
【制程科普】
石墨類:
主要以優(yōu)質(zhì)石油焦為原料,煤瀝青或合成樹脂為粘結(jié)劑,經(jīng)原料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次浸漬、純化及石墨化、機(jī)加工而制成。
炭電極類:
1. 煅燒上膛工段煙氣特性
(1)煙氣組成
成分 | 特性及危害 |
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炭粉顆粒 | 粒徑細(xì)(1~10μm占比高),易懸浮,爆炸風(fēng)險(xiǎn)(爆炸下限20~50g/m³)。 |
瀝青揮發(fā)分 | 含苯并芘等致癌物,高溫時(shí)為氣態(tài),低溫冷凝后粘附濾袋(糊袋主因)。 |
硫化物(SO?) | 遇水生成硫酸,腐蝕濾袋纖維。 |
氮氧化物(NO?) | 高溫燃燒產(chǎn)物,加速濾料氧化老化。 |
(2)工況參數(shù)
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溫度范圍:
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正常工況:200~350℃(煅燒爐出口溫度)。
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瞬時(shí)高溫:可達(dá)400℃(異常工況需考慮)。
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含塵濃度:5~30g/m³(與原料粒度、煅燒工藝有關(guān))。
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濕度:低(<5%,但瀝青煙冷凝后局部濕度驟增)。
2. 除塵布袋選型關(guān)鍵要求
(1)核心性能指標(biāo)
指標(biāo) | 要求 |
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耐高溫性 | 長(zhǎng)期耐受250~350℃,瞬間400℃不熔融(如玻纖、PTFE)。 |
抗化學(xué)腐蝕 | 耐酸(SO?)、耐瀝青焦油侵蝕(PTFE或覆膜處理)。 |
防粘附 | 表面光滑或覆膜(PTFE),減少瀝青冷凝粘附。 |
防靜電 | 表面電阻≤10?Ω,防止炭粉靜電積聚引發(fā)爆炸。 |
機(jī)械強(qiáng)度 | 高抗拉強(qiáng)度(煅燒煙氣流速快,粉塵磨蝕性強(qiáng))。 |
(2)推薦濾料類型及對(duì)比
濾料類型 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) | 適用性 |
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玻纖+PTFE覆膜 | 耐350℃高溫,抗酸抗粘 | 脆性大,機(jī)械強(qiáng)度較低 | 高溫段主力選擇 |
P84(聚酰亞胺) | 耐溫260℃,抗化學(xué)腐蝕性好 | 成本高,不耐300℃以上高溫 | 中高溫段替代方案 |
PTFE纖維濾料 | 耐腐蝕性極佳,壽命長(zhǎng) | 價(jià)格昂貴(約玻纖的3倍) | 高預(yù)算、高要求工況 |
3. 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)工藝優(yōu)化建議
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降溫措施:
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前置旋風(fēng)除塵+急冷塔(煙氣降溫至200℃以下),保護(hù)濾袋。
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避免直接噴水(易結(jié)露糊袋),采用風(fēng)冷或余熱回收。
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預(yù)涂層技術(shù):
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新袋投用前噴涂氧化鈣或石墨粉,防止瀝青直接粘附濾袋。
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(2)清灰方式選擇
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高壓脈沖噴吹:
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壓力0.5~0.7MPa,脈沖間隔優(yōu)化(過(guò)頻損傷纖維,過(guò)低阻力升高)。
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避免機(jī)械振動(dòng):
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玻纖濾袋易因機(jī)械振動(dòng)斷裂。
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(3)防爆設(shè)計(jì)
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泄爆片:設(shè)置在除塵器頂部,爆破壓力≤0.1MPa。
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火花捕捉器:在除塵器入口加裝,攔截高溫顆粒。
4. 常見問題及解決方案
問題 | 原因 | 解決方案 |
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濾袋板結(jié)失效 | 瀝青冷凝+清灰不足 | 選用PTFE覆膜濾袋;增加預(yù)噴涂;提高清灰頻率(但避免過(guò)頻)。 |
濾袋腐蝕穿孔 | SO?遇水生成硫酸 | 控制煙氣濕度<10%;選用PTFE或玻纖+耐酸處理濾料。 |
除塵器爆炸 | 炭粉積聚+靜電火花 | 濾袋嵌入不銹鋼導(dǎo)電絲;設(shè)備接地;設(shè)置CO?自動(dòng)滅火系統(tǒng)。 |
5. 經(jīng)濟(jì)性建議
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高溫段:首選玻纖+PTFE覆膜(壽命1.5~2年),雖單價(jià)高但綜合更換成本低。
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中低溫段:可選用P84或防靜電滌綸(成本降低30%~50%)。
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維護(hù)成本:定期檢查壓差(>1500Pa時(shí)需停機(jī)清理),避免突發(fā)性糊袋導(dǎo)致停產(chǎn)損失。
結(jié)論
碳素煅燒上膛工段的煙氣治理需“高溫耐受+防粘防爆”雙管齊下:
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濾料選擇:優(yōu)先選用玻纖基布+PTFE覆膜,兼顧耐溫與清灰性能;
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系統(tǒng)設(shè)計(jì):配套急冷降溫、防爆泄壓、智能清灰控制;
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維護(hù)策略:結(jié)合預(yù)涂層和壓差監(jiān)控,延長(zhǎng)濾袋壽命至2年以上。
6. 典型案例
新型碳材料股份有限公司 預(yù)焙陽(yáng)極生產(chǎn)線煙氣超低排放/瀝青煙氣凈化超低排放,選型芳綸復(fù)合覆膜濾袋φ160*6000mm,質(zhì)保2年。