一种用于净化炭素制品焙烧烟气的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于净化炭素制品焙烧烟气的装置，是用于处理炭素制品焙烧炉产生含有沥青烟的烟气，属于烟气净化领域。

背景技术：

铝冶炼用阳极、阴极焙烧及炼钢等使用电极类炭素制品在其焙烧生产过程产生的烟气中含有沥青烟和粉尘等有害物质，现有的净化工艺普遍采用电捕焦油器或者电捕焦油器+氧化铝的联合法净化焙烧烟气。

电捕焦油器净化工艺能净化烟气中大部分沥青烟和部分大颗粒粉尘，但该工艺收集下来的液体沥青成分复杂，不能用于工艺生产，只能作为危废外委处理，成本较高，一旦泄露还会造成二次污染。

电捕焦油器+氧化铝的联合法净化技术能有效地净化烟气中的沥青烟、粉尘，但联合法吸附后氧化铝还作为生产原料返回电解工艺生产，或多或少的会对后续工艺产生不良的影响。此外，对于不配套建设电解铝厂的炭素企业，联合净化技术受到净化原料-氧化铝的限制，该净化方案根本无法实施。

如净化系统吸附净化采用工艺生产用炭粉作为吸附原料，首先是吸附原料的使用量大，会耗费大量的生产原料，此外，由于焙烧烟气中含有一定的灰分，吸附后炭粉的灰分会增大，不再适宜返回工艺生产，所以该种净化方式也不可取。

对于新建或环保技改后的带脱硫、脱硝净化工艺的焙烧烟气净化系统一级净化基本上都采用电捕焦油器净化，由于电捕焦油器无法完全净化烟气中的沥青烟和运行工况不稳定的特点，这就造成后续的净化系统净化效率低下。

鉴于目前炭素制品焙烧烟气净化工艺中存在的问题和日益严格的环保要求本实用新型应运而生。

技术实现要素：

本实用新型需解决的问题是：针对目前炭素制品焙烧炉烟气净化工艺无法很好处理沥青烟的问题，提供一种用于净化炭素制品焙烧烟气的装置。

本实用新型的技术方案是：一种用于净化炭素制品焙烧烟气的装置，包括焙烧炉，该焙烧炉通过管道与消防喷淋塔连接以用于向消防喷淋塔输送焙烧炉烟气；在焙烧炉烟气输送管道上设有温度检测仪表；消防喷淋塔顶部设有喷嘴，该喷嘴连接消防喷淋系统的消防管道，消防管道用于向喷嘴输送消防水。

进一步的，所述焙烧炉上还与生炭块混捏成型装置连接用于输入生炭块并输出熟炭块；生炭块混捏成型装置还与储存液体沥青的装置连接用于输入液体沥青；另外，生炭块混捏成型装置还通过排烟管道与消防喷淋塔的另一侧的烟道汇合成为水平烟道后连接多个高效反应器，每个高效反应器均设有阀门；每个高效反应器还设有反应通道进入干法净化除尘器的下方。

进一步的，所述干法净化除尘器通过管道将净化后烟气和风机进口风阀输送至排烟风机中并最终由烟囱排出。

进一步的，还包括用于收集收尘粉的净化粉料仓，该净化粉料仓下方设有卸料阀一，并连接一个炭粉输送装置，炭粉输送装置通过输送管道一输送炭粉，输送管道一设有加料支管连接每一个高效反应器。

进一步的，高效反应器下方经卸料阀二连接气力输送装置，气力输送装置设有输送管道二连接净化后收尘粉仓，净化后收尘粉仓下方设有卸料阀三，卸料阀三经输送管道三回连生炭块混捏成型装置。

使用时焙烧炉烟气首先通过消防喷淋塔进入干法净化除尘器的每个支反应通道上的高效反应器中与净化粉料仓输送来的收尘粉进行吸附反应，将烟气中的沥青烟吸附反应，然后反应后烟气与炭粉进入干法净化除尘器的箱体内进行固、气分离，净化后烟气进入风机通过烟囱排放。

