沥青烟气治理净化系统工艺方案

        电解铝用碳素阳极生产过程需经历煅烧——混捏制糊——成型——焙烧等工序，焙烧烟气内含有大量的沥青烟气，其中，该沥青烟气内含有二氧化硫、挥发分和粉尘颗粒物，而挥发分中主要含有间接致癌物苯并芘和焦油，目前国内普遍采用喷淋塔对沥青烟气降温和除尘，再将降温后烟气通入电捕焦油器进行收集的技术路线，该工艺方法存在的主要问题是，①由于电捕焦油器的捕集效率对烟气温度的要求非常严格，难以控制，致使沥青烟气净化效率不稳定，难以达到比较高的净化效率。沥青烟气中含有数百种挥发份，原有工艺路线对其中沸点较高的挥发份特别是间接致癌物——苯并芘的去除效率不能达到环保排放要求，②喷淋塔降温冷却过程中形成严重的二次污染，降温废水携带大量沥青焦油、粉尘、二氧化硫等多种物质，混合后难以处理，且无任何商业价值或工业用途，③电捕焦油器捕集下来的焦油，通常要作为危废处理，不仅处理费用十分高昂，且不符合循环经济的原则，④由于焙烧排放烟气中含有较高浓度的二氧化硫，也主要依靠于喷淋降温塔顺带解决，而喷淋塔对二氧化硫的去除效率十分有限。综上，随着环保排放要求的日益严格，原有技术路线越来越呈现出其局限性。电解铝用的碳素阳极焙烧烟气的治理亟需一种新型的工艺方法，来解决上述几大问题。

本技术方案可以同时解决沥青烟气中的挥发分、二氧化硫以及粉尘颗粒物多方面的环保输出问题，提高了沥青烟气的净化效果和净化效率；

有效利用煅后焦粉对挥发分进行吸附，并通过生产系统的高温工位进行高温焙烧，生成水和二氧化碳，避免产生二次污染；同时，煅后焦粉的搜集简单，因此装机容量和处理效率不受烟气量级约束，在碳素制品行业具有普遍适用性；

利用气力输送管道对用后焦粉和粉尘颗粒物全程采用密闭方式进行输送，沿途不产生扬尘，有效保护厂区环境；

利用钠碱去除沥青烟气中的二氧化硫，并获得高纯度结晶盐，不仅脱硫充分，并且对脱硫所产生的副产物高纯度结晶盐进行加工，可获得工业级硫酸盐、或工业级亚硫酸盐或硫酸盐与亚硫酸盐的混合产品，提高了沥青烟气的净化的经济价值。

沥青烟气净化系统，包括：

生产系统，对生石油焦进行煅烧获得煅后焦粉，并将部分煅后焦粉输出至储料装置；生产系统将煅后焦粉和沥青进行混捏制成模胚后，对该模胚进行高温焙烧，再对该模胚进行降温制成成品；生产系统在对模胚进行高温焙烧和降温时将生成沥青烟气，沥青烟气将汇总至总烟道；

储料装置，用于储存和输出煅后焦粉；

混合吸附装置，储料装置连接以接收煅后焦粉，混合吸附装置还与总烟道连接以接收沥青烟气；混合吸附装置对煅后焦粉和沥青烟气进行充分混合后，煅后焦粉将对沥青烟气内的挥发分进行吸附并形成用后焦粉，沥青烟气将因挥发分被吸附后而形成含硫气体；

除尘装置，除沥青烟装置连接以接收由用后焦粉和含硫气体组成的低毒混合物；除尘装置对低毒混合物内的用后焦粉和含硫气体进行分离，使用后焦粉和含硫气体内的粉尘颗粒物沉淀在除尘装置内并将含硫气体排出；

回料装置，除尘装置连接以接收用后焦粉和粉尘颗粒物；回料装置还与储料装置连接，并将用后焦粉和粉尘颗粒物输出至储料装置；储料装置将所述用后焦粉和粉尘颗粒物输出至所述生产系统，生产系统将用后焦粉、粉尘颗粒物、煅后焦粉和沥青进行混捏制成模胚后，对该模胚进行高温焙烧，再对该模胚进行降温制成成品；生产系统在对模胚进行高温焙烧和降温时将生成沥青烟气并汇总至总烟道，总烟道再次将该沥青烟气通过总烟道输出至混合吸附装置；

脱硫装置，除尘装置连接以接收含硫气体，并用于除去含硫气体内的二氧化硫生成无毒气体；

输出装置，脱硫装置连接以接收无毒气体，并将无毒气体排出至外界。

上述方案中，生产系统包括煅烧工位、沥青罐、配料工位、混捏工位、高温工位和降温工位；

煅烧工位用于对生石油焦进行煅烧并获得煅后焦粉，沥青罐用于储存沥青，煅烧工位和沥青罐分别与配料工位连接混捏工位与配料工位连接，配料工位用于接收煅后焦粉和沥青，并对煅后焦粉和沥青进行混合后输出至混捏工位，混捏工位对混合后的煅后焦粉和沥青进行混捏并制成模胚；煅烧工位还与储料装置连接，用于向所述储料装置输出煅后焦粉；

