電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術(shù)

摘要：2014年，我國環(huán)境保護(hù)部門發(fā)布了鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，其中就有電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術(shù)。該技術(shù)被加進(jìn)環(huán)境保護(hù)技術(shù)中，證明該技術(shù)已經(jīng)在日常實(shí)施過程中得到了環(huán)保部門的認(rèn)可，同時(shí)證明該技術(shù)切實(shí)能實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的功能，對(duì)環(huán)境進(jìn)行了直接處理。本文主要對(duì)電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術(shù)和該技術(shù)的操作環(huán)境等進(jìn)行分析，以期為專業(yè)人士提供一定參考。

關(guān)鍵詞：電解鋁；脫硫；脫氟；除塵

中圖分類號(hào)：X701.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0071-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.043

Abstract： in 2014， the environmental protection department of our country released the environmental protection technology that encouraged the development of the environment， including the integrated technology of the electrolytic aluminum FGD and defluorination and dedusting， which was added into the environmental protection technology， which proved that the technology has been approved by the environmental protection department in the daily implementation process and proved the technology. It can effectively protect the environment and directly deal with the environment. This article mainly analyzes the technology of the integration of the defluorination and dedusting of the electrolytic aluminum FGD， and analyzes the operating environment and the technology used in it for the professionals to analyze.In order to provide some reference for professionals.

Key words： Electrolytic aluminum； Desulphurization； Defluorination； Dedusting

在