电捕法在炭素焙烧炉烟气净化中的运用研究

第一篇：电捕法在炭素焙烧炉烟气净化中的运用研究

电捕法在炭素焙烧炉烟气净化中的运用研究

[摘 要]对炭素焙烧炉的烟气特点进行归纳整理后，采用电捕法净化炭素焙烧炉中的烟气。使之能够达到高效有效的净化烟气的目的。

[关键词]炭素焙烧炉；烟气净化；电捕法

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0104-01

引言：

目前来看，炭素制品的生产过程中会产生许多废气，这些废气会对环境造成危害，成为环保方面的棘手问题。炭素生产过程中最重要的工序就是焙烧，炭素制品的焙烧就是分解、加热等对沥青进行的多重化学反应，也就是使粘结剂沥青焦化的过程。而在这个过程中，会排放出大量烟气，其中主要是烟尘、沥青烟和二氧化硫和多环芳烃等。并且排放量较其他更大，污染也更严重。这些气体的排放会导致严重的大气污染，并且对人类的生长发育有着极大的不良影响，是呼吸道疾病甚至癌症的主要诱因。由此可见，对焙烧烟气的治理是非常需要引起重视的。下面就论述了电捕法对于炭素焙烧炉烟气净化中的运用研究。

一、烟气产生情况

（一）烟气源生原理

在生产用于电解铝的碳阳极时，以石油焦炭为主要原料，以沥青为粘合剂，并加入残余物残留的氟含量，由于与沥青混合后的15U比例焙烧过程通常一半结为焦炭，其余的以大量黄色烟雾（沥青烟）形式排出，使炉内烟气中含有氟，硫，焦油，粉尘等有害物质。阳极生产污染防治的重点是阳极煅烧烟气净化处理。

（二）烟气主要成分

沥青生产工艺将生产沥青烟气，烟气主要成分包括非甲烷总烃类和微量苯并芘等。非甲烷总烃是指环境空气中存在的甲烷以外的烃类的总量，包括烷烃，烯烃，芳烃，炔烃和含氧烃等。大气中多环芳烃的存在是呼吸系统癌症发病率增加的重要原因。苯芘类致癌物，在沥青烟气中通常与直径为8.0μm或更小的颗粒相连。在焙烧尾气中，除了燃料燃烧产物和夹带的填料粉尘外，还含有大量的粘合剂热解产物。大量的低碳链烃和少量的氮，硫，杂环化合物和多环芳烃等是热解产物的主要组成部分。

二、烟气净化工艺

国内外焙烧烟气净化方法为干吸，电捕法，燃烧（燃烧）法，吸收（洗涤）法。（干碳，焦炭粉，氧化铝等）作为吸附剂的是干吸法，物理吸附沥青烟雾，但由于系统阻力大，需要使用大风量的风扇，同时更换过滤材料的成本较高，经营成本也高。它也可以提供很大的负压。吸收方法主要用于汽油和柴油领域。电捕法采用高压静电收集烟气中的焦油和灰尘。它的运行费用较低并且对粉尘的净化量也较大。吸收法以液体作为吸收剂，也可用水洗，但净化效率低，存在二次污染问题。因此常采用电捕法作为烟气净化的主要方法。

（一）烟气净化原理

当高温烟气从地下烟道收集到主烟道时，烟气温度高于300℃。管状冷却器安装在主烟道中，通过烟气温度的变化，可以调节冷却器的高压喷入的雾化水的水量。雾化水吸收烟雾，烟气温度降至80？90℃，而且可以除去大颗粒的粉尘和SO2气体，废水进入沉淀池，在沉淀池中加入石灰（？CaO），中和后，进行沉淀处理，循环利用，不向外排放废水。管冷却器后烟气温度约为80？90℃，高于煤沥青软化点温度，烟气比电阻也降至2.0×1010Ω.Cm以下，有利于电动捕获收集沥青烟雾。烟气通过气流分布板进入电捕器的高压电场，沥青烟气，聚合物有机油雾和粉尘颗粒是电晕线释放的电子电荷在电场作用下向阳极靠近的作用，在阳极板，电荷中和，颗粒附着在阳极板的表面，以为液体糊状物的形式从集尘器表面流下，进入收集室底部的集尘器中，需要手动去除污垢，净化焙烧炉沥青气体。

