本發(fā)明涉及煙氣處理設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種瀝青煙氣焚燒裝置。

背景技術(shù)：

炭素制品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的三大主要工序成型、焙燒、石墨化過(guò)程中都離不開作為粘合劑的瀝青和保溫料的焦炭以及焦類生產(chǎn)原料，由于以上原料本身就含有不同量的可揮發(fā)物質(zhì)，在生產(chǎn)過(guò)程中所采用的熱工方式加熱時(shí)不可避免的要產(chǎn)生大量的瀝青煙氣和其他烷烴類氣體，對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)也危害職工健康。

成型工序產(chǎn)生的瀝青煙氣基本上是在配料、混捏、涼料、瀝青溶化過(guò)程中揮發(fā)的質(zhì)輕烷烴類，呈彌漫性煙霧狀。

焙燒工序中逸出的揮發(fā)份在200℃開始，一部分是由爐料中的有機(jī)物、如焦炭、木柴、油脂、橡膠及塑料等的不完全燃燒產(chǎn)物和瀝青揮發(fā)份中的碳?xì)浠衔餆岱纸猱a(chǎn)物所組成，稱為揮發(fā)份，其構(gòu)造呈鏈球狀，尺寸大約在１μm左右，占比例約20%，低溫爐室是靠從高溫爐室流過(guò)的尾氣加熱的，從200℃～650℃的溫度區(qū)間產(chǎn)生的瀝青煙氣也隨尾氣進(jìn)入煙道這是主要成分，這樣大量的熱能和揮發(fā)份隨尾氣也進(jìn)入了煙道形成了炭素焙燒工序煙囪冒黃煙的現(xiàn)象。

石墨化工序中逸出的揮發(fā)份在200℃開始，大多由爐料中的有機(jī)物、如焦炭、木柴、油脂、橡膠及塑料等的不完全燃燒產(chǎn)物和瀝青揮發(fā)份中的碳?xì)浠衔餆岱纸猱a(chǎn)物所組成，稱為揮發(fā)份，其構(gòu)造呈鏈球狀，尺寸大約在1μm左右，主要構(gòu)成是co、co2、n2,還有一些存在于原料中的微量原素單質(zhì)s在1700℃以上裂解升華成氣態(tài)，與空氣中的o2混合成為so2。

炭素生產(chǎn)中焙燒工序產(chǎn)生的瀝青煙氣，目前國(guó)內(nèi)基本上采取電捕焦油除塵方式。雖效果仍不盡人意，同時(shí)伴有二次污染的問(wèn)題，收集的焦油無(wú)法處理。在使用中隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，故障頻率也呈上升趨勢(shì)。目前在國(guó)內(nèi)的炭素企業(yè)中對(duì)于焙燒工序產(chǎn)生的瀝青煙由于量大，且具有一定的連續(xù)性，電捕焦油裝置仍占主導(dǎo)地位。

但對(duì)于成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的廢氣由于生產(chǎn)設(shè)備分散，點(diǎn)分布廣難以收集，在各溫度區(qū)域產(chǎn)生的量也不集中，揮發(fā)過(guò)程忽大忽小如同大喘氣一樣不穩(wěn)定，各點(diǎn)的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同，收集后又難以處理，所以對(duì)于成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的廢氣處理形成了環(huán)境保護(hù)的“雞肋”，處理起來(lái)成果小難度大，投資大效果低，以上瀝青煙氣等揮發(fā)性物質(zhì)具有較強(qiáng)的粘附性，當(dāng)自身溫度低于65℃時(shí)開始冷凝成液態(tài)，于是就產(chǎn)生更加難處理的黑色粘稠焦油沉積、粘附。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對(duì)炭素生產(chǎn)中成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的瀝青煙氣提供一種焚燒裝置，以解決生產(chǎn)設(shè)備工藝點(diǎn)分布廣、各點(diǎn)的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同的污染問(wèn)題。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種瀝青煙氣焚燒裝置，包括頂端敞口的爐體，在爐體中設(shè)有將爐體內(nèi)腔分隔為上下兩層的隔離網(wǎng)，爐體的上層為煙氣加熱區(qū)，爐體下層為煙氣導(dǎo)流分散區(qū)；所述煙氣加熱區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有炭素顆粒電阻層，在爐體的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)炭素顆粒電阻層兩端的位置分別設(shè)有供炭素顆粒電阻層通電升溫的電極板；所述爐體的底端設(shè)有與所述煙氣導(dǎo)流分散區(qū)連通的煙氣引入管。

