电捕焦基础知识整理

电捕焦基础知识汇总

1、除焦油有哪几种方法？各应用于什么场合？

混合发生炉煤气生产过程中，对于用烟煤为原料的煤气站常配置有除焦油设备。部分用无烟煤或焦碳为原料的煤气站也配置有除焦油设备，这是用户对煤气中杂质有较高要求时才配置的。除焦油的方法有多种，大致可以分为以下几种：

（1）水洗法：这是利用喷射水和煤气进行气液接触，用吸附以及焦油自身的凝结而随水除下，通常我们采用的空塔（包括竖管）及有填料的洗涤塔都具有这个功能。但这种除焦油的效率比较低。

（2）机械除焦油：这是利用煤气在叶轮的机械力作用下，使煤气中焦油粒子发生碰撞，进而凝结成较大的颗粒而除下，这种方法有专门的脱焦油机这种设备，我国在50年代时如哈尔滨锅炉厂、内蒙第一机械制造厂及大冶钢厂都有采用，目前，已经基本上逐步为其他型式的除焦油器所代替，脱焦油机的除焦油效率一般在70-80%左右，同时适用于粘度较低的焦油脱除，该脱焦油机有时也作为一种增压机，经过脱焦油机后，其煤气压力可以到达4000帕左右。

（3）电除焦油法：这是一种目前最为普遍应用的除焦油方法，它的原理与种类在以后进行介绍，电除焦油器的除焦油效率比较高，一般可以达到95%以上，有的可以达到98-99%。

（4）物理吸附法：这是利用煤气通过内放填料的容器，在煤气通过时，煤气中焦油雾粒与填料表面相接触，被其吸附粘着于填料表面，当其粘着量大后，由于焦油的自重而滴下除去，这是两级除焦油中作为后一级除焦油用，如排送机后的水雾（油雾）捕滴器就起到这个作用，也有的采用细密的填料进行过滤如采用焦碳或石英砂之类过滤，这仅作为煤气有特殊要求时才设置。

综合上述，水洗法在一般冷煤气净化工艺中都具有，电除焦油法是在烟煤冷煤气站中最为普遍采用的，物理吸附法在二级除焦油中采用，而机械脱焦油法目前已经逐步趋于淘汰。

2、简述电除焦油器的除焦油原理。

电子或带电的粒子在电场的作用下会作定向运动，电除焦油就是这一原理进行的。含有焦油及其他固体颗粒的煤气（如单段发生炉的

半净煤气或两段发生炉的上段煤气）在进入电捕焦油器时，由于电捕焦油器存在正极与负极（负极就是馈入高压直流电的电晕极，其正极就是接地的电除焦油器的沉淀极）。送入高压直流电的直流电压为40-60KV，在此高压电场的作用下，电晕极周围的气体就产生电离，由于电离的结果，产生了电子与带正电的离子，气体在流动过程中，其中的焦油就是被电子与带正电的离子所吸引，形成了带电子的焦油粒子与带正电的焦油粒子，这些带电粒子在高压电场的作用下，各自向他们相对的极移动，即带负电的焦油粒子向沉淀极移动，带正电的焦油粒子向电晕极移动，在移动的过程中不断吸收其他焦油粒子，使其成更大的颗粒，到最终到达沉淀极吸附，粘着于管壁，粘着多了，由于焦油的自重沿沉淀极壁流下，达到除焦油的目的。也有部分带正电的焦油粒子向电晕极移动，但由于电晕的直径只有10-20毫米左右，它移动的距离只有5-10毫米，而在管式除焦油器负电子焦油粒子移动在于100-200毫米左右，所以负电子焦油粒子在移动中吸引其他的焦油粒子机会就多，所以大部分焦油是在沉淀极中除下，仅少部分焦油在电晕极除下。

图1 电捕焦除焦原理图

3、电除焦油器有哪几种型式？

电除焦油器又称电气滤清器或电除尘器。根据不同的使用场合，选用不同结构型式的电除焦油器，在混合煤气发生炉煤气站中大致有如下几种电除焦油器：

（1）管式电除焦油器(图2)：沉淀极是有多根同一直径的薄钢板制成的管道组成，同时在截面上是均匀排列的，组合后与外壳连成一片，并与外壳连接接地。每根沉淀极管的中央通过一根电晕极，电晕极由φ2-3毫米的镍铬丝或铁丝制成，电晕极由上、下框架加以固定，并不与沉淀极与外壳的金属件直接连接，管式电捕焦油器根据不同通过煤气量可以分为C-39、C-72、C-97、C-140、C-148、C-180等多种，其中“C”表示管式除焦油器，后面的数字表示器内的沉淀极管的数量。

