鋁電解煙氣干法凈化系統分析
摘要：現如今冶金工業的鋁電解行業與煉鋼生產過程，及其化學工業的黃磷、磷肥和氟塑料生產過程最終都會排出含氟煙氣，直接排放的廢氣會給環境帶來嚴重的污染。然而，實踐中采用的鋁電解煙氣干法凈化是目前最直接有效的技術，并且隨著大型預焙槽的普及應用，干法凈化系統技術也是得到了廣泛的運用與發展，通過采用此方式可以極大的提升凈化系統的運轉效率與質量，同時也是處理環境污染現象非常高效的方法。
現階段，鋁電解含氟煙氣的處理可劃分為濕法凈化與干法凈化兩種類。其濕法凈化一般采取液體吸收劑針對含氟煙氣完成吸收與凈化處置；另外，干法凈化一般使用固體形式的物質針對含氟煙氣中的氟化物完成吸收處置，進一步達到凈化廢氣的效果。介于濕法凈化在實踐應用中會產生高昂的費用，以及廢水或廢渣，并且會造成二次污染等現象，所以鋁行業當中干法凈化含氟煙氣方法在實踐中應用的非常廣泛。
一、鋁電解煙氣的危害
1.1針對植物危害
針對植物來講，鋁電解煙氣中氟化物是對植物危害非常嚴重的污染物，正常情況下植物都是通過葉片呼吸空氣中的液態氟，再有土壤當中的氟則是經過根莖吸收，漢服粉塵有沉降作用，通過雨水直接接觸植物表面，危害物質進入植物里面，直接給植物的健康生長帶來嚴重的干擾，并且對于食草的其它動物帶來間接的影響，再有就是只要空中中存在少量氟化物則會給敏感植物帶來極大的危害，假設濃度非常高，就會導致植物急性中毒進而造成極大的危害。
1.2針對動物危害
氟化物給動物的骨骼和牙齒正常生長帶來了極大傷害。結果導致動物因為骨質疏松不可以正常站立與行走，嚴重情況會出現喪失活動能力，再加上牙齒不能咀嚼食物導致動物身體瘦弱，嚴重情況會發生死亡，并且大部分動物誤食了含氟的草則會出現慢性中毒現象，一般此病被稱之為長牙病。
1.3針對人類危害
目前，氟化氫給人類造成的傷害對比二氧化硫帶來的傷害要高出二十倍，并且同比氯氣高出五倍,假設人類吸入過量的氟化氫，也會導致骨質增生的現象，最壞的結果導致人類出現氟骨病，嚴重的則會完全喪失勞動能力。另外，氟化物也會給人類的呼吸道與皮膚造成顯著的腐蝕作用,所以務必引起大家的重視。
二、鋁電解煙氣干法凈化系統的工藝流程與關鍵設備
2.1鋁電解煙氣干法凈化系統工作原理
干法凈化系統工作原理就是吸附反應原理,經過物理吸附與化學吸附來實現凈化污染物的效果。干法凈化系統簡單來講則是利用某種固體物質吸附其它氣體物質實現凈化作業。其中具備吸附效果的物質稱之為吸附劑,被吸附的物質叫做吸附質。鋁電解含氟煙氣干法凈化就是使用電解鋁生產原料 當做吸附劑,來吸附煙氣中的氟化物等實現煙氣凈化的過程。
2.2鋁電解煙氣干法凈化系統工藝流程
干法凈化系統凈化流程舉例：煙氣是由每臺電解槽的排煙支管集中進入廠房外側的排煙總管中,將各個排煙支管上安裝手動蝶閥,畢竟電解槽與除塵器的間距不一樣，因此調動此閥開度將分配在每個電解槽上的負壓保證基本一致，結果確保每臺電解槽的集氣效率。集中到排煙總管的煙氣直接被分配到每臺除塵器進煙管當中,并在VRI反應器中倒入新鮮氧化鋁與循環氧化鋁實行吸附反應，隨后進人袋式除塵器里面實行氣固分離。凈化之后氣體從主排煙風機排人煙囪。分離出來氧化鋁進入除塵器底部的沸騰床里面。一方面通過循環溜槽當作循環氧化鋁再一次加入VRI反應器實行循環吸附,另一方面通過返回料溢流口排出除塵器,由風動溜槽進入氣力提升機提高到載氟氧化鋁貯倉中,再從超濃相輸送系統送到電解槽上料箱,提供電解鋁生產應用。
2.3鋁電解煙氣干法凈化系統中主要設備
