一种沥青烟净化装置的制作方法

本发明涉及烟尘净化技术领域，具体为一种沥青烟净化装置。

背景技术：

炭素行业通常以焦炭为原料，以煤沥青为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压型、焙烧等工艺加工成各种炭素制品。在沥青融化、混捏、压型、焙烧过程中会产生大量的沥青烟尘(气)、烟尘、so2等污染物。沥青烟尘中含有沥青焦油挥发物等，其主要成分有3,4-苯并芘、苯并蒽等80多种多环芳烃类碳氢化合物，大多是致癌和强致癌物质。沥青烟尘是炭素行业排放的主要大气污染物质，高浓度的沥青烟尘严重污染了作业场所的空气质量和周围大气环境，对车间工人和周围居民健康造成严重危害，是目前企业和政府部门大气污染防治的重点。

目前，沥青烟气的净化方法主要有：吸收法、燃烧法、电捕法、吸附法。

(1)吸收法，采用有机液体做吸收剂，对吸收后的液体需要再次处理，且处理不当容易造成二次污染。(2)燃烧法，沥青烟浓度越高，越有利于燃烧进行。沥青烟的浓度低，处理费用很高。(3)电捕法，温度过高，而沥青烟气中气态烃所占比例提高，气态烃将挥发气化，将会增大捕集难度，温度过低沥青又易于凝结在极板上。(4)吸附法，吸附剂价格昂贵，并且吸附后的废渣不易处理。现有的沥青烟净化设备使用效果还是不够理想，因此有必要开发一种成本低，运行可靠的沥青烟净化设备，用以净化沥青烟气，达到相关排放标准。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的技术缺陷，提供一种沥青烟气净化装置，该技术结合炭素厂生产工艺，使用生产原料焦粉和自制多孔氧化铝颗粒作为吸附过滤介质，使用后的焦粉可作为生产原料回收利用，使用后的多孔氧化铝颗粒能够通过高温加热燃烧恢复吸附过滤性能，并且该装置结构简单、成本低、净化效率高，不产生二次污染等，解决了目前沥青烟净化过程中存在的吸附剂昂贵、运行成本高、吸附装置结构复杂等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种沥青烟气净化装置，包括进气烟箱、出气烟箱，在进气烟箱和出气烟箱之间设有两个串联的吸附过滤仓，在吸附过滤仓内形成收容空间，吸附过滤仓顶端和底端分别连通料仓和料斗，在料仓和料斗之间若干布料板与吸附过滤仓两侧仓壁连接，所述布料板按以下方式排列：

所述布料板分成两列，沿进气方向排列于布料仓排料口下方前后两侧，两列布料相互远离，并与吸附过滤仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板均向下倾斜朝向料斗。

进一步地，所述布料板按以下方式排列：

沿水平方向成列等距布置，布置两列布料板，各列布料板的相对端间距为150～500mm；

沿竖直方向成行等高布置，每行布料板互相平行且倾斜于水平面，每行布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值；

所述料仓排料口位于两列布料板之间的上方，位于料仓排料口下方的两列布料板的夹角开口朝向所述料仓。

进一步地，所述吸附过滤仓包括第一吸附过滤仓和第二吸附过滤仓，第一吸附过滤仓前后两端分别连通进气烟箱和第二吸附过滤仓，第二吸附过滤仓前后两端分别连通第一吸附过滤仓和出气烟箱，所述料斗底部安装排料装置。

由上地，所述料仓、第一吸附过滤仓及料斗内填充有活性焦粉。

由上地，所述料仓、二级吸附过滤仓及料斗内填充有轻质多孔氧化铝颗粒。

优选地，所述布料板倾斜角为20°～50°。

由上地，所述布料板顶部的第一层布料板倾斜角为50°～70°。

进一步地，所述轻质多孔氧化颗粒直径为3-10mm，密度为0.3-1g/cm³。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下积极效果：

1、本发明在箱体内设置有两个串联的吸附过滤仓，吸附过滤仓两侧仓壁之间连接两列倾斜布料板，每列布料板分为多层，每层互相平行，两列布料之间互相远离，结构简单，维修方便。

2、两列布料板及吸附过滤仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，烟气可沿布料板间的间隙通过布料板，与两列布料板间积累的物料传质接触，本发明的两个料仓中分别蓄有料仓高度2/3～3/4的活性焦粉和轻质多孔氧化铝颗粒，分别向两级吸附过滤仓供给活性焦粉和轻质多孔氧化铝颗粒，沥青烟气在通过两级吸附过滤仓时被吸附过滤仓内的活性焦粉和轻质多孔氧化铝颗粒捕集，通过料斗连续或间歇排出吸附过滤介质，保证了本装置的连续运转，吸附过滤介质一直是更新的状态，吸附过滤性能一直处于最优的状态，净化效率高。