（2）板式电除焦油器(图3)：这是指沉淀极不是管状的，而是呈平板状的，由多块平板在一定距离内组成沉淀极，并与外壳连接接地。电晕极是以镍铬丝或铁丝，由上下框架加以固定，但板式电除焦油器的电晕极一般与管式不同，是采用在电晕极直线段焊接上针尖，利用尖端放电的原理来加强产生的电晕强度。板式除焦油器的结构较管式来得简单，除焦油效率也能达到90-95%，但板式除焦油器的平板要求平整，同时电晕间相互也有干涉。

（3）蜂窝式电除焦器(图4)：其结构基本上和管式相似，但是管的型式是蜂窝状，所以同样同样截面的话，蜂窝电除焦油器的管数要比管式来得多，截面有效利用率提高。这种电除焦油器主要是制作工艺比较复杂，需要较大型的折边机，同时电场强度的提高决定于蜂窝内最短的垂线，不如管式那样均匀。

（4）同心圆式电除焦油器(图5)：其结构是沉淀极以多个不同直径的钢板组成的圆筒，而电晕极在圆筒之间的间，以上下框架固定。这种除焦油器结构比较简单、制作方便，在同样的截面电晕极数量相对为少，同样，电晕之间也有相互干涉。

（6）湿式电除焦油器：这种结构的电除焦油器一般是用在以焦碳或无烟煤为原料的煤气站中，因为有上述气化原料的煤气站虽然在气化后进入煤气中的焦油量较少，但这种焦油分子量比较大，因而它的粘度比较大，不易流动，故必须用水进行冲洗。此类电除焦油器在太原化工厂九车间和上海浦东煤气厂机炉车间都有。

图2 管式电捕焦图3 板式电捕焦图4 蜂窝式电捕焦图5 同心圆式电捕焦

目前在煤气站中最为常用的是管式电除焦油器，大、中型煤气站普遍采用的是C-140型，小型煤气站采用的是C-39、C-72、C-97型为多。板式除焦油器未能较广泛的应用，在株州玻璃厂有用。蜂窝式电除焦油器在煤气站中首先应用的是大冶钢厂煤气厂。同心圆式电除焦油器则应用历史最久，直至最近国外引进的两段炉煤气工艺中就较多采用同心圆式电除焦油器。

4、管式电除焦油器由哪些部件组成，其各自作用是什么？

管式电除焦油器有下列部件组成：

（1）电缆终端盒：是在电除焦油器上接受高压电缆送过来的高压直流电的装置。

（2）穿墙套管：是电瓷件，由终端盒引出而进入支持绝缘子的过渡装置。

（3）支持绝缘子：是起两个作用。一般都是有三只支持绝缘子以吊杆吊住电晕极的上框架，以保持上框架的稳定，但小型的就是采用单只支持绝缘子吊住上框架。另一个作用是通过其中的一只支持绝缘子引入高压直流电源。

（4）上框架与下框架：是安装固定与稳定电晕极之用。上框架可以对电晕极在沉淀极中的位置进行调整。下框架主要是固定重锤来保证电晕极的调整及使电晕极处于垂直状态，而并非为扭曲状态。

（5）电晕极：由导电性能好的镍铬丝组成，也有采用钢丝。

（6）沉淀极：一般是由厚度为2毫米的普碳钢板卷焊而成，由于沉淀极总长为3500毫米左右，所以是由多段管对焊而成一整体。

（7）分气格板：这是由冲制的带有孔眼的钢板组成，通过分气格板的目的是使煤气能达到在全截面上的均匀分布，从而使所有的电晕极—沉淀极组都能起到除焦油的目的，分气格板一般是分上下两层。

（8）外壳：是由钢板卷焊而成，由顶盖与筒体两部分组成，外壳上有以下部件：

1）入孔：进出电除焦油器内用，同时作为检修时采光用。

2）防爆阀：防爆阀作为事故时筒体与顶盖同时泄压之用，分为水平防爆阀和垂直防爆阀两种。

3）进出口管道：一般进口煤气管道是在筒体的下侧放进入，出