炭素厂生产车间除尘系统设计

        炭素行业通常以焦炭为原料，以煤沥青为黏结剂，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。每个生产工序都有生产性粉尘逸出，尤其在沥青熔化、混捏、压型、焙烧过程中会产生大量的沥青烟尘（气）、烟尘、SO2、氟化物等污染物。沥青烟尘中含有沥青焦油挥发物，其主要成分有苯并芘、苯并蒽、咔唑等80多种多环芳烃类碳氢化合物，大多是致癌和强致癌物质，粒径多在0.1～1.0μm，最小的仅0.01μm，最大的约为10.0 μm。沥青烟尘是炭素和铝加工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危害，是目前企业和政府部门大气污染防治的重点行业。一般小型炭素厂生产工艺简单，原材料浪费严重，燃料消耗量大，无污染防治设施，污染物超标排放。盐城市海韵环境工程技术有限公司根据某炭素厂（产品为炭块）的生产实际，通过改进沥青熔化工艺，粉碎、混捏、压型车间安装集气罩和袋式除尘设备以及焙烧炉烟气的多管静电除尘技术，治理效果明显，主要工序及作业场所的生产性粉尘和烟囱废气均达到国家允许标准值。投入资金不大，运行费用低。

1 概 述

   某炭素制品厂年产炭素2000-2500t，共有沥青熔化、原料粉碎、配料、混捏、压型等生产车间，以及炭块焙烧炉（8个）和一个35m高的烟囱。生产工艺中排放的污染物主要有沥青烟尘气、二氧化硫、二氧化碳、苯并芘等。

1.1 炭素制品厂生产工艺介绍炭素制品厂生产工艺流程见图1。外购原料焦炭细末经过双层筒形筛筛分，去除粗大焦炭颗粒；通过晾晒或焙烧炉烘干水分；在原料粉碎车间，由球磨机将原料粉碎成粉末状(粒度通常＜0.04 mm)；经过配料计算出炭素物料与熔化液体沥青（作为黏结剂）的配比，按比例混合在一起，在混捏机内搅拌、混合，制成塑性糊料；混合好的糊料由立式液压机压制成炭素生坯块；炭素生坯块在焙烧炉内焙烧一定时间后，成为炭素产品。焙烧炉产生的沥青烟气等污染物经地下烟道汇集后由35m高的烟囱排放。

1.2 污染物发生源

1.2.1 煤沥青熔化过程

目前该厂采用的熔化方法是明火加热沥青熔化槽，使熔化槽内的固体块状沥青迅速熔化。由于沥青熔化槽是敞口操作，因此，加热熔化过程中有大量的

沥青烟尘逸出，作业场所沥青烟尘污染十分严重。

1.2.2 原料粉碎、混捏与压型过程

  烘干或晾干的焦炭细末由传送带送到贮料仓，进入球磨机，球磨机磨粉后由排料口流出粉碎好的物料。配比好并称量过的粉碎物料加入混捏机内，加热混捏机，使之达到混捏需要的温度，打开沥青烟气排出阀，注入液体沥青，使二者充分混捏成所需要的糊料。将混捏好的糊料用加压设备压成一定形状、密度和力学强度的炭素生坯块。上述3个生产环节由于受工艺流程、性质以及设备等因素的制约，厂房内工业粉尘（炭尘和沥青烟尘）污染十分突出。同时，机器设备的噪声和振动污染严重，对操作工人健康危害很大。

1.2.3 炭素焙烧炉

 炭素生坯块焙烧工艺中的焙烧炉窑用原煤做燃料，在焙烧过程中，除原煤燃烧产生的烟尘和SO2外，炭素生坯块之间填充的黏结剂–沥青也因热解散发出一定量的沥青烟。在焙烧初期的加热升温阶段，主要污染物为烟尘和SO2，在加热中期的沥青挥发期主要污染物为沥青烟(含有苯并芘、苯并蒽、咔唑等)，焙烧后期主要污染物为烟尘、SO2和少量沥青烟。焙烧过程中产生的烟尘、SO2和沥青烟等污染物经集烟道收集后由烟囱排入大气。