電解鋁生產(chǎn)中含氟煙氣的治理
大連新海環(huán)保電解鋁生產(chǎn)中含氟煙氣的治理: 工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)排出粉塵顆粒物質(zhì)和一些有毒氣體,這些污染物如不進(jìn)行有效治理,必將危害 工人和廠區(qū)周?chē)用竦纳眢w健康,危害動(dòng)植物的生長(zhǎng),破壞生態(tài)環(huán)境,終影響企業(yè)的生存和發(fā)展。
鋁電解都是采用冰晶石一氧化鋁熔融電解法,電解槽導(dǎo)入強(qiáng)大直流電,氧化鋁、氟化鹽在9500C左右 高溫條件下熔融(電解質(zhì)),電解質(zhì)在電解槽內(nèi)經(jīng) 過(guò)復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng),氧化鋁被分解,在槽底陰極析出液態(tài)金屬鋁,陽(yáng)極釋放陽(yáng)極氣體。陽(yáng)極氣體主 要包括氟化物(氣氟、固氟)和碳氧化合物,其 次是一些氧化鋁粉塵及少量的SO:。如果凈化系統(tǒng)的凈化效率、集氣效率低下,煙氣中的粉塵將帶走大量的氟化鹽和氧化鋁,無(wú)形之中增加產(chǎn)品的生產(chǎn) 成本。無(wú)組織排放也將造成電解車(chē)間內(nèi)及周邊地區(qū) 嚴(yán)重的環(huán)境污染。預(yù)焙槽生產(chǎn)中,煙氣中總氟約為 20—40 kg/t—A1,粉塵量也較大,大氣污染負(fù)荷占整個(gè)電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的99%以上。電解鋁行業(yè)是高耗、重污的行業(yè),所以許多***都很少建設(shè)電解鋁廠,但其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中又占有很重要的地位,我國(guó)現(xiàn)已是電解鋁產(chǎn)量大國(guó),因此必須加強(qiáng)電解鋁煙氣的治理,從源頭上減少和控制特征污染物——氟化物總量的產(chǎn)生和排放,開(kāi)展清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)污染治理、加強(qiáng)基層環(huán)境管理,降低電解鋁生產(chǎn)氟化鹽單耗和陽(yáng)極消耗,提高電流效率、煙氣凈化系統(tǒng)的集氣效率和凈化效,建立環(huán)境友好型企業(yè)。
煙氣中的HF是一種有 毒的氣體污染物,被列為***重點(diǎn)監(jiān)控的氣態(tài)污染 物之一。如果人長(zhǎng)期生活、工作在HF濃度過(guò)高的 污染區(qū),攝入過(guò)量的氟就會(huì)引起骨質(zhì)硬化、骨質(zhì)增 生、氣管炎等疾病嚴(yán)重危害人體健康。粉塵也是一 種需要嚴(yán)格控制的污染物,如果人體吸人大量的粉 塵,這些粉塵將會(huì)在肺部聚積,以致引起塵肺、肺 功能衰退等嚴(yán)重疾病。動(dòng)物如果通過(guò)空氣、水或飼 料攝人過(guò)量的氟,將會(huì)導(dǎo)致骨骼脫鈣、骨質(zhì)疏松等 癥狀,影響其生長(zhǎng)與發(fā)育。植物如果吸收過(guò)量的 氟,將會(huì)影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng),造成植物減產(chǎn)、顆 粒無(wú)收、甚***死等嚴(yán)重后果。飄散在空氣中的 HF氣體隨雨水降落到廠房、設(shè)備或者其它金屬構(gòu) 件上,將會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕,嚴(yán)重影響建筑物或設(shè) 備的正常使用壽命。
含氟煙氣干法凈化技術(shù)主要元素描述 從60年代,世界上開(kāi)始大量使用A1:O,作為 電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含HF廢氣的吸附劑。國(guó) 外采用的干法凈化流程有:美國(guó)的A一398法、加 拿大的阿爾肯法、法國(guó)的彼施涅法等。可以說(shuō),在 鋁工業(yè)中干法凈化技術(shù)已經(jīng)到了普及的程度。現(xiàn) 在,大型預(yù)焙的普及應(yīng)用又為干法凈化技術(shù)的應(yīng)用 創(chuàng)造了很好的條件。 2.1干法凈化原理(吸附反應(yīng)原理) 吸附是指氣體物質(zhì)在同體表面上當(dāng)氣體分子由 于布朗運(yùn)動(dòng)接近固體表面時(shí),具有吸附作用的物質(zhì) 叫吸附劑,被吸附的物質(zhì)稱(chēng)吸附質(zhì)。 吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。在吸附劑和吸 附物之間,由分子本身具有的無(wú)定向力作用,即非 極性的范德華力作用或由靜態(tài)極化作用所產(chǎn)生的吸 附稱(chēng)為物理吸附。吸附劑一旦具有足夠高的活化 能,分子就從吸附劑表面得到電子,或分子把電子 給予吸附劑表面,或分子被分子、原子或自由基團(tuán) 治理電解鋁含氟煙氣的幾種方法 鋁電解煙氣凈化分干法和濕法兩種。 1.1 含氟煙氣濕法凈化 濕法凈化是利用氣態(tài)氟化物具有易被水(通常用Na2CO,溶液)吸收的特點(diǎn),對(duì)煙氣進(jìn)行洗 滌。并在適宜的條件下經(jīng)過(guò)水化學(xué)反應(yīng)生成冰晶 石,經(jīng)沉淀、過(guò)濾提純后回收用于生產(chǎn)。濕法凈化 的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單,但存在結(jié)垢、腐蝕問(wèn)題,二次 污染問(wèn)題。其效率除氟可達(dá)85%,除硫達(dá)60%。 現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)基本不采用這種方法。在此不詳細(xì) 描述。 1.2含氟煙氣干法凈化 干法凈化就是利用同體吸附劑吸附某種氣體物 質(zhì)而完成凈化煙氣的目的。鋁電解含氟煙氣干法凈 化主要是利用AI:0,活性強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)完成對(duì)氟的吸 附,在湍流狀態(tài)下,只需l s左右即可完成對(duì)氟的 吸附過(guò)程。由于吸附反應(yīng)約90%一95%是在吸附 裝置中完成的,由此吸附反應(yīng)裝置是干法凈化流程 中的關(guān)鍵設(shè)備。主要有文氏管、流化床、VRI (Vertical Radial 束縛起來(lái),或分子與吸附劑表面共用一個(gè)或數(shù)個(gè)電 子對(duì),這種吸附叫化學(xué)吸附。物理吸附在瞬間可以 完成,而化學(xué)吸附則需一定的反應(yīng)時(shí)間。在電解鋁 干法凈化系統(tǒng)中普遍采用工業(yè)用Al:O,吸附HF氣 體。大連新海環(huán)保專(zhuān)注電解鋁除塵凈化。