優(yōu)選的，在煙氣導(dǎo)流分散區(qū)內(nèi)設(shè)有多塊導(dǎo)流板，相鄰的導(dǎo)流板之間形成煙氣通道，爐體底端對(duì)應(yīng)每一條煙氣通道分別設(shè)有一根煙氣引入管，在所述爐體的底端還設(shè)有防止煙氣引入管中的煙氣冷凝的煙氣預(yù)熱體。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)流板呈輻射狀設(shè)置在任意一根煙氣引入管與煙氣導(dǎo)流分散區(qū)的連接位置。

優(yōu)選的，所述煙氣預(yù)熱體包括固定在爐體下端并供煙氣引入管穿過(guò)的殼體，在殼體中設(shè)有石英砂層，在石英砂層中間隔埋設(shè)有多根電熱管。

優(yōu)選的，在所述殼體上位于石英砂層的中部設(shè)有第二溫控配電器。

優(yōu)選的，所述炭素顆粒電阻層由上向下依次為小顆粒炭素材料層、中顆粒炭素材料層以及大顆粒炭素材料層。

優(yōu)選的，所述隔離網(wǎng)為鋼絲網(wǎng)，在隔離網(wǎng)和炭素顆粒電阻層之間設(shè)有高鋁耐火球絕緣層。

優(yōu)選的，在所述爐體的側(cè)壁上位于所述煙氣加熱區(qū)的中部設(shè)有第一溫控配電器。

優(yōu)選的，所述爐體包括鋼結(jié)構(gòu)外殼和耐火材料內(nèi)襯。

優(yōu)選的，所述爐體為扁矩形，電極板分別設(shè)置在爐體側(cè)壁上位于爐體長(zhǎng)度方向的兩端，且電極板的寬度與爐體內(nèi)腔寬度對(duì)應(yīng)；在所述爐體沿長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)壁上分別沿高度方向間隔設(shè)置有多個(gè)數(shù)量對(duì)應(yīng)的電極板。

有益效果

本發(fā)明中煙氣從煙氣引入管下部進(jìn)入爐體內(nèi)，被導(dǎo)流板分流均布于鋼絲網(wǎng)托起的高鋁耐火球絕緣層下，然后被炭素顆粒電阻層加熱到850℃以上呈臨界狀態(tài)，當(dāng)脫離炭素顆粒電阻層表層時(shí)與大氣混合即燃燒。這種燃燒是穩(wěn)定而柔和的，火苗分散在炭素顆粒電阻層表面，當(dāng)非可燃燒性氣體經(jīng)過(guò)時(shí)只是被加熱而非燃燒，具有無(wú)選擇性的焚燒方式，所以凡是經(jīng)過(guò)高溫炭素層的氣體都會(huì)被加熱成為無(wú)害氣體。

由于煙氣是從炭素顆粒料層中分散流出的，與大氣混合燃燒產(chǎn)生的是小火苗，燃燒后又與大氣結(jié)合產(chǎn)生的氣體溫度較低，基本在＜150℃以下，便于處理。當(dāng)沒(méi)有可燃燒氣體時(shí)焚燒爐在溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)下自動(dòng)進(jìn)入保溫狀態(tài)。適應(yīng)在炭素生產(chǎn)中的成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的煙氣生產(chǎn)設(shè)備分散，點(diǎn)分布廣難以收集，在各溫度區(qū)域產(chǎn)生的量不集中，揮發(fā)過(guò)程忽大忽小如同大喘氣一樣不穩(wěn)定，各點(diǎn)的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同的特點(diǎn)。

本發(fā)明的瀝青煙氣焚燒裝置爐體的橫截面為扁矩形，并且電極板與爐體內(nèi)腔的寬度對(duì)應(yīng)。在通過(guò)電極板向炭素顆粒電組層通電形成所需的溫度（＞850℃）過(guò)程中，煙氣加熱區(qū)內(nèi)的工作溫度梯度很小（＜20℃），有利于煙氣均勻受熱后燃燒。煙氣在經(jīng)過(guò)炭素顆粒電阻層時(shí)在該層內(nèi)停留時(shí)間0.7秒～2.3秒，燃燒效率極高。煙氣透過(guò)被加熱的物料顆粒層時(shí)被加熱至臨界燃燒狀態(tài)，當(dāng)脫離高溫炭表層時(shí)即與大氣混合燃燒。