第一，主排煙風機，是整體系統動力源，需要在平常生產過程中強化對其維護保養，減少故障概率，確保整體系統遠轉率。參照煙氣排放量大小與除塵器過濾面積大小，則整個凈化車間需要三套凈化系統共配置主排煙風機六臺。第二，羅茨鼓風機，一是沸騰床供風,功率很大，二是氣力提升機提供氣源，功率很小。每套凈化系統當中每種羅茨鼓風機數量是兩臺，一臺用一臺備用。第三，高壓離心風機，給系統當中每個流槽、VRI反應器提供氣源的風機。第四，氣力提升機，一種為立式氣力提升機，另種為臥式氣力提升機。第五，袋式除塵器，LLZB-I型流態化菱形組合袋式除塵器，各單元處理風量為9000至10000 。其是氣固分離的主要設備。第六，VRI反應器，其是發生吸附反應的主要設備,所以在系統中非常重要，其外殼是圓筒形，包含錐形空心筒和流化元件等構成,其特征為定量加入氧化鋁通過給料箱與流化元件進入空心錐體,并空心錐形殼體上部沿輻射線布置的排料孔均勻布置在四周,讓氧化鋁在溢流狀態流人煙氣管道，并迅速充滿全部管道截面與氧化鋁充足接觸,氧化鋁不斷加入，同時煙氣也不斷地流過，給煙氣與氧化鋁提供了均勻接觸的時機, VRI反應裝置流化元件在給料箱底部,主要作用為把加入的新鮮載氟氧化鋁呈溢流狀態射出,從而避免針對氧化鋁的機械破損。錐體的流線形結構降低了煙氣的紊流程度,進一步降低了反應器的阻力流失，實現了節能目的。沿錐體四周布置的溢流孔讓氧化鋁展現非常規則的圓截面充滿到整修管道斷面上,戰勝了管道稀相化等反應裝置分布不均勻的不足之處。減少了需要管道的長度。介于氧化鋁與煙氣接觸不是在強烈的紊流狀態下完成，所以氧化鋁破損率不高，并且，流化元件不和煙氣直接接觸,不會出現孔隙堵塞現象，是當前吸附裝置當中各個性能都是非常先進的一種理想反應裝置。
三、鋁電解煙氣干法凈化技術需要留意的問題
3.1每臺除塵器風量分配問題
目前干法凈化系統當中，除塵器經常是數臺井聯，假如煙氣分布不均勻，直接造成某些單元處置煙氣量超出設計煙氣量,不但增加了該單元處置負荷，同時導致應用周期縮短；再加上固氣比減少，導致該單元凈化效率下降，進一步干擾到整體凈化系統的凈化效率，因此務必經過調整各單元進出口閥對于進入煙氣量完成單獨調節,進而滿足均分煙氣量需求。讓每臺除塵器處置煙氣量大體相當,進而解決制約系統凈化效率的問題。
3.2電解槽煙氣集氣效率問題
電解槽煙氣需要有組織排放，則經過凈化系統排煙風機產生負壓來完成，確保槽蓋板間縫隙處有微負壓，從而讓煙氣不散至車間內。無組織排放導致電解車間內煙氣擴散,工作環境遭到污染，給工人人身健康帶來危害，損害公司可持續發展。所以務必提升煙氣的捕集效率，防止無組織煙氣發生。此外，強化針對主風機的保養，確保其運轉率，降低系統停止的頻率；強化針對電解工人操作過程的管理，避免非正常打開槽蓋板次數，務必避免煙氣的無組織排放，同時提升系統的集氣效率與凈化效率。
3.3氧化鋁加人量問題
平均分配進人每臺反應器的氧化鋁也很重要。尤其每套凈化系統中受各個原因的影響，調整之后一些定量則會產生改變。氧化鋁需要均勻加人到每個除塵器中,但在實踐中，加入量則會有相應改變，同時也給系統的凈化效率帶來干擾，如何確保凈化效率，需要在實踐中加以觀察，參照每套系統實踐中的狀況做出改變。為確保固氣比則要時常巡檢循環氧化鋁出口，確保其通暢，將固氣比實現40至100 g/m3之間。
總結
總之，在鋁電解生產進程中，煙氣凈化處理是很關鍵的環節，能夠給鋁電解生產進程中產生的環保性帶來干擾。而干法凈化技術又是目前鋁電解煙氣凈化進程中很常用的方法，此方法在實踐使用中有很明顯的效果，所以受到大家的歡迎，同時給企業的可持續發展產生了積極的意義。
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