体与焙烧炉排放的低温气体混合，通过自身足够的热值或借助助燃剂在高温下混合焚烧，焚烧后排放的高温气体作为热源直接送入锅炉，最后从锅炉中排出的气体经过脱硫脱氟处理后将部分净化气体再返回到生电极生产过程，对该过程产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余净化气体高空排放。
本发明的一种炭素制品生产过程中的烟气处理方法，其特征在于其处理过程包括：
(1)将生电极生产过程中产生的炭质粉尘和沥青烟气，用集气罩收集后，在其输送管道上，用锅炉排放的热气加热并保温在120～180℃；
(2)将生阳极生产过程中产生的含有炭质粉尘和沥青烟的收尘烟气，作为部分配风直接送入煅烧炉，在1000～1350℃的高温下燃烧；
(3)从煅烧炉排出的高温烟气与焙烧炉排出的低温烟气混合后温度保持在500～800℃范围内，利用烟气中的沥青烟、炭质颗粒及其他可燃物进行自热焚烧，如果燃烧不充分可相应补充助燃剂，助燃剂包括天然气、煤气、煤粉、重油等；
(4)焚烧后排放的高温气体温度为600-850℃，作为热风送入余热锅炉，回收其余热；
(5)余热锅炉排出的烟气，经过脱硫脱氟处理后，抽取其中部分返回到生电极生产过程，对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余气体经烟囱高空排放。
本发明的方法不仅能够彻底处理烟气中的有害物及污染物特别是致癌物3，4-苯并芘，而且综合考虑各工段的实际生产条件和所排放烟气的热量，并充分利用这些能量以达到循环使用的目的，同时工艺流程简单，操作方便，处理成本低。该方法不仅适用于铝电解用炭电极生产过程中的烟气处理，对于其他同类炭素制品生产过程中的烟气处理也同样适用。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的一种炭素制品生产过程中的烟气处理方法，其处理过程包括：
1、将生电极(或生阳极等)生产过程中产生的炭质粉尘和沥青烟气，用集气罩收集后，在其输送管道上，用锅炉排放的热气加热并保温在120～180℃；
2、将生阳极(或阴极、其他电极制品)生产过程中产生的含有炭质粉尘和沥青烟的收尘烟气，作为部分配风直接送入煅烧炉，在1000～1350℃的高温下燃烧；
3、从煅烧炉排出的高温烟气与焙烧炉排出的低温烟气混合后温度保持在500～800℃范围内，利用烟气中的沥青烟、炭质颗粒及其他可燃物进行自热焚烧，如果燃烧不充分可相应补充助燃剂，助燃剂包括天然气、煤气、煤粉、重油等；
4、焚烧后排放的高温气体温度为600-850℃，作为热风送入余热锅炉，回收其余热；
5、余热锅炉排出的烟气，经过脱硫脱氟处理后，抽取其中部分返同到生电极生产过程，对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，剩余气体经烟囱高空排放。
实施例1
在100kt/年产量的阳极生产厂处理烟气，具体方法如下：首先将生阳极生产过程中产生的烟气以24000Nm³/h的流量进入煅烧炉，在传输过程中用锅炉排放的热气加热并保温在120℃，送入煅烧炉的烟气与空气在1350℃的高温下燃烧，然后从煅烧炉中排出的1000℃高温气体以75000Nm³/h的流量与焙烧炉中排出的流量为100000Nm³/h的155℃低温烟气混合，混合后的烟气温度为500℃，并在这一温度下通过助燃剂煤粉继续焚烧，焚烧后排放的600℃高温气体作为热源送入余热锅炉，从余热锅炉中排出的高温气体经过脱硫脱氟处理后部分返回到生阳极生产过程，用于对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道保温，最后剩余气体经烟囱高空排放，排放烟气中沥青烟含量小于12.0mg/Nm³，苯并芘含量小于0.10mg/m³，低于国家排放标准。
实施例2
在60kt/年产量的阳极生产厂处理烟气，具体方法如下：首先将生阳极生产过程中产生的烟气以14000Nm³/h的流量进入煅烧炉，在传输过程中用锅炉排放的热气加热并保温在150℃，送入煅烧炉的烟气与空气在1050℃的高温下燃烧，然后从煅烧炉中排出的850℃高温气体以46000Nm³/h的流量与焙烧炉中排出的流量为50000Nm³/h的150℃低温烟气混合，混合后的烟气温度为530℃，并在这一温度下通过助燃剂重油继续焚烧，焚烧后排放的660℃高温气体作为热源送入余热锅炉，从余热锅炉中排出的高温气体经过脱硫脱氟处理后部分返回到生阳极生产过程，用于对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，最后剩余气体经烟囱高空排放，排放烟气中沥青烟含量小于10.0mg/Nm³，苯并芘含量小于0.10mg/m³，低于国家排放标准。
实施例3
在25kt/年产量的阳极生产厂处理烟气，具体方法如下：首先将生阳极生产过程中产生的烟气以6000Nm³/h的流量进入煅烧炉，在传输过程中用锅炉排放的热气加热并保温在160℃，送入煅烧炉的烟气与空气在1000℃的高温下燃烧，然后从煅烧炉中排出的800℃高温气体以18000Nm³/h的流量与焙烧炉中排出的流量为19000Nm³/h的155℃低温烟气混合，混合后的烟气温度为650℃，在这一温度下通过自热焚烧，焚烧后排放的720℃高温气体作为热源送入余热锅炉，从余热锅炉中排出的高温气体经过脱硫脱氟处理后部分返回到生阳极生产过程，用于对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，最后剩余气体经烟囱高空排放，排放烟气中沥青烟含量小于7.5mg/Nm³，苯并芘含量小于0.08mg/m³，低于国家排放标准。
实施例4
在10kt/年产量的石墨电极生产厂处理烟气，具体方法如下：首先将生电极生产过程中产生的烟气以2400Nm³/h的流量进入煅烧炉，在传输过程中用锅炉排放的热气加热并保温在180℃，送入煅烧炉的烟气与空气在1200℃的高温下燃烧，然后从煅烧炉中排出的900℃高温气体以8000Nm³/h的流量与焙烧炉中排出的流量为7000Nm³/h的150℃低温烟气混合，混合后的烟气温度为800℃，并在这一温度下通过自热焚烧，焚烧后排放的850℃高温气体作为热源送入余热锅炉，从余热锅炉中排出的高温气体经过脱硫脱氟处理后部分返回到生电极生产过程，用于对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，最后剩余气体经烟囱高空排放，排放烟气中沥青烟含量小于5.0mg/Nm³，苯并芘含量小于0.05mg/m³，低于国家排放标准。
实施例5
在10kt/年产量的炭阴极生产厂处理烟气，具体方法如下：首先将生阴极生产过程中产生的烟气以2400Nm³/h的流量进入煅烧炉，在传输过程中用锅炉排放的热气加热并保温在140℃，送入煅烧炉的烟气与空气在1150℃的高温下燃烧，然后从煅烧炉中排出的950℃高温气体以7500Nm³/h的流量与焙烧炉中排出的流量为8500Nm³/h的155℃低温烟气混合，混合后的烟气温度为600℃，并在这一温度下借助助燃剂煤气焚烧，焚烧后排放的700℃高温气体作为热源送入余热锅炉，从余热锅炉中排出的高温气体经过脱硫脱氟处理后部分返回到生阴极生产过程，用于对该过程所产生的收尘烟气在送入煅烧炉的过程中管道加热并保温，最后剩余气体经烟囱高空排放，排放烟气中沥青烟含量小于8.0mg/Nm³，苯并芘含量小于0.08mg/m³，低于国家排放标准。