綜上，本發(fā)明是解決瀝青煙氣的一個(gè)有效的方式。瀝青煙氣基本上是不完全燃燒產(chǎn)物和焦炭揮發(fā)份中的炭氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成的氣態(tài)物質(zhì)，焚燒后分解成二氧化碳、水以及氮?dú)獾葻o(wú)害氣體，既凈化了環(huán)境，還避免了焦油的二次污染，消煙和除塵的目的也可一舉完成。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的三維階梯剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中的a-a向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：1、爐體，101、鋼結(jié)構(gòu)外殼，102、耐火材料內(nèi)襯，2、隔離網(wǎng)，3、炭素顆粒電阻層，301、小顆粒炭素材料層，302、中顆粒炭素材料層，303、大顆粒炭素材料層，4、電極板，5、煙氣引入管，6、導(dǎo)流板，7、煙氣預(yù)熱體，701、殼體，702、石英砂層，703、電熱管，8、高鋁耐火球絕緣層，9、第一溫控配電器，10、第二溫控配電器。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種瀝青煙氣焚燒裝置，包括頂端敞口的扁矩形的爐體1，爐體1包括鋼結(jié)構(gòu)外殼101和耐火材料內(nèi)襯102。在爐體1內(nèi)腔中靠下的位置設(shè)有一塊采用鋼絲網(wǎng)制作的隔離網(wǎng)2，爐體1內(nèi)位于隔離網(wǎng)2的上方設(shè)為煙氣加熱區(qū)，爐體1內(nèi)位于隔離網(wǎng)2的下方設(shè)為煙氣導(dǎo)流分散區(qū)。

在煙氣加熱區(qū)內(nèi)由隔離網(wǎng)2向上依次鋪設(shè)有高鋁耐火球絕緣層8、大顆粒炭素材料層303、中顆粒炭素材料層302以及小顆粒炭素材料層301。其中的大顆粒炭素材料層303、中顆粒炭素材料層302以及小顆粒炭素材料層301組成炭素顆粒電阻層3，在位于爐體1長(zhǎng)度方向兩端的側(cè)壁上分別沿爐體1高度方向設(shè)有數(shù)量相應(yīng)的電極板4，位于爐體1兩端的電極板4兩兩對(duì)應(yīng)向炭素顆粒電阻層3供電升溫，從而對(duì)流經(jīng)炭素顆粒電阻層3內(nèi)的煙氣加熱至850℃以上，使煙氣在脫離炭素顆粒電阻層3上表面后遇空氣自動(dòng)燃燒，變?yōu)闊o(wú)害氣體。在爐體1的側(cè)壁上位于煙氣加熱區(qū)的中部設(shè)有第一溫控配電器9，第一溫控配電器9檢測(cè)煙氣加熱區(qū)內(nèi)溫度通過(guò)控制電流大小來(lái)維持該區(qū)域的溫度恒定，避免能源浪費(fèi)。

本實(shí)施例中，由于大顆粒炭素材料層303中的顆粒間隙最大，小顆粒炭素材料層301中的顆粒間隙最小，可使煙氣在由下向上通過(guò)整個(gè)炭素顆粒電阻層3的過(guò)程中流速逐漸變慢，從而受熱升溫更加均勻，更有利于煙氣的完全燃燒。為了避免在電流走爐體1側(cè)壁、隔離網(wǎng)2以及爐體1另一側(cè)側(cè)壁的捷徑降低炭素顆粒電阻層3的升溫效果，本實(shí)施例在隔離網(wǎng)2上設(shè)有一層高鋁耐火球絕緣層8。

爐體1的底端間隔設(shè)有多根分別與煙氣導(dǎo)流分散區(qū)連通的煙氣引入管5，在煙氣導(dǎo)流分散區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)每一根煙氣引入管5的位置均設(shè)有多塊導(dǎo)流板6，導(dǎo)流板6呈輻射狀設(shè)置在任意一根煙氣引入管5與煙氣導(dǎo)流分散區(qū)的連接位置，使得煙氣引入管5中的煙氣更加均勻的進(jìn)入到煙氣加熱區(qū)內(nèi)，有利于煙氣的均勻升溫。

為了防止煙氣引入管5中的煙氣冷凝產(chǎn)生難以處理的粘稠焦油沉積，本發(fā)明在爐體1的底端還設(shè)有煙氣預(yù)熱體7。煙氣預(yù)熱體7包括固定在爐體1下端并供煙氣引入管5穿過(guò)的殼體701，在殼體701中設(shè)有石英砂層702，在石英砂層702中間隔埋設(shè)有多根電熱管703，并在殼體701上位于石英砂層702的中部設(shè)有第二溫控配電器10，

通過(guò)上述第一溫控配電器9和第二溫控配電器10不但可以實(shí)時(shí)監(jiān)控并控制煙氣加熱區(qū)和煙氣預(yù)熱體7的溫度，而且可對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)煙氣量不穩(wěn)定，煙氣源小而分散的特點(diǎn)，分點(diǎn)治理，機(jī)動(dòng)靈活。