（二）烟气净化过程

在风机的负压作用下，从炭素焙烤炉排出的高温烟气，由地下烟道聚集到主烟道，然后通过风量控制阀进入管冷却器，其作用是雾化加湿，即令雾化水和烟气接触，一方面可以降低烟气的温度，使烟气温度保持在80？90℃，降低烟气的气体阻力，易于颗粒物质和沥青烟雾在电场中充电；另一方面可以在烟气中除去较大的粉尘和SO2，完成预处理；烟气经过预处理后进入电捕器，烟气中的微粒在电捕器中充电，收集，净化烟气，通过烟囱进行高空排放。收集到集尘板中的粉尘颗粒和焦油沥青沿着沉淀板流入除尘器下部的集尘室。

（三）电捕焦油器净化构造

电捕焦油器是立式多管静电除尘器。整个集尘器分为上，中，下三段。上部和中部部分为高压静电场，下部为集灰室，外壳为方形结构。焙烧炉烟气从下面的侧面进入，净化后从上面排出清洁气体，除尘室底部的砖混结构为除尘器，结构比较符合性能的要求，节省投资，易于保养。空气入口底部为可变控制管，入口配有两层多孔板型配气板，使气体均匀分布在电场中，中部设有高4m的高压静电场，横截面结构为49个正方形，其面积为400×400mm平方。在集尘器中，每个立方体阳极板及其中心的电晕线形成电场，以确保阳极收集的沥青和粉尘处于流动状态，不会残留在阳极表面，在除尘设备的外表面用蒸汽进行保温隔绝。水蒸气从工厂一个锅炉房，采用温控装置自动调节蒸汽温度，蒸汽温度在控制在90℃左右。使得焦油收集在阳极板上，沥青在流体状态下存在，重力自动流入集灰室。蒸汽保温加层温度过高（高于100℃），电场粉尘比电阻下降，除尘效率低；温度过低（80℃以下），沥青烟容易凝结成糊状，影响系统的正常运行。可以看出，要使除尘器稳定，可靠和有效运行，控制电场内的温度是关键。

三、结论

针对以上对碳素焙烧炉中烟气的产生，如何产生及产生的成分做了详细的论述，分析理论电捕法作为当今常用净化烟气的方法的优势及其工作原理。对电捕法需要用到的电捕焦油器的构造和原理也进行了详细的阐述。对电捕法有了更深一步的研究。

参考文献

[1] 史宝成，徐光，刘景泰.沥青烟化学组分的气相色谱-质谱联？机分析[J].环境化?W，2011，20（2）：200-201.[2] 洪志琼.催化燃烧法处理沥青烟气的研究[J].重庆环境科学，2014，23（6）：55-57.[3] 高明峰，高国纯.云南铝厂阳极焙烧炉沥青烟气治理[J].环境工程，2016，21（5）：29-31.

第二篇：碳素焙烧炉沥青烟气高压静电净化技术

碳素焙烧炉沥青烟气高压静电净化技术

简

介

该技术采用电除尘器对焙烧炉排出的高温烟气进行粉尘预处理，再经自动全雾化喷淋冷却装置进行降温、调质，然后进入电捕焦油器。电除尘器采用2×2MV串列静电加速器，电捕焦油器采用宽间距（2b＞400mm）、高电压等级（80～100KV）。设备处理烟气量可达96100Nm3/h。使用该技术后，粉尘去除率达到99%以上，沥青焦油95%以上，排放浓度≤30 mg/Nm3。该技术适用于石墨电极、碳素制品、冶金、建材、电力、硅铁等多种行业工业炉窑的粉尘治理。

第三篇：行动研究法在教学中的运用案例

行动研究法在教学中的运用案例

培养学生“初步具备搜集和处理信息的能力”。与此相应，教材增加了有关搜集资料等方面的要求。这为培养学生搜集、处理及运用信息的能力提供了很好的探索实践的平台。专题学习就是其中很有特色的一个。

