技术原理

电捕焦油器工作原理_结构组成_应用行业_内蒙陕西焦化厂电捕焦油器选型

电捕焦油器是利用高压电场作用使含焦油气体电离,焦油雾滴带电后被收尘极捕获,从而去除煤气中焦油的设备。本文详细介绍电捕焦油器的工作原理、结构组成、应用行业及选型要点。

一、电捕焦油器工作原理

电捕焦油器的工作原理基于电除尘技术:

  1. 电离过程:含焦油煤气通过高压电场(60-80kV),气体分子被电离成正负离子
  2. 带电过程:焦油雾滴与离子碰撞,获得电荷成为带电粒子
  3. 沉降过程:带电焦油粒子在电场力作用下向收尘极移动
  4. 捕集过程:焦油到达收尘极后放电并吸附在其表面,形成油膜
  5. 排出过程:油膜在重力或冲洗作用下流入焦油收集槽

二、电捕焦油器结构组成

1. 壳体

采用碳钢或不锈钢材质,设有煤气入口、出口、防爆阀、冲洗水接口等。

2. 收尘极(阳极)

有三种结构形式:

  • 管式电捕焦油器:收尘极为圆形钢管,直径100-250mm
  • 蜂窝式电捕焦油器:收尘极为正六边形管,截面利用率高
  • 同心圆式电捕焦油器:收尘极为不同直径的圆管套叠

3. 放电极(阴极)

通常采用不锈钢芒刺线或钛合金线,放电效果稳定。

4. 高压电源

输出电压0-72kV可调,具备短路保护、过载保护、火花控制等功能。

5. 附属设备

  • 防爆阀和安全防爆窗
  • 煤气分布板
  • 冲洗水系统
  • 蒸汽夹套(冬季防凝)
  • 液位计和自动放油装置

三、电捕焦油器与机械除焦油器对比

对比项电捕焦油器机械除焦油器
除焦效率95-99%60-80%
阻力损失150-250Pa500-1000Pa
煤气热值基本不损失损失约5%
适用范围各种煤气工况仅适用干净煤气
运行成本电耗低无电耗但阻力大

四、应用行业

1. 焦化厂(陕西、山西、内蒙古)

焦炉煤气净化是电捕焦油器最大的应用市场。陕西榆林、山西吕梁、内蒙古包头等焦化聚集区广泛应用。

2. 兰炭厂(陕西榆林、神木)

内热式直立炭化炉煤气净化,兰炭厂副产品煤气热值提升,焦油有效回收。

3. 碳素厂

沥青烟气净化,去除碳粉和焦油。

4. 城市煤气站

粗煤气精制,去除杂质提高煤气质量。

五、选型参数计算

1. 处理煤气量

公式:Q = V × n

其中:

  • Q — 总煤气量(m³/h)
  • V — 单台设备处理能力(m³/h)
  • n — 设备数量

2. 电场风速

管式:0.7-1.0m/s

蜂窝式:0.8-1.2m/s

同心圆式:0.5-0.8m/s

六、陕西内蒙地区典型案例

陕西榆林兰炭厂案例

榆林市神木市某兰炭企业,干馏炉煤气量3000m³/h,选用CDOL-3.2型蜂窝式电捕焦油器,焦油含量从8g/m³降至0.5g/m³以下,去除率>98%,煤气热值提升约8%。

内蒙古包头焦化厂案例

包头市某焦化厂,焦炉煤气处理量5000m³/h,选用管式电捕焦油器,焦油去除率>99%,设备稳定运行8年以上。

七、选型注意事项

  1. 煤气温度:入口温度80-100℃最佳,温度过低焦油凝固
  2. 煤气压力:微正压(200-3000Pa)或负压工况均可
  3. 绝缘性能:煤气中O₂含量应<1%,防止爆炸
  4. 防腐措施:煤气含H₂S时,壳体需内防腐处理
  5. 冬季保温:设置蒸汽伴热或电伴热,防止焦油凝固

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