3、当沥青烟气由进气烟箱进入装置本体后，通过气流均布板使烟气流动速度均匀进入一级吸附过滤仓，绝大部分沥青烟气被吸附过滤仓中的活性焦粉捕集，剩余沥青烟气和被气流带出的少量活性焦粉随气流运动，与二级吸附过滤仓内的轻质多孔氧化铝颗粒接触，在惯性碰撞、扩散、吸附等作用下被轻质多孔氧化铝颗粒二次捕集，洁净气体进入净气室并通过净气室由出气烟箱排放到大气环境，达到净化沥青烟气的目的。

4、本发明能形成移动床，保证活性焦粉的吸附过滤性能，有效提高吸附过滤仓对沥青烟气的净化效率。并且吸附过滤仓使用的吸附过滤介质源于炭素厂内的原料焦粉，在吸附过滤沥青烟气后可以继续作为原料投入生产，吸附过滤过后的轻质多孔氧化铝颗粒通过高温加热燃烧被吸附过滤下来的焦粉和沥青烟气，可恢复其吸附过滤性能，达到重复利用的目的。

因此，本装置可实现吸附过滤介质低成本、降低设备投资和降低系统运行成本并解决吸附过滤介质性能下降等问题，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例1的沥青烟气净化装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2的沥青烟气净化装置的结构示意图；

图3为本发明实施例2的a-a方向俯视结构示意图；

图4为本发明实施例2的中b-b方向仰视结构示意图；

图5为本发明图4的中c处放大结构示意图；

图6为本发明图4的翻板驱动机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1

图1为本发明的一种结构示意图。所述沥青烟净化装置由料仓1、进气烟箱2、气流均布板3、吸附过滤仓4、料斗5、卸料装置6和出气烟箱7组成。

气流均布板3、两个吸附过滤仓4依次串联在进气烟箱2与出气烟箱7之间，所述料斗5安装在吸附过滤仓4底部，还连接排料装置6，用于连续排出活性焦粉9或轻质多孔氧化铝颗粒8。吸附过滤仓4包括第一吸附过滤仓4.1和第二吸附过滤仓4.2，第一吸附过滤仓内填充活性焦粉，第二吸附过滤仓内填充轻质多孔氧化铝颗粒。

所述吸附过滤仓4的排料口两侧分布两列布料板111，布料板111与吸附过滤仓两侧仓壁连接，各列布料板分为多层互相平行的布料板，布料板倾斜于水平面20°～50°，位于两列布料板顶层的布料板，倾斜角为50°～70°，利于料仓1排出活性焦粉和轻质多孔氧化铝颗粒，两列布料板互相远离，间距为150mm，两列布料板的夹角开口方向朝向料仓1，两列布料板111及吸附过滤仓4的两侧仓壁围合成与上部的料仓1及下部的料斗4连通的物料通道，两列布料板111作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，烟气可沿布料板间的间隙通过布料板111，与两列布料板间积累的物料传质接触，每层布料板111间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值，防止积累的物料外溢。

实施例2

图2为本发明的一种结构示意图。所述沥青烟净化装置由料仓1、进气烟箱2、气流均布板3、吸附仓4、料斗5、卸料装置6、轻质多孔氧化铝过滤层10、净化箱体13、出气烟箱7和盖板11组成。进气烟箱2、吸附仓4、净化箱体13、二级过滤仓16、出气烟箱7沿烟气流通方向依次连通。

所述料斗5安装在吸附仓4底部，还连接排料装置6，用于连续排出焦粉9。

所述吸附仓4的前后两端分布两列布料板111，布料板111与吸附仓两侧仓壁连接，各列布料板分为多层互相平行的布料板，布料板倾斜于水平面20°～50°，位于两列布料板顶层的布料板，倾斜角为50°～70°，利于料仓排出焦粉，两列布料板互相远离，间距为300mm，两列布料板的夹角开口方向朝向料仓，两列布料板及吸附仓的两侧仓壁围合成与上部的料仓及下部的料斗连通的物料通道，两列布料板作为物料通道前后两侧的挡板，呈漏斗状，烟气可沿布料板间的间隙通过布料板，与两列布料板间积累的物料传质接触，每层布料板间的高度差小于各布料板的顶边与底边的差值，防止积累的物料外溢。