专题的设计集中体现了研究性学习、跨领域学习的课程目标，是新课程实验教材的一大亮点。其学习目标、学习内容以及学习方式的综合性，对培养学生的信息素养，具有十分重要的价值。笔者结合新课程实验教材中《长城》专题的教学，对此作了一些探索实践。

课堂上，当我投影出自己去长城旅游的照片时，学生有点兴奋起来。由此，我导入课题，进入第一板块的教学——交流搜集的长城资料，说说自己了解的长城。

我首先明确了交流的方法，要求大家选择主要信息讲述，并特意强调：如果需要投影的话，我可以提供帮助。我问：“哪个组愿意先来交流一下你们的成果？”

话音刚落，一位组长拿着几张纸站起来说：“我们搜集的是长城传说„„”于是，便照着纸绘声绘色地讲起了“冰道运石”、“山羊驮石”的传说。

接着，第二个小组读了一段长城历史的资料，从春秋战国说到明代。

接下来一组则介绍了有关长城保护的资料。他们读道：“大段的长城在被人为地毁坏，旅游爱好者将他们欣赏的残破变得更加残破。”最后他们慷慨激昂地呼吁：“让我们从抢救长城开始，寻找到可以安慰明天的线索。”课堂内顿时掌声一片。

我又问：“刚才交流的都是些文字资料。还有没有更形象、直观的资料？”

此时，我是多么希望有学生能投影一幅长城地图，将各朝代兴修长城的情况“一网打尽”。最后，以“说说我心目中的长城”为话题，引发对长城价值的讨论。顿时，课堂又热闹起来。生1：我认为长城是有价值的。长城的英文是“TheGreat Wall”，“Great”就是“伟大的”。这不正说明了它的价值吗？

生2：我也认为长城是有价值的。古时候它起到防御入侵的作用，今天还具有旅游的价值。生3：我认为修建长城没有多大价值。课文中说修长城耗费了大量的人力物力，激起了民怨，才导致秦王朝的灭亡。„„

下课了，学生似乎还意犹未尽。

听完课，同行们随即展开了研讨。有的教师说：“学生交流信息时敢讲、愿讲，气氛热烈，但就知道读摘抄的文字，不能很好地筛选信息。”

这堂课结束后，学生围绕各自的话题又进行了资料的加工整理，在交流中，课代表一组的发言令人惊喜。他们从国歌中发现了长城，从子弟兵身上看到了长城，从神州五号的发射又看到了中华民族新的长城在崛起。

最值得高兴的是，有一组学生还用PowerPoint展示了我国西部长城地貌，形象地分析了建造长城对自然环境的破坏，令人耳目一新。

第四篇：向量法在立体几何中的运用

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向量法在立体几何中的运用

作者：何代芬

来源：《中学生导报·教学研究》2013年第27期

摘 要：在近几年的高考中利用向量的模和夹角公式求立体几何中的线段长和两直线的夹角已多次出现，随着新一轮课改的推进，直线的方向向量和平面的法向量在解决立体几何问题中的应用必将成为高考命题的一个新的热点.直线的方向向量和平面的法向量在解决立体几何的“点线距离”，“点面距离”，“线面夹角”，“面面成角”以及“两异面直线间的距离”这五种题型中的应用，涉及的题目用传统立体几何法求解有一定的难度，而空间向量的介入使得问题迎刃而解.从中充分展现了向量法的独到之处和强大威力.关键词：高中数学；立体几何；向量法

向量的引入为数形结合思想注入了新鲜血液，为其开辟了更为广阔的天地。特别是将空间向量知识应用在立体几何题目中，更是一改立体几何题目以前单一的传统几何法，给我们以耳目一新的感觉.下面通过一个题的不同问题，领会空间向量中”直线的方向向量”和“平面的法向量”在解立体几何题目中的独到应用。