干法净化除尘器在灰斗分离的净化后炭粉通过卸料阀、气力输送装置进入净化后收尘粉仓储存。净化后收尘粉仓储存的炭粉和液体沥青按照一定比例加入生炭块混捏成型装置中进行混捏成型制成生炭块，生炭块装入焙烧炉中焙烧处理后制成熟炭块完成燃料的制备。生炭块混捏成型装置产生的沥青烟气通过排烟管道接入干法净化除尘器前的烟道上进行烟气净化。

本实用新型设置消防灭火装置，实施方案为：当温度检测仪表检测到焙烧炉烟气着火后净化系统排烟风机关闭、消防喷淋塔出口烟道阀关闭，同时启动消防喷淋系统，消防水通过喷嘴对着火的烟气进行消防喷淋灭火。

本实用新型使用的净化原料来自炭素制品厂工艺生产收尘系统产生的收尘粉(主要成分是炭粉)，一般企业对于收尘粉的处理均作为固废填埋处理。本实用新型将收尘粉集中收集到净化粉仓用于净化焙烧炉烟气中沥青烟。净化后混有焦油的收尘粉进入净化后收尘粉仓，然后净化后收尘粉与粘结剂—液体沥青(或工艺生产产生的废焦油)在混捏成型装置中制成生炭块后再进入焙烧炉焙烧处理，焙烧后生成的熟炭块可作为优质燃料出售或自用。

本实用新型根据炭素制品厂的工艺生产特点利用废料完成对烟气的净化，净化后生成的产物处理后制成较高品位能源，既满足了烟气净化的要求还创造一定的价值，同时不产生任何固、液、气二次污染。

本实用新型可有效地利用炭素厂工艺收尘系统产生的收尘粉(主要成分是炭粉)来净化沥青烟气，净化后的烟气中沥青烟的含量远远低于现有电捕焦油器净化工艺，此外，本实用新型净化后收尘粉可制备品位较高的燃料，作为下游成品燃料使用，该燃料无论热值还是品质都远远高于无烟煤和焦炭。该实用新型在利用低品位废料完成沥青烟净化后还不产生任何二次污染和“三废”。

附图说明

图1一种用于净化炭素制品焙烧烟气的装置工艺流程图；

附图中的标记为：1-焙烧炉烟气，2-消防喷淋塔，3-烟道阀，4-烟道，5-水平烟道，6-阀门，7-高效反应器，8-反应通道，9-干法净化除尘器，10-净化后烟气，11-风机进口风阀，12-排烟风机，13-烟囱，14-收尘粉，15-净化粉料仓， 16-卸料阀一，17-炭粉输送装置，18-输送管道一，19-加料支管，20-卸料阀二， 21-气力输送装置，22-输送管道二，23-净化后收尘粉仓，24-卸料阀三，25-输送管道三，26-生炭块混捏成型装置，27-液体沥青，28-生炭块，29-排烟管道，30- 熟炭块，31-温度检测仪表，32-消防水，33-消防喷淋系统，34-消防管道，35-喷嘴，36-焙烧炉。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型的这种装置系统包括焙烧炉36，该焙烧炉36通过管道与消防喷淋塔2连接以用于向消防喷淋塔2输送焙烧炉烟气1。在焙烧炉烟气1输送管道上设有温度检测仪表31。消防喷淋塔2顶部设有喷嘴35，该喷嘴 35连接消防喷淋系统33的消防管道34，消防管道34用于向喷嘴35输送消防水。

焙烧炉36上还与生炭块混捏成型装置26连接用于输入生炭块28并输出熟炭块30。生炭块混捏成型装置26还与储存液体沥青27的装置连接用于输入液体沥青27。另外，生炭块混捏成型装置26还通过排烟管道29与消防喷淋塔2 的另一侧的烟道4汇合成为水平烟道5后连接多个高效反应器7，每个高效反应器7均设有阀门6。每个高效反应器7还设有反应通道8进入干法净化除尘器9 的下方。

干法净化除尘器9通过管道将净化后烟气10和风机进口风阀11输送至排烟风机12中并最终由烟囱13排出。另一方面，还包括用于收集收尘粉14的净化粉料仓15，该净化粉料仓15下方设有卸料阀一16，并连接一个炭粉输送装置 17，炭粉输送装置17通过输送管道一18输送炭粉，输送管道一18设有加料支管19连接每一个高效反应器7。