如图3为图2中a-a方向的俯视图去掉第二料仓17、填充的焦粉、轻质多孔氧化铝颗粒、轻质多孔氧化铝过滤层后的示意图，净化箱体13设有贯穿顶面和底面的矩形通道15，位于矩形通道15两侧的净化箱体13内周布置有垂直于烟气方向的线型凹槽14，轻质多孔氧化铝过滤层10由两块多孔氧化铝板平行排列形成收容单元，在收容单元内填充直径为3-6mm、密度为0.3-1g/cm³的轻质多孔氧化铝颗粒8，二次捕集焦粉和沥青烟气。多个收容单元垂直于烟气流经方向并列嵌插在净化箱体13的凹槽14内，多个收容单元与两侧的净化箱体13内壁围合形成二级过滤仓16，二级过滤仓16顶部连通第二料仓17，第二料仓17顶面安装有盖板，第二料仓17内填充轻质多孔氧化铝颗粒8，每块轻质多孔氧化铝过滤层10下方安装可操控旋转的翻板19，如图4～6，翻板19与穿过凹槽14底端净化箱体13的转轴21连接固定，转轴12与净化箱体13活动铰接，二级过滤仓16下方连通第二料斗20，第二料斗20下方连接排料装置6，用于连续排出轻质多孔氧化铝颗粒8。

所述转轴12穿过箱体13的两端向烟气方向平行延伸出摇臂22，位于摇臂22上方布置气缸23，气缸在箱体表面竖直方向布置，气缸的活塞杆24与摇臂22通过开口销25活动铰接，气缸的活塞杆伸缩时驱动转轴旋转，使翻板开合。

导气管向气缸提供气源，电磁阀控制气缸充气或泄气，箱体内二级过滤仓16前后分别连通压力测量管，压力变送器连通压力测量管，比较二级过滤仓16前后的压差，将压差变送为4～20ma直流电信号，压力变送器信号连接plc控制器，plc控制器信号连接电磁阀，控制电磁阀开闭，plc控制器还信号连接上位机用于传送故障信息。当二级过滤仓16前后的压差大于阈值时，plc控制器控制翻板打开，排出轻质多孔氧化铝过滤层10之间的轻质多孔氧化铝颗粒8，第二料仓17内的轻质多孔氧化铝颗粒8向上述轻质多孔氧化铝过滤层10之间重新填充轻质多孔氧化铝颗粒8，直至二级过滤仓16前后的压差小于阈值。

实施例3

一种沥青烟净化方法，包括实施例2的装置，方法步骤如下：

a1.按烟气进气方向对二级过滤仓16下方的翻板19排序；

a2.当二级过滤仓16前后的压差大于阈值时，plc控制器按顺序控制第一个翻板打开n秒，排出第一个翻板上方轻质多孔氧化铝过滤层10之间的轻质多孔氧化铝颗粒8，第二料仓17内的轻质多孔氧化铝颗粒8向上述轻质多孔氧化铝过滤层10之间重新填充轻质多孔氧化铝颗粒8，至所述轻质多孔氧化铝过滤层10之间更新轻质多孔氧化铝颗粒8，关闭第一个翻板；

a3.若二级过滤仓16前后的压差仍大于阈值，按顺序控制下一个翻板重复步骤a2的过程，直至二级过滤仓16前后的压差仍小于阈值；

a4.若重复多次步骤a3，当所有翻板上方的轻质多孔氧化铝过滤层10之间均完成更新轻质多孔氧化铝颗粒8，plc控制器终止执行步骤a2～a3，并向上位机广播故障信息：需更换轻质多孔氧化铝过滤层10。

实施例1～3中的轻质多孔氧化铝颗粒排出后经煅烧可分解吸附的沥青烟，然后可重复循环使用，但实施例1中未分级排出轻质多孔氧化铝颗粒，轻质多孔氧化铝颗粒在吸附仓内按烟气方向吸附的沥青烟程度不一致，阻力不相同，按照实施例1的方式排出轻质多孔氧化铝颗粒，只更新了上层的轻质多孔氧化铝颗粒，且轻质多孔氧化铝颗粒循环排出量较大，因此煅烧时能耗较高，因此本实施例3的方法结合实施例2的装置，能按烟气方向分级排出轻质多孔氧化铝过滤层间吸附沥青烟后阻力变大的轻质多孔氧化铝颗粒，降低了轻质多孔氧化铝颗粒的煅烧处理量，在达到更加节能目的的同时，使靠近出气烟箱7未充分吸附沥青烟气的轻质多孔氧化铝颗粒在箱体内延长停留时间。