例题1 长方体ABCD-A1B1C1D1中，AB=4，AD=6，AA1=4，M是 A1C1的中点，P在线段BC上，且CP=2，Q是DD1的中点。

一、求点线距离

第五篇：系统论在法理学研究中的运用初探

[内容提要]：系统论作为一种思想范式，在法学研究中已得到越来越广泛的应用，而建立系统论视角下的法理学则是进行系统法学研究的基石。从系统论的角度看，法律是维护社会有序化的一个重要序参量，是反映社会中心系统意志、具有有效纠偏机制的由符号所建立的制度化的信息空间。系统法学与其他学科和其他的分析模型必须有机结合，这样才能有效推动法学的发展。

[关键词]：系统 系统论 法理学 系统法学

自二十世纪四十年代维纳奠基性地提出控制论以来，由贝塔朗菲正式提出，并经普里戈金、哈肯、艾根1等人加以发展的系统论思想成为深刻影响人类思维的二十世纪的一项重要文明成果，已日渐渗透到各个学科和领域，发挥着越来越广泛的影响力。法学研究同样也受到了系统论思潮的浸染，一些学者为将系统论应用于法学研究做出了积极的探索。本文即就系统论思想在法理学中的运用进行一些粗浅的探讨。

一、系统论在法学中的应用现状

最早运用系统论对法律进行考察的并非来自法学界，而是系统论学者自身。维纳在其《人有人的用处——控制论与社会》（1952年）中辟有专章以“法律与通讯”为题论及法律，他认为“法律可以定义作对于通讯和通讯形式之一即语言的道德控制，当这个规范处在某种权威有力的控制之下，足以使其判决产生有效的社会制裁时，更可以这样地看”，2“法律问题可以看作通讯问题和控制论问题，这也就是说，法律问题就是对若干危险情况进行秩序的和可重复的控制”。3可以看出，维纳的观点与当时盛行一时的社会法学关于法律是社会控制工具的思想是息息相通的，但他在“控制”之外又加上了信息的接收与反馈即“通讯”的因素，已经初步具有了系统论的影子。在维纳之后的系统论学者似乎对法律并未给予太多的关注，而法学界则有人开始主动尝试以系统论的视角去考察法律，布尔丁的《纠纷的一般理论》、广濑和子的《纠纷与法——用系统分析方法研究国际法社会学的尝试》均在这方面较早做出了有益的探索，前苏联法学界在八十年代也积极将控制论引进了法学研究4，而真正全面、深入地运用系统论思想并且取得了较为重要成果的则当推德国的N·卢曼（N·Luhmen）、G·托伊布纳（G·Teubner）和K-H·拉迪亚（K-H·Ladeur）等人关于法律的系统理论。卢曼认为社会不是个人或主体的集合体，而是“系统/环境”的关系，法通过限定人们的期待——使迄今为止所做出的决定或今后将要做出的决定具有连续可能性的“意义”，并使之结构化，成为旨在缩减世界复杂性而功能分化了的社会系统，5他试图将分析实证主义法学的法律的自我描述与社会学的关于法律的外在描述结合起来，既强调法律系统的统一性（unity of legal system）、封闭性（closeness）、独立自治(autonomy),又突出法律与社会之间密不可分的联系，提出了一整套较为完整的系统法学理论。托伊布纳和拉迪亚在卢曼思想的基础上进一步有所发展，特别是托伊布纳提出的法律“自创生”理论较有特色，他认为法律经历社会弥散法、部分自治法和自我创生法三个发展阶段，作为自我创生系统的法律（Law as an Antipoetic System）是一个次级控制论系统，它以自我关联的方式构成各个组成部分，并以超循环的方式把它们连接在一起，法律的各个组成部分自我生产，法律规范与法律行为相互产生，构成超循环连接。6托伊布纳还积极开展德国的系统理论与英美批判法学之间的对话，并认为英美批判法学停留于法的解构，而卢曼和自己的系统理论则同时也是法的重建理论。7

