焙烧是碳素制品生产过程中的一个重要工序，原料的焙烧是在焙烧炉中以焦粉为保护介质，在空气隔离的条件下，根据制品的技术要求，按一定的升温速度达到最高焙烧温度（1200-1300）。 炭素制品以沥青为粘结剂，焙烧过程中排放以沥青烟气为主的焙烧炉烟气，沥青烟气是由大量液态和少量气态多环芳烃组成的混合物，通常含有3种、 4.苯并芘、苯蒽、咔唑等，粒径多为01～1.0 m，最小只有 001 m，最大约为 100 m，且多为致癌、强致癌物，经证明烟气中所含的b（a）p对**和呼吸系统有较强的致癌作用。 焙烧炉是污染最严重的碳素装置，烟气量大，污染物浓度高。 不同规模的企业、不同类型的焙烧炉在烟气温度和成分上差异较大，因此根据焙烧炉的烟气特性选择合适的沥青烟气净化技术是非常必要的。
一、炭素厂的基本情况。
1.1.生产工艺。
A市某炭素厂以焦粉和中温煤沥青为原料，将两者按一定比例混合后压制成生块。 燃料为原煤，焙烧炉类型为环形焙烧炉结构。 将加压形成的生块装入8个焙烧炉中，生块中充入焦粉作为保护介质，在1200-1300之间，经过一定时间的高温焙烧，成为碳素产物。 由于生块的主要原料是焦粉和沥青，因此在焙烧过程中会有大量的沥青烟雾和烟灰逸出。
1.2. 焙烧过程污染物**。
焙烧炉以原煤为燃料，在焙烧过程中，除了原煤燃烧产生的烟雾和SO2外，碳坯块中的沥青由于高温热解会放出大量的沥青烟雾。 在焙烧初期的加热和加热阶段，主要污染物是烟尘和SO2;加热的中间阶段是沥青的挥发期，主要污染物是沥青烟气（含苯并芘、苯并蒽、咔唑等）。焙烧后期的主要污染物是烟尘、SO2和少量沥青烟气。 焙烧过程中产生的烟尘、SO2、沥青烟气等污染物由集烟道收集，从高空烟囱排出。
二、烟气净化工艺的选择。
炭素焙烧炉产生的烟气成分复杂，存在沥青烟尘、烟尘、SO2等多种污染物，烟气温度极不稳定，通常在80-300°C之间，这种烟气工况对沥青烟气的各种净化方法都有不同程度的影响。
目前国内外正在研究和应用的沥青烟气净化方法有：燃烧法、吸收法、吸附法和电捕获法，其中燃烧法要求烟气温度为700°C，沥青烟气浓度较高吸收法多采用汽油、柴油等有机液体作为吸收剂，净化效率低，存在二次污染问题吸附法是以比表面积大的多孔物质（活性炭、焦粉、氧化铝等）为吸附剂，对沥青烟气进行物理吸附，但系统阻力大，更换滤料麻烦。
根据炭素厂的实际生产情况，以上三种净化方法均不适用，采用雾化水（预处理）和电焦油除尘器作为炭素焙烧炉沥青烟气综合处理方案，具有投资少、系统阻力小、净化效率高、无二次污染问题等优点， 处理后可达标排放各种污染物。
2.1.工艺流程。
炭化炉排出的高温烟气在风机负压作用下从地下烟道收集到地面主烟道，通过风量调节阀进入管式冷却器，用于雾化加湿，雾化水与烟气接触， 一方面可以去除烟气中颗粒较大的粉尘和SO2，达到预处理效果另一方面，可以降低烟气温度，使烟气温度保持在80 90，降低烟气的比阻，使颗粒物和沥青烟气在电场中充电预处理后的烟气进入电焦油除尘器，烟气颗粒在捕集器中充注收集，净化后的烟气在引风机的作用下从高空烟囱排出。 滞留在除尘板中的烟尘颗粒和焦油沥青沿板流入除尘器下部的集灰室。
焙烧炉 - 湿法预处理 - 静电除尘器 - 风机 - 烟囱。
2.2 它是如何工作的。
