液体沥青烟捕集净化装置的选择与应用

2022-11-07

一、酒钢焦化厂改质沥青生产现状

酒钢集团公司焦化厂焦化厂精制作业区年处理焦油10万吨, 生产改质沥青在6万吨左右。目前, 焦化厂采用四釜串联的方式加热聚合的方式生产改质沥青, 备有7个沥青高置槽和两条链板机装车线。改质沥青传统的销售方式为固体沥青装火车外发。近年来随着嘉峪关市周边企业改质沥青需求的增加, 液体改质沥青运输成为主要运输方式。伴随着液体沥青运输需求的增加, 酒钢焦化厂在液体装车方面增加了相应的设备设施。

二、液体沥青装汽车存在的问题

液体沥青装车温度一般在100度以上, 温度高, 装车过程中会散发出沥青烟来。一般沥青烟中含有2.61%-40.7%的游离碳, 其余为烃类及其衍生物。因沥青本身成分复杂, 不同的沥青成分存在较大差异, 因此沥青烟的成分也相当复杂。沥青烟主要是由气、液两相组成, 其组分是多环芳烃及少量的杂环化合物。主要有萘、菲、酚、吡啶、吡咯、吲哚等100多种。这些组分中, 有几十种是致癌物质, 对职工的人身健康造成一定的伤害, 同时沥青烟气放散也不符合国家环保要求。液体沥青装车烟气的捕集是生产中存在的较为严重的问题。

三、沥青烟气的净化方法

沥青烟气主要由气、液两相组成, 液相部分是十分细微的挥发冷凝物, 气相部分是不同气体的混合物。目前的沥青烟气的净化方法主要燃烧法、电捕法、吸附法和吸收法。

1、燃烧法

沥青烟中含有大量可燃物质。因为沥青烟的基本成分是碳氧化合物, 其中又含有油粒及其他可燃物质。当温度控制在800℃-1000℃之间时, 供养充足, 燃烧时间在0.5s左右, 烃类物质就可以燃烧的很完全, 其他杂质也能彻底燃烧。如温度过高, 部分沥青烟容易形成颗粒, 以粉尘形式随烟气排出, 形成二次污染。

2、电捕法

这种方法是基于静电场的物理性质而进行的。沥青烟中的颗粒及大分子进入电场后, 在静电场的作用下, 它们可以载上不同电荷, 并驱向极板, 在被捕集后聚集成液体状靠自身重力作用顺板流下, 从静电捕集器底部定期排出, 从而达到净化沥青烟的目的。

该方法的缺点是:一次性投资大, 对烟的温度要求较高, 一般控制在70℃-80℃, 因其不能用于碳粉尘的捕集, 而必须采用湿式静电捕集器, 也就增加了污水处理设备。

3、吸附法

可采用焦炭粒、炉渣、白云石或滑石粉等具有粒径小, 多孔, 且有较大比表面积的物质作为吸附剂, 对沥青烟进行物理吸附。具体吸附剂的选定应结合生产性质和当地吸附剂的来源情况, 选用固定床及输送床等, 可依据沥青烟的浓度、吸附剂的性质、净化标准等条件而定。这种方法采用的吸附剂不用再生, 可直接用于生产, 系统运行费用低, 无二次污染。

4、吸收法

采用汽油、柴油、洗油等有机类液体做吸附剂, 使沥青烟的混合气与吸收剂逆流充分接触并洗涤, 除去有毒组分, 达到净化的目的。此类方法多用于焦化厂、涂料厂和石油化工厂。其净化效率低, 存在二次污染, 技术上还有待进一步提高。

四、液体沥青烟净化方法的选择

在以上四种沥青烟气净化的方法, 各有优劣。但是能够适用于酒钢焦化厂的主要是吸收法。吸收法在焦化厂的应用较多, 但是如何从装车口捕集沥青烟气是解决问题的关键点。为此, 我们进行了多种测试如, 布袋式捕集法和自吸捕集吸收法。布袋法捕集效果好, 但缺点是布袋使用寿命短且不能二次使用, 容易造成二次污染物。风机捕集法是指在装车口官道上设置可上下移动式捕集罩, 其捕集罩管道与喷淋式洗油槽相连, 通过洗油吸收的方法净化沥青烟。然后洗油槽与捕集器槽相连, 捕集器槽与风机相连将净化后的烟气排放。在经过多次实验后, 最终选择了自吸式捕集吸收法。见下图:

1捕集罩2喷淋式洗油槽3集气槽4洗油泵5风机6放散管