我国法学界对系统论的运用是与系统论思想在我国的传播同步的。虽然钱学森在五十年代就著有《工程控制论》一书，但直至七十年代末、八十年代初，西方的系统论思想才在我国传播开来并受到重视，与外国相比，我国对系统论的运用起步较晚。在1979年举行的一次系统工程会议上，由钱学森首次提出了“法治系统工程”的概念，此后，吴世宦、常远等一批学者就法治系统工程问题展开了进一步的研究和探讨，以吴世宦的《论法治系统工程》（1986年）和《法治系统工程学》（1988年）等为代表的一系列专著和论文相继发表。1985年和1988年，先后召开了两届全国性的法制（治）系统工程学术讨论会，推动了这方面研究工作的开展。进入90年代后，法学界出现了用系统科学的方法运用于具体部门法学的倾向，如何秉松的《犯罪构成系统论》（1995年）、熊继宁的《差异、变化与耦合》（1999年）和龙宗智的《相对合理主义》（1999年）等专著就是运用系统方法于刑法学、行政法学和刑事诉讼法学所取得的成果。8《现代法学》杂志自1999年第5期开始开辟了“法治系统工程”专栏，也刊发了一系列在部门法学中应用系统论方法的研究文章。

二、系统论视角下的法律观

将系统论运用于法学研究的思路有二：一是将它运用于法的基本理论研究，从系统论的视点出发来观照法的基本范畴，提出一套系统论视角下的法的分析框架；二是着眼于其技术应用，在具体操作层面上运用系统方法，如法治系统工程、应用法学中的系统研究等。前者是运用系统思想建立一种法哲学，而后者则是用系统方法解决具体问题，二者同等重要。但我们也应看到，由于系统论是有别于经济的、社会的或语义的分析方法的一种全新的分析范式，而每种分析范式都会有自己的一套分析范畴、语言和逻辑规则，因此准确定义系统论中法学的基本范畴，确立一种系统论的法律

制度化的社会控制信息。越是较多反映社会中心系统意志，并且关系社会基础结构的法律，如公法，信息明确性程度越高，强行性规范越多，而相反，私法则较多的是任意性规范，明确性程度较低。

信息的反馈具有非线性。“人并不是由S—R（即刺激—反应，引者注）弧构成的，在他们的输入与输出之间不存在简单的线性因果关系”。19人不同于机械，他（她）自身是个主动性的系统，或者更准确地说，是个具有适应性的自组织系统，有自身的目的和发展要求，对于接收到的信息，要进行加工、处理，然后做出反馈。由于在加工、处理信息过程中，会掺入个人系统自身的因素和其他外界因素的作用，因而这种反馈是非线性的，反馈结果可能并不是信息发出者所期望的。为此就要建立信息反馈的纠偏机制，形成有效的反馈回路，如同恒温器的控制机件一样。法律通过法庭、监狱等有形力量建立起一套纠偏机制，与道德、意识形态、政策等等相比，法律的纠偏机制无疑是最为稳定而且高效的。

从以上分析可以看出，从社会大系统的角度看，法律是维护社会有序化的一个重要序参量，是反映社会中心系统意志、制度化的并有有效纠偏机制的由符号所建立的信息空间。

作为社会系统的序参量，法律自身也是一个系统。卢曼、托伊布纳所做的研究正着眼于此。通过把法律视为一个系统，可将很多系统理论应用其中。

比如，系统的稳定是开放中的稳定，只有保持系统的开放性，通过输出熵，才能保证系统的有序。为此，法律系统就要具有一定的开放性，如果封闭起来，看似稳定，却更易导致崩溃。明太祖朱元璋亲拟《大诰》，让子孙不得更改一字，万世遵行，但由于不能适应社会形势变化，朱元璋死后，《大诰》很快就被弃之不用。相反，美国的宪法由于其灵活的司法解释体制，保持了相当的开放性，虽历经两百余年，至今仍然被恪守。就整个法律系统而言，罗马法是个更典型的例子。罗马法自十二铜表法的颁布（公元前458年）至查士丁尼法典编纂（公元528年），跨近1000年，从政治上，经历王政、共和、帝政专权和帝政分权4个时期，从经济上，经历了农业经济、商业经济、封建庄园经济3个阶段，但一直有效地统治着罗马社会，究其原因，在于其多元化的法律渊源体制。习惯、告示、元老院决议、民会决议、法律、帝敕和法学家解答都是法律渊源，民会、元老院的决定都可成为法律，从而保证了法律系统的开放性，避免了因社会不同利益阶层间的利益冲突不能得到及时调和而导致系统熵增，告示（主要是最高裁判官就任时发布的施政纲领）、帝敕和法学家解答，又使法律保持了与时俱进的动态开放性，不致因无法及时适应形势变化而导致僵化，因而罗马法一直保持着兴旺发达的局面。但公元426年狄奥多西二世颁布了引证法，确定在法律解释中只有5大法学家的解释具有法律效力后，人为地封闭了罗马法，使罗马法学陷于停滞，以往那种繁荣局面不再存在。而在查士丁尼妄图一劳永逸地把罗马法固定下来而编纂法典，并禁止对法典进行任何评注后，僵化的罗马法即失去了世界法的地位，而沦为地域法（拜占庭法）。20