高温工位与降温工位连接，降温工位与总烟道连接，高温工位对所述模胚进行高温焙烧后，模胚输出至所述降温工位，降温工位对所述模胚进行降温并制成成品。

上述方案中，储料装置包括焦粉储料仓，焦粉储料仓与所述煅烧工位连接，用于接收煅后焦粉；焦粉储料仓还与所述配料工位连接，用于向所述配料工位输出用后焦粉和粉尘颗粒物；

焦粉储料仓包括新料仓和用后料仓，新料仓与所述煅烧工位连接，用于存放和输出煅后焦粉，用后料仓与所述配料工位连接，用于存放和输出用后焦粉和粉尘颗粒物。

上述方案中，混合吸附装置包括VRI反应器，焦粉储料仓与所述 VRI反应器的进料口连接，并向VRI反应器输出煅后焦粉， VRI反应器的气体输入口与所述总烟道连接，总烟道向所述VRI反应器输出沥青烟气， VRI反应器的气体输出口与所述除尘装置连接； VRI反应器对煅后焦粉和沥青烟气进行充分混合后，煅后焦粉将对沥青烟气内的挥发分进行吸附并形成用后焦粉，沥青烟气将因挥发分被吸附后而形成含硫气体，用后焦粉和含硫气体将混合形成低毒混合物；其中， VRI反应器与新料仓连接，新料仓将煅后焦粉输出至所述VRI反应器内。

上述方案中，除尘装置包括布袋除尘器；布袋除尘器的输入口与VRI反应器的气体输出口连接，以接收低毒混合物，布袋除尘器对所述低毒混合物进行分离，使用后焦粉和含硫气体内的粉尘颗粒物沉淀在布袋除尘器内并将含硫气体排出。

上述方案中，回料装置包括用后料储存仓和气力输送管道，用后料储存仓与所述布袋除尘器连接，布袋除尘器将沉淀的用后焦粉和粉尘颗粒物输出至所述用后料储存仓内，气力输送管道的一端与所述用后料储存仓连接，气力输送管道的另一端与所述焦粉储料仓连接，气力输送管道将所述用后料储存仓内的用后焦粉和粉尘颗粒物输送到焦粉储料仓内，其中，气力输送管道与所述用后料仓连接，气力输送管道将所述用后料储存仓内的用后焦粉和粉尘颗粒物输送到用后料仓内，用后料仓将用后焦粉和粉尘颗粒物输出至所述配料工位；

配料工位将用后焦粉、粉尘颗粒物、煅后焦粉和沥青进行混捏制成模胚后，由高温工位对该模胚进行高温焙烧，再由低温工位对该模胚进行降温制成成品；低温工位在对模胚进行降温时将再次生成沥青烟气，生产系统再次将该沥青烟气输出至混合吸附装置。

上述方案中，脱硫装置包括主风机、脱硫塔和脱硫池；

风机的输入口与布袋除尘器的含硫出口连接，主风机的输出口与脱硫塔的输入口连接，脱硫塔的底部与脱硫池连通；

主风机将含硫烟气从布袋除尘器内输出至所述脱硫塔内，脱硫塔对硫烟气进行脱硫，获得无毒气体和高纯度结晶盐；脱硫塔的输出口与输出装置连接。

沥青烟气净化方法，包括以下步骤：

1.操作煅烧工位用于对生石油焦进行煅烧并获得煅后焦粉，同时操作煅烧工位和沥青罐，使煅烧工位和沥青罐向配料工位输出煅后焦粉和沥青；

操作配料工位使其对煅后焦粉和沥青进行混合，并将煅后焦粉和沥青输出至混捏工位；

操作混捏工位对混合后的煅后焦粉和沥青进行混捏并制成模胚；将模胚放置在高温工位内，使高温工位对所述模胚进行高温焙烧；再操作高温工位使模胚从高温工位输出至降温工位，操作降温工位使降温工位对所述模胚进行降温并制成成品；此时，模胚经高温焙烧和降温后生成的沥青烟气将从高温工位和降温工位汇总至总烟道；

2.操作煅烧工位使煅烧工位的部分煅后焦粉输出至新料仓内；将总烟道的沥青烟气输出到VRI反应器，同时操作新料仓使新料仓向VRI反应器内输出煅后焦粉，所述VRI反应器对煅后焦粉和沥青烟气进行充分混合后，煅后焦粉将对沥青烟气内的挥发分进行吸附并形成用后焦粉，所述沥青烟气将因挥发分被吸附后而形成含硫气体，所述用后焦粉和含硫气体将混合形成低毒混合物；

3.操作布袋除尘器接收低毒混合物，所述布袋除尘器对所述低毒混合物进行分离，使用后焦粉和含硫气体内的粉尘颗粒物沉淀在布袋除尘器内并将含硫气体排出；

4.操作布袋除尘器将沉淀的用后焦粉和粉尘颗粒物输出到用后料储存仓内，操作气力输送管道将所述用后料储存仓内的用后焦粉和粉尘颗粒物输送到用后料仓内，用后料仓将所述用后焦粉和粉尘颗粒物输出至所述配料工位；

配料工位将用后焦粉、粉尘颗粒物、煅后焦粉和沥青进行混捏制成模胚后，由高温工位对该模胚进行高温焙烧，再由低温工位对该模胚进行降温制成成品；此时，模胚经高温焙烧和降温后生成的沥青烟气将再次从高温工位和降温工位汇总至总烟道，所述生产系统再次将该沥青烟气通过总烟道输出至所述混合吸附装置；

5.操作主风机使主风机将含硫烟气从布袋除尘器内输出至脱硫塔内，所述脱硫塔对所述含硫烟气进行脱硫，获得无毒气体和高纯度结晶盐；所述脱硫塔将无毒气体输出至烟囱，并通过烟囱的输出口输出至外界。