石油焦煅烧工艺的稳定及节能减排

【摘要】：预焙阳极是铝电解槽的“心脏”。石油焦是预焙阳极的主体原料，石油焦的质量直接影响预焙阳极的质量。近年来随着铝电解产能的不断扩大，阳极的消耗量也随之不断地增加，做为阳极主体原料的石油焦出现了供不应求的情况，一些低品质的石油焦被大量的应用在预烧阳极的生产中。石油焦品质低主要表现在细粉料含量高、硫含量及其它微量元素含量高、水分含量高。而且由于供应紧张，阳极生产企业为满足生产要求，往往采购的石油焦生产厂家较多。这些都造成预焙阳极用的石油焦质量不稳定。这些石油焦在煅烧过程中会带来一系列的问题，比如煅后焦工艺质量不稳定、煅烧能耗高、污染物排放高。针对以上由于石油焦供不应求对煅烧带来的一系列问题，本文从石油焦本身，石油焦煅烧工艺、质量、设备等三个方面着手，深入分析了如何稳定石油焦煅烧工艺，以及通过稳定石油焦煅烧工艺来提高预焙阳极的质量。并结合国家目前节能减排的形势，着重探讨了石油焦煅烧过程中如何节约能源消耗和治理污染物排放超标的问题。通过分析和研究，可以得出以下结论：合理安排石油焦的堆放和储存时间能减少石油焦的水分含量；含细粉料多的石油焦能通过石油焦粉制丸技术解决；石油焦煅烧过程中的能耗能通过改变回转窑内衬结构等降低；高硫焦在煅烧过程中污染物排放不达标能通过高硫焦和普通石油焦搭配使用来降低污染物排放，另外根据实际情况选择相应的脱硫技术能降低污染物的排放；合理利用煅烧过程中的高温烟气能达到节约能源的目的。 【关键词】：石油焦 预焙阳极 煅烧工艺 节能减排
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TE626.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 插图索引11-13
• 附表索引13-14
• 第1章 绪论14-20
• 1.1 铝电解预焙阳极概况14-16
• 1.2 阳极用石油焦概况16-17
• 1.2.1 石油焦的种类16-17
• 1.2.2 石油焦的结构17
• 1.3 石油焦质量与预焙阳极质量的相互关系17-18
• 1.4 铝用阳极行业的能源和环境问题18
• 1.5 选题依据及研究内容18-20
• 1.5.1 选题依据18-19
• 1.5.2 研究内容19-20
• 第2章 预焙铝阳极用石油焦煅烧工艺20-34
• 2.1 概述20-21
• 2.2 回转窑煅烧石油焦工艺流程21-24
• 2.2.1 原料的储存21-22
• 2.2.2 原料破碎输送系统22-23
• 2.2.3 原料投料系统23
• 2.2.4 回转窑及附属设备23
• 2.2.5 冷却机及附属设备23
• 2.2.6 煅后焦贮存系统23-24
• 2.2.7 循环水系统及设备24
• 2.3 煅烧质量标准24-27
• 2.3.1 原料分类24-25
• 2.3.2 石油焦的质量指标25-26
• 2.3.3 煅后焦质量标准26
• 2.3.4 真密度26-27
• 2.3.5 比电阻27
• 2.4 煅烧原理27-30
• 2.4.1 煅烧温度的确定27
• 2.4.2 煅烧过程中挥发分的排除27-29
• 2.4.3 煅烧过程中真密度的变化29
• 2.4.4 煅烧过程中比电阻的变化29-30
• 2.4.5 煅后炭质原料抗氧化性能的提高30
• 2.4.6 煅后炭质原料体积的变化30
• 2.5 提高煅后焦真密度的途径30-34
• 2.5.1 原料的影响30-31
• 2.5.2 煅烧带温度的影响31-32
• 2.5.3 煅烧时间的影响32-34
• 第3章 煅后石油焦对阳极质量的影响34-44
• 3.1 煅烧工序对阳极质量的影响34-36
• 3.1.1 煅后石油焦质量对阳极质量的影响34-36
• 3.1.2 煅烧工艺对预焙阳极质量的影响36
• 3.2 提高阳极质量的途径36-44
• 3.2.1 稳定石油焦质量36-38
• 3.2.2 降低石油焦上生产线时的水分含量38-40
• 3.2.3 合理安排高硫石油的使用40-41
• 3.2.4 研究提高和稳定细粉石油焦煅烧质量41-44
• 第4章 优化煅烧工艺设备、降低能源消耗44-58
• 4.1 优化回转窑煅前给料秤44-48
• 4.1.1 工艺概况44-45
• 4.1.2 称重给料机系统的工作原理、组成和技术特点45-48
• 4.1.3 使用效果48
• 4.2 DCS 技术在铝用阳极煅烧工艺中的开发与应用48-53
• 4.2.1 概述48
• 4.2.2 煅烧工艺控制的发展及现状48-49
• 4.2.3 DCS 在煅烧工艺的应用49-52
• 4.2.4 煅烧工艺 DCS 控制的优点52-53
• 4.2.5 小结53
• 4.3 回转窑内衬改造新技术53-58
• 4.3.1 回转窑内衬施工技术53-55
• 4.3.2 内衬错台技术55-58
• 第5章 石油焦煅烧节能减排58-70
• 5.1 煅烧回转窑烟气余热利用58-63
• 5.1.1 引言58
• 5.1.2 烟气余热利用的必要性58-59
• 5.1.3 烟气余热利用方案59-62
• 5.1.4 项目改造效果62
• 5.1.5 技术经济分析62
• 5.1.6 小结62-63
• 5.2 煅烧石油焦脱硫技术63-70
• 5.2.1 引言63-64
• 5.2.2 烟气脱硫的意义64-65
• 5.2.3 脱硫技术65-68
• 5.2.4 几种脱硫技术的比较68-69
• 5.2.5 小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 附录A 攻读学位期间所参加的科技创新项目75

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