另外，高效反应器7下方经卸料阀二20连接气力输送装置21，气力输送装置21设有输送管道二22连接净化后收尘粉仓23，净化后收尘粉仓23下方设有卸料阀三24，卸料阀三24经输送管道三25回连生炭块混捏成型装置26。

本实用新型的实施基本参数来源于炭素制品焙烧炉烟气产生的烟气量、烟气温度和烟气中沥青烟、颗粒物等污染物的浓度。根据焙烧炉产生烟气的上述参数对净化系统设备进行选型计算。焙烧炉产生的含有沥青烟的焙烧炉烟气1首先进入消防喷淋塔2、烟道阀3、烟道4、水平烟道5通过每个反应通道8进入干法净化除尘器9，干法净化除尘器9根据烟气量设计成多个净化单元，每个净化单元对应一个反应通道8，反应通道8上设置高效反应器7，烟气中的沥青烟与加料支管19加入的收尘粉进行吸附反应，吸附后的炭粉随烟气进入干法净化除尘器9进行反应和分离，由于加入的净化用收尘粉为过量，吸附后的收尘粉还保持良好的流动性，也可确保干法净化除尘器滤袋的干燥。

经过干法净化除尘器9净化后烟气中的沥青烟和颗粒物的可得到有效地净化处理，净化后烟气10通过排烟风机12排入烟囱13。经过收尘粉吸附净化系统净化后的焙烧烟气在沥青烟和颗粒物的两项污染源的控制上有着现有电捕焦油器净化工艺不可比拟的优势。

经过干法净化除尘器9分离后的净化后收尘粉通过卸料阀二20进入气力输送装置21、输送管道二22输送至净化后收尘粉仓23储存，然后净化后收尘粉进入下一步炭块生产工艺，具体实施为：净化后收尘粉通过料仓下部的卸料阀三 24、输送管道三25进入生炭块混捏成型装置26，收尘粉在此装置内与加入的液体沥青27进行充分搅拌、混捏、成型后制成生炭块28，制备的生炭块28运至工艺焙烧炉36中进行焙烧处理，焙烧后的生炭块28变熟炭块30，熟炭块30中的挥发分和沥青得到挥发，确保制备的熟炭块30具备良好的强度和高燃烧热值，具有无烟煤和焦炭无可比拟的燃烧特性，可作为品位较高的固体燃料外销或自用。此外，生炭块28混捏成型使用的液体沥青27也可利用工艺生产产生的废焦油。

本实用新型干法净化除尘器9根据烟气量不同设计成多个净化单元，每个净化单元对应一个反应通道8，反应通道8上设置高效反应器7，对烟气进行分流净化处理，此种净化方式一方面提高了净化效率，另一方面当净化除尘器9个别单元发生故障(如漏袋)可通过关闭该净化单元的阀门6进行对事故净化单元的检修而不会影响整个净化系统。

本实用新型根据焙烧炉烟气的特点设置消防系统以防止系统意外着火，具体实施方法为：在焙烧炉烟气1设置温度检测仪表31，当温度检测仪表检测到烟道着火后净化系统排烟风机12关闭、消防喷淋塔2出口烟道阀3关闭，同时启动消防喷淋系统33，消防水32通过喷嘴35对着火的烟气进行消防喷淋灭火。该种配置可有效避免着火对净化系统的破坏。

本实用新型的特点是利用炭素制品厂工艺生产收尘系统收集下的收尘粉为净化原料，采用收尘粉14(主要成分是炭粉)吸附净化的方式净化烟气中的沥青烟，净化后收尘粉再制备成较高品位的固体规格的燃料外售或自用，在完成焙烧炉烟气1中的沥青烟净化的同时变废为宝，此外，该净化方式也解决了电捕焦油器净化技术产生液废的弊端(电捕焦油器捕集的液体焦油为危废)。经过收尘粉14吸附净化后的烟气在沥青烟和颗粒物两项指标的控制上表现非常优异，且对后续的脱硫、脱硝系统不造成任何不利的影响，可大大提高脱硫副产品的品位。

以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。