当高温烟气从地下收集烟道收集到地面主烟道时，烟气温度在300°C以上，在主烟道内安装管式冷却器，雾化水沿烟气流动方向高压喷入冷却器，注入的雾化水可根据烟气温度自动调节水量。 雾化水吸收烟气的热量，将烟气的温度降低到80 90，同时可以除去烟气中颗粒较大的烟雾和SO2气体，产生的废水进入沉淀池，生石灰（CAO）加入沉淀池， 并经过中和沉淀处理后循环使用，实现废水无排放。
通过管式冷却器后的烟气温度约为80至90°C，高于中温煤沥青的软化点，烟气的比阻也降低到20 1010·cm以下，有利于电焦油除尘器捕集沥青烟气。 烟气通过气流分布板进入电焦油除尘器的高压电场，沥青烟气、高分子有机物油雾和尘埃颗粒被电晕丝释放的电子电荷带动到阳极，在电场力的作用下被带动到阳极， 而在阳极板上，电荷被中和，颗粒附着在阳极板表面，颗粒以液态糊状聚集成，液态糊状物靠自身重量沿除尘器表面向动，流入除尘器下端的集灰室， 并定期人工除灰，从而达到焙烧炉沥青烟气净化的目的。
2.3、电除油器的结构特点。
电焦油除尘器为立式多管静电除尘器，整个除尘器分为上、中、下三段，上、中部为高压静电场，下部为集灰室，壳体为立方体结构。 焙烧炉烟气从下端侧面进入，净化后的洁净气体从上端顶部排出，除尘器底部集灰室采用砖混结构，结构合理，节省投资，便于维修。 进风口下端为可变管，进风口装有2层穿孔板式气流分配板，使气体均匀分布在电场中，中间部分为高度为4m的高压静电场，其截面结构为49平方400 400mm。
在除尘器内部， 每个立方体的阳极板及其中间的 1 根电晕丝形成电场， 为了保证阳极收集的沥青和粉尘处于流动状态，不会滞留在阳极表面， 在除尘设备的外表面设有蒸汽保温夹层. 我厂某锅炉房的水汽**，采用温控装置自动调节蒸汽温度，蒸汽温度易于控制在90°C左右。 收集在阳极板上的焦油和沥青以流体状态存在，并在重力作用下自动流入集灰室。 如果蒸汽保温夹层温度过高（大于100°C），则电场中粉尘的比电阻降低，除尘效率下降如果温度过低（低于80°C），沥青烟气容易凝结成糊状，影响系统的正常运行。 由此可见，控制电场中的温度是除尘器稳定、可靠、高效运行的关键。
2.4.系统运行控制。
电除焦油器高压硅整流装置采用PLC恒流源自动控制，根据PLC谐振原理，恒流电源的直流电流输出不随负载的变化而变化，如果电场的电晕转化为击穿，则本体电流保持恒定， 并且电场可以快速恢复，长时间不阻挡电场如果粉尘电阻率增加，输出电压会自动增加，可以保证除尘效果，适应性强如果出现欠压或过压，控制部分可以通过反馈电压自动完成电压调节，使除尘器在临界火花电压的最佳供电状态下继续稳定工作。 如果调整无效，系统可以自动切断主电路的电源并发出报警。
3、烟气净化处理效果。
自2024年3月某城市炭素厂焙烧炉沥青烟气处理系统正式运行以来，净化效果良好，经监测，净化后的烟气中所有污染物浓度均达到国家排放标准要求（烟气浓度200mg m3，沥青烟气浓度50mg m3， 苯并（a）芘浓度0.）。30×10-3mg/m3)。
除尘系统在运行过程中，阳极板上凝结了少量沥青，影响了净化效率，最后用刮板人工刮除。 通过自动控制系统，调节电除油器保汽层温度，在一定程度上解决了沥青凝结问题。
四、结论。 利用雾化喷雾和电焦油除尘器净化炭焙烧炉的沥青烟气，开创了处理低浓度沥青烟气的新工艺，其对沥青烟气特别是对苯并（a）芘的净化效果远高于燃烧法。 该工艺的主要问题是收集在阳极板上的沥青容易凝结，不易去除。 如何解决沥青粘结和凝结问题，是今后值得思考的问题。
*：刘章宪向章分享环保技术。