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炭素节能技术取得了突破性的进展!

日期:2017-08-03 点击次数:645

  一,石墨?#30772;?#30340;体面度与其它性能的关系。

  中国炭素工业生产主要节能技术取得了很大进步, 是基于工序产品优 质和均质化、 设?#22797;笮突?热工炉窑结构优化和节能材料应用等, 其中炭素炉窑设备节能技术取得了突破性的进展, 这些成果主要包括:大型石油焦回转窑 煅烧、 大型罐式煅烧炉技术、 高温连续的直流电煅石墨化炉、 新型敞开环式焙烧炉技术、 大料箱带盖环式焙烧炉、 车?#36164;?#28953;烧炉、高压浸渍、 隧道 窑、 新?#31361;?#24335;二次焙烧炉、 串接石墨化(LWG)技术、 大型艾奇逊石墨化技术?#21462;?/p>

  以上炉窑设备的生产工艺或设备结构优化的节能技术是降低炭素工业整体能耗的关键, 它们是生产的主要设备, 也是耗能源头。

  同?#20445;?目前我国的一些技术研究院所和企业都相?#28845;?#23637;了相关炉窑设备的技术优化或更新, 包括生产操作工艺的优化, 炉型结构的优化与节能材料应用以及配套设施的自动化等研究, 其研究手段多样化, 其中一些有实力的科研单位多采用计算机仿真与工业试验相结合的方式。

  炭素生产余热利用

  1 余热的种类。

  工业些窑炉都耗用大量的燃料, 它们的热效率都很低, 一般只有 30%左右, 而被高温烟气、 高温炉渣、 高温产品等带走的热量却达到 40% —— 60%, 其中可利用的余热在冶金方面约占燃料消耗量的三?#31181;?#19968;。

  余热属于二次能源, 它是一次能源和可燃物料转换过程后的产物, 是燃料燃?#23637;?#31243;中所发出的热量在完成某一工?#23637;?#31243;后所剩下的热量。

  一般分成下列?#22797;?#31867;:高温烟气余热, 高温蒸汽余热, 高温炉渣余热, 高温产品余热(包括中间产品), 冷却介质余热, 可燃废气余热, 化学反应及残炭的余热, 冷凝水余热?#21462;?/p>

  2 炭素余热利用途径。

  目前我国炭素工业余热利用方法主要是直接、间接或综合法。

  主要的余热利用为生产流程本工序或上下相关工序直接预热物料、 预热空气或燃料;采用热媒作为载热体;生产蒸汽(生产和外卖);产生过?#26085;?#27773;及用于发电;供暖、 供?#20154;?#21644;制冷?#21462;?/p>

  石油焦煅烧和无烟煤电煅烧、 炭素?#30772;?#28953;烧、 石墨化等过程中产生的烟气温度达 200℃ —— 1000℃,使用价值极大。

  目前煅烧余热已经成功用于产生蒸汽、 发电、 热媒、 供?#21462;?浸渍热风循环加热等, 而对焙烧及石墨化炉余热的利用技术有待于研究开发。

  3 炭素生产减排技术。

  1 主要污染源和治理方法。

  炭素生产产生的环境污染?#28304;?#27668;污染为主, 主要大气污染物是:沥青烟(含 PAH)、 颗粒物、 氟化物、 二氧化硫。

  其中沥青烟气较难处理, 现处理技术有:(1)沥青烟湿法洗涤净化法(水洗):效果差, 二次污染难处理。

  (2)电捕器?#37117;?#27861;:对沥青烟效果较好, 但是对PAH、 硫、 氟化物等效果差。

  (3)干料吸附法﹙碳粉、 矾土、 氧化铝﹚:对氟化物效果较好, 但是含沥青烟的氧化铝“黄料” 回到电解槽上不受欢迎。

  (4)蓄热式焚烧法:对沥青烟(含 PAH)效果好,但是能耗较大, 需要考虑热能综合利用。

  (5)黑法:对沥青烟(含 PAH)效果良好, 但是目前应用?#27573;?#26377;局限性。

  2 炭素减排技术要求。

  (1)焙烧炉、 沥青熔化、 配料成型沥青烟排?#25490;?#24230;?#30452;?#36798;到新 颁布的《铝工业污染物环保标准》( GB25465—2010 ) 规 定 的 20mg/m 3 、30mg/m 3 、20mg/m 3 标 准;BaP(苯并 a 芘)排?#25490;?#24230;?#30452;?#36798;到0. 06mg/m 3 、 0. 09mg/m 3 和 0. 06mg/m 3 限值;(2)焙烧 炉、 煅烧炉烟气净化 SO 2 排?#25490;?#24230;达到小于 400mg/m 3 限值;焙烧炉烟气净化氟化物排?#25490;?#24230;达到小于 3mg/m 3 限值。

  3 生?#30772;?#27813;青烟气治理技术。

  生?#30772;?#27813;青烟气治理技术属于干料黑法吸附。

  定量给料秤加料, 供料稳定均匀;?#20302;?#20013;设专利反应器, 吸附效率高;采用电加?#35748;低常?防止焦油凝结;净化效率高( >99%);焦油排?#25490;ǘ取?0mg/m 3 (N),粉尘排?#25490;ǘ取?0mg/m 3 (N)。

  主要技术特点:

  (1)?#20302;?#27969;程简洁合理;

  (2)吸附用焦粉用于生产车间、 循环使用;

  (3)吸附效率高;

  (4)安全可靠;自主创新、 具有完全自主知识产权;

  (6)控制技术先进;

  (7)适合于连续混捏成型与间断混捏成型,现有生产线改造和新建工程。

  3. 4 焙烧烟气联合法净化。

  将预除尘、 全蒸发喷淋、 电捕焦油和干法氧化铝。

  吸附收尘技术串联集成, 形成多级处理焙烧炉烟气。

  技术, 灵活运用主要效果为:净化效率高, 无二次污染, 操作管理方便等优点, 净化后污染物排放指标远均低于国家标准、 达到国际标准。

  4 炭素生产节能减排技术新动向。

  目前及今后?#27426;问?#38388;我国炭素行业的主要节能。

  减排新技术主要为炉窑节能与沥青烟、 BaP、 SO 2 综合减排技术, 其中有的已经取得阶段性成果, 多数正在研发之中, 主要包括以下方面:石油焦成球煅烧技术;

  煅烧烟气与生?#30772;?#27813;青烟、 焙烧炉低温烟气综合。治理技术;蓄热式燃烧技术(RTO, 再生热氧化);设净化设施的焙烧技术;废弃炭粉间歇式燃烧架用于敞开环式焙烧炉;石墨化炉的余?#28982;?#25910;与烟气脱硫;焙烧炉余热的回收利用与烟气脱硫技术;炭素原料煅烧余热进一步回收利用与过程脱硫技术;炭素生产 “界面技术” 。

  5 结 语

  (1)我国炭素行业节能减排需要解决的主要问题是实现工?#23637;?#31243;和炉窑设备的节能降耗和污染物排放, 炭素材料产品下游行业的节能减排、 提质增效是首要关注重点。

  (2)对我国炭素行业的主要耗能炉窑设备多采用计算机仿真与优化技术, 对炉窑的操作?#38382;?工?#23637;?#31243;以及炉型结构进行优化分析, 提高设备性能指标, 降低能耗。

  (3)余热利用途径较多, 而我国炭素行业中的焙烧及石墨化炉余热的利用技术有待于研究开发。

  (4)生?#30772;?#27813;青烟气干料黑法吸附治理技术特点鲜明, 技术成熟, 在我国炭素行业的沥青烟治理中将发挥显著效果


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