运用系统发展的相变、分叉、涨落等理论，同样可以来考察法律的变革问题，但这已不是本文所讨论的范围了，本文只不过是试图初步勾勒出系统论视角下法律观的简单图景而已。

三、用系统论研究法理学应注意的问题

拉兹洛将其著作《系统哲学引论》的副标题定为“一种当代思想的新范式”，贝塔朗菲也有类似提法。系统论确实给我们提供了一种新的思维视角，但我们也应看到，系统论的发展时间毕竟还不长，诚如贝塔朗菲自己所言：“新范例的早期形式大都很粗糙，能解决的问题不多，对个别问题的解远远不够完善。这时候会出现许多学说互相竞争，每种学说适用的问题和能很好解决的问题都有限。”21因此，在将系统论应用于法学研究，特别是法理学研究时至少应注意以下问题：

第一，应将系统论与其他学科，特别是与社会学结合起来。系统论提供的仅仅是一种思维分析框架，在应用到具体学科时，还必须与具体学科的知识结合起来，才能进行有效地分析。在进行系统论的法学研究时，法学知识的运用自不待言，但尤应有意识地结合社会学来进行考察。无论是早期维纳的关于法律的观点，还是卢曼的法律与社会理论，法律系统与社会系统的关系都是理论基础之一，法是在与社会系统的互动关系中显现出其本质的，因此，系统论的法律观离不开社会学的考察。只有有意识地、自觉地运用社会学，当然同时也结合其他相关学科知识，才有可能真正取得富有意义的成果。

第二、应将系统论的分析模型与其他的分析模型结合起来。学术研究总是以分析已有的事实来进行，但把握历史的目的还是为了预测和设计未来。古往今来，所有的学术理论无非都是通过对已往事实的考察，根据观察者所总结的规律建立一种分析模型，用以把握未来。贝塔朗菲在谈及理论模型中的概念模型时称“用简化因而比较好懂的形式的概念模型来表示现实的某些方面，对任何理论研究都是基本的”，但“模型的优点与危险是众所周知的。优点是这是一种创造理论的方法，亦即模型可以从前提进行推断，解释和预测，往往得到预料不到的结果。危险是过于简化；为了使它在概念上可以控制，把现实简化成了概念骨架——剩下的问题是我们是否在这样做的时候切掉了解剖学的重要部分。现象愈多样化与复杂，过分简化的危险愈大。”22不仅是概念模型，任何理论模型都有此危险，用系统论建立的分析模型也不例外。因此，哲理分析、经济分析、社会学分析、语义分析和系统分析等理论模型应各自充分发挥作用，互相补充，互相验证，而不应由谁来取代谁。通过各种模型综合的从不同侧面、多角度地考察，才可能在法学研究中描绘出与现实世界更加一致的关于法律的图景。

第三，将运用系统论与发展系统论结合起来。这是推进系统法学发展的需要。现有的系统论模式主要来自于对自然现象的考察，是自然界规律的反映，不可否认的是，社会系统与自然系统之间有着显著的差别，如果一味照搬自然界的系统规律去套用社会，难免失之偏颇。但这也并不意味着在分析社会时就不能运用系统论，用系统的范畴去分析社会仍是富有十分积极的意义的，问题在于我们在用系统范畴分析具体