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    实施电解烟气治理技术方案满足铝工业污染物排放标准

    发布时间:2018/11/01 点击量:0
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    电解铝在我国发展迅速,但由于其属于高能耗、高污染行业而备受关注。今天我们以某电解铝企业为例分析了电解铝烟气处理措施及烟气治理应关注的主要问题,通过采取有效的电解烟气治理方案使之满足GB25465—2010(铝工业污染物排放标准》表5规定:达到氟化物排放浓度3.0 mg/Nm3、粉尘排放浓度20mg/Nm3、SO2排放浓度200mg/Nm3的要求。

    结合国内外电解烟气净化技术发展及环保要求,干法净化系统在净化效果和资源利用上具有很大的优势。

    干法净化技术是利用设置于电解槽上部的集气罩捕集烟气进入净化设施,在净化设施中利用电解原料氧化铝吸附烟气中的氟化氢,再通过布袋除尘器实现气固分离,达到净化烟气,同时去除气态氟和固态氟的目的,净化之后的干净烟气通过烟囱排人大气。吸附氟之后的氧化铝作为电解生产的原料返回电解槽使用,氧化铝吸附的氟回补了电解过程所需要的氟化盐电解质,无废弃物和二次污染产生,且实现了氟化物的有效回收利用。为提高氧化铝对氟化氢的吸附效率,载氟氧化铝进人生产原料输送系统之前有一部分返回净、化系统重复使用。目前,国内铝行业电解烟气干法净化技术的基本工艺流程是一致的,但由于其采用的工艺细节及净化效果则有所不同,大致分为3种类型。

    (1)传统干法净化工艺。传统干法净化工艺流程为电解烟气干法净化工程最早使用的工艺流程,其特点为新鲜氧化铝与载氟氧化铝同时加入反应器内(文丘里、VRI、管道),反应后通过布袋进行气固分离 。

    该工艺缺点:① 没有充分利用新鲜氧化铝和载氟氧化铝对氟化氢不同的吸附反应特性,致使全氟净化效率不够高;②由于采用新鲜氧化铝与载氟氧化铝同时进入除尘器的工艺流程,致大量的载氟氧化铝在系统内进行无功死循环,粉化严重,加之氧化铝吸附氟化氢之后粘性增加,造成大量的粉化氧化铝粘附在布袋上,清灰困难,增大系统负荷,降低除尘器的净化效率。同时由于清灰困难,也导致除尘器运行阻力不断增大,风机抽风能力降低,电解槽的集气效率降低,增加了天窗的无组织排放。

    (2)两段干法净化工艺。两段干法净化工艺与传统工艺流程的不同之处在于,在反应器上游约20 m的烟气总管处加载氟氧化铝,吸附烟气中的高浓度氟化氢;在反应器内加新鲜氧化铝(传统两段反应工艺),吸附烟气中的低浓度氟化氢;反应后通过布袋进行气固分离。

    (3)新型两段逆流干法净化工艺。新型逆流两段烟气干法净化工艺技术,充分利用了新鲜氧化铝和载氟氧化铝吸附氟化氢的反应特性,克服了上述两种干法净化工艺存在的无法进一步提高全氟净化效率、载氟氧化铝存在死循环、影响布袋清灰效果的问题。新型两段逆流干法净化工艺技术与原有两段净化工艺相比,其特点是两个反应阶段相互分离。即:除尘器分离出的一次载氟氧化铝与高浓度氟化氢烟气在反应器中进行反应,完成吸附反应的二次载氟氧化铝在进入袋滤器前通过动力分离器与烟气分离;与二次载氟氧化铝分离后的低HF含量的烟气,在除尘器内被新鲜氧化铝进行二次吸氟,完成烟气干法净化的所有吸氟过程。动力分离器分离出的二次载氟氧化铝被收集在除尘器底部的灰斗中,作为电解原料返回电解槽使用。除尘器分离的主要为新鲜氧化铝吸氟后的一次载氟氧化铝,该载氟氧化铝进入氟化氢吸附反应器。此干法净化的工艺流程主要优点体现在:提高全氟净化效率、降低除尘器运行阻力、延长布袋使用寿命。

    电解槽烟气的无组织排放对环境有较大影响,因此,改变了电解槽密闭排烟罩结构使集气罩内负压分布均匀,合理利用罩内气体温度产生的压差,可以有效的提高烟气捕集效率;同时采用双烟管排烟技术,控制电解槽操作时污染物的排放,提高电解槽集气效率。

    控制系统:采用PLC作为主控制器,上位计算机为管理机,通过人机界面实现对净化系统的监视、控制。要实现净化系统高效、平稳地运行,就必须对系统主要的工艺参数进行监测,监视设备的运行状况,实现关键被控参数的自动控制。

    通过上述措施,能够保证电解槽烟气集气效率大于99 。

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