碳素行业其主要原料为石油炼油厂下脚料，如炉底焦、沥青渣等，经混捏成形、焙烧处理等工艺，生产出阳极电极用于铝冶炼行业，阳极、阴极、碳棒用于冶金行业，石墨电极用于电器、人造金刚石、干电池等行业。在生产过程中产生释放出大量污染物排入大气中，如沥青气化烟、二氧化硫、苯、苯并篦等严重污染了大气，其中有几十种物质是致癌物质，特别是苯并篦对人体、动植物都会造成严重危害，因此，沥青烟必须及时治理。
根据利仁环保多年来在全国碳素行业内针对预焙阳极焙烧炉烟气净化系统所进行的研发、设计、施工、运行调试中积累的大量实践经验，结合碳素厂焙烧炉的实际情况，利仁环保设计生产焙烧炉电捕焦油器除尘设备。
1、设计原则
由于沥青烟性质特殊，成分复杂，治理难度较大，为保证治理效果和系统的长期稳定运行，通过反复论证、反复研究、优化设计，在总体设计上坚持以下原则：
新的净化工艺流程顺畅、投资省、能耗低、操作简便，不影响焙烧炉的运行；
在保证净化效率的同时，充分考虑系统的长期稳定高效运行，注重安全防范措施，避免由于沥青粉尘着火给设备造成损失；
充分考虑烟气中粉尘浓度大于沥青烟浓度对系统的影响（排灰、电晕封闭等问题），对电捕器进行优化设计，
充分利用现有场地情况，优化工艺配置，设备配置紧凑合理。
2、设计流程
勘察现场→现场技术交流→设计选型与→甲方技术交流方案→报价→签订合同
3、电捕焦油器
从炭素焙烧炉排出的高温烟气,在风机负压作用下,由集烟道汇集到主烟道,经过风量调节阀,进入水洗塔,水流从上至下通过,使高温烟气得到冷却。其作用是一方面可去除烟气中颗粒较大的粉尘和二氧化硫,达到预处理作用,另一方面可降低烟气温度,从而降低了烟气比电阻,便于颗粒物和沥青烟在电场中荷电。预处理后的烟气进入电捕焦油器,烟气颗粒在电捕焦油器内荷电、收集,净化后的烟气通过引风机送入50m高、1.4m内径的烟囱高空排放。电捕焦油除尘器捕集下来的焦油物质和烟尘颗粒定期排入除尘器下部的贮油罐。
工作原理
当高温烟气进入主烟道后,烟气温度在300℃以上,在烟道入口处安装水洗塔,沿烟气流向喷入雾化水,将烟气温度降到80~90℃,同时又可去除烟气中颗粒较大的烟尘和二氧化硫气体,烟气温度下降后导致烟气的比电阻也下降,有利于电捕焦油器对沥青烟的捕集。电捕焦油器的工作原理,即在金属导线与金属极板间施加高压直流电,以维持足以使气体产生电离的电场,使阴阳极之间形成电晕区。按电场理论,正离子吸附于带负电的电晕极负离子吸附于带正电的沉淀极;所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间。当含焦油雾滴等杂质的烟气通过电捕焦油器的高压电场中时,吸附了负离子和电子的杂质在电场库仑力的作用下,移动到沉淀极后释放出所带电荷,并吸附于沉淀极上,从而达到净化气体的目的,通常称为荷电现象。当吸附于沉淀极上的杂质量增加到大于其附着力时,会自动向下流淌,从电捕焦油器底部排出,净化后的气体则通过烟囱外排,从而达到焙烧炉沥青烟气净化目的。
电捕焦油器结构
电捕焦油器为电除尘器,整个除尘器分为上、中、下3段,上、中部为高压静电场,下部为集灰室。焙烧炉烟气由下端侧面进入,净化后的洁净气体由上端顶部排出。在除尘器内部,每个正方体的阳极板与其正中的1根电晕线构成一个电场。炭素厂18室-34室焙烧一般采用2-3个电场,面积一般采用30-60m2。一次电流一般为50-150A,二次电压一般为45-80KV。电捕法对沥青烟气中焦油的处理效率主要取决于电捕焦油器除尘面积大小和二次电压(高压)的大小。除尘面积的增加可通过增加电场个数来实现。二次电压高低的调整可以通过对一次电流的调整来实现。当烟气量小且运行炉室少时,可采用较低电流,当烟气浓度大且运行炉室多时,可采用较高电流。
采用雾化喷淋和电捕焦油器净化炭素焙烧炉沥青烟气，是低浓度沥青烟气治理的一种比较先进的工艺，对于沥青烟气的净化效果远高于其他处理方法。该工艺存在的主要问题是收集到阳极板上的沥青较易凝结，不易清除。如何很好解决沥青粘附凝结，是今后应用中需要考虑的问题.