提高200kA电解铝烟气净化效率

高学礼

（中铝兰州分公司 电解二厂，甘肃 兰州730060）

在电解铝的生产过程中,氟化盐作为铝电解的溶剂,是电解铝不可缺少的成分之一,而高温使氟化盐与水发生水解反应后产生的氟化氢气体,是电解铝过程中产生的主要污染物。目前,预焙槽在生产过程中的吨铝排氟量一般为16kg左右。从电解槽排出的如此大量的含氟烟气对人体健康、车间环境和周围大气质量,都有着极大地危害,因此,国家规定了严格的排放标准,这些烟气必须经过治理才能排放。目前,国内外均采用干法净化技术来治理电解槽排出的含氟烟气,利用氧化铝吸附烟气中的氟化氢,净化烟气中的有害物,控制氟化物排放量,以达到国家环保排放标准,减少对周围环境的污染。因此,采用氧化铝吸附含有氟化氢烟气的干法净化这种高效、经济、先进、成熟的烟气净化技术对电解烟气进行治理,这样既可保护环境,又可回收氟化盐和Al2O3，降低生产成本。

1 200kA净化的工艺流程简介

200kA电解烟气净化技术主要是利用氧化铝作为吸附剂,吸附电解铝生产产生的HF等有害气体经支管汇入干管,而后进入VRI反应器与同加入到反应器的氧化铝接触,进行吸附反应,反应后的载氟氧化铝和气体进入布袋除尘器进行气固分离,净化后的烟气排入大气。另外吸附生成的载氟氧化铝作为电解生产所需的原料返回电解厂房。系统由电解槽集气、吸附反应、气固分离、物料输送、机械排风等组成。主要设备包括：主排烟机、罗茨风机、VRI反应器、LLZB袋式除尘器、离心风机、反吹风机和风动溜槽、排烟管道等组成。系统可实现PLC和中央控制室集散式控制。

1.1 烟气的收集

从各电解槽散发的烟气,通过槽集气箱密由电解槽上部支烟管汇集到干管,而后进入净化系统。

1.2 吸附反应

从电解厂房收集出的烟气和新鲜氧化铝进行吸附反应。反应式为：Al2O3+6HF=2AlF3+3H2O。其主要目的是使烟气和氧化铝在变径作用下,产生急剧的风速,以达到充分混合反应的目的。

1.3 气固分离

干法净化系统的分离设备主要是袋式除尘器,它是通过布袋上形成的粉碎层的阻挡、拦截、碰撞等作用,分离含尘烟气。

1.4 烟气输送

烟气的输送是按照生产的需求通过相应的离心引风机来实现的。

2 影响净化效率的因素

2.1 集气效率

电解槽烟气的集气效率通常用进入净化系统的氟化物量占电解槽散发的氟化物量的百分数来表示。而集气效率是烟气净化的首要关键影响因素。其中影响集气效率的因素有电解槽的密闭性、排烟网管、净化系统运行阻力等。

2.2 固气比

理论上一般情况下实际生产1t铝投2t氧化铝,以满足净化系统的需要,但在实际操作过程中，工艺要求只要VRI反应器的喷料直径不小于250mm就能满足净化需求。

2.3 布袋除尘效率

布袋除尘同样也是是烟气净化的关键步骤之一。影响滤尘效率的主要因素有:滤布的材质；滤料的粘度；过滤速度；袋式除尘器的压力损失等。

2.4 降低系统的阻力损失

每个系列的电解铝净化系统在设计时,系统阻力都有额定值,如果这一额定值增大,将会造成烟气流量及压力的不足,从而影响末端电解槽的集气。

2.5 系统的密闭

净化系统的密闭性是个很重要的因素，如果系统出现漏风现象将会引起系统风量流失，从而引起整个系统负压降低，从而会引起末端槽烟气无法进入净化系统。

3 提高电解干法净化效率的途径

通过以上分析,我们可以看出电解干法净化效率主要是由集气效率、净化效率、除尘效率三部分构成的，因此提高电解干法净化效率必须从提高这三个效率出发。

3.1 提高集气效率的途径，必须提高电解槽的密闭性；设计合理的排烟网管；严格控制净化系统运行阻力。

3.2 提高净化效率的途径，必须连续均匀的投新鲜氧化铝并要求喷料必须符合工艺要求。如200kA净化VRI反应器喷料直径必须大于250mm。

3.3 提高除尘效率的途径，必须用工艺要求的滤布材质；必须控制好循环料的粘度；必须严格控制风速；必须严格控制袋式除尘器的压力。

3.4 提高净化系统的密闭性。

4 结论

通过对干法净化的探讨可以看出，提高电解铝烟气净化的效率，必须从烟气的集气效率、净化效率、除尘效率三大方面进行严格控制。也就是说要严格控制电解槽的密闭性、气固比、备件材料及工艺参数。

［1］吴鸿,张顺虎.铝电解工(上、下册)[M].2006,1.

［2］陈丽霓.轻金属冶炼与环境保护[M].东北工学院出版社,1991,12.