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:
- 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
- 带电过程:焦油雾滴与离子碰撞,获得电荷成为带电粒子
- 沉降过程:带电焦油粒子在电场力作用下向收尘极移动
- 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
- 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 | 150-250Pa | 500-1000Pa |
| 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
- 煤气温度:入口温度80-100℃最佳,温度过低焦油凝固
- 煤气压力:微正压(200-3000Pa)或负压工况均可
- 绝缘性能:煤气中O₂含量应<1%,防止爆炸
- 防腐措施:煤气含H₂S时,壳体需内防腐处理
- 冬季保温:设置蒸汽伴热或电伴热,防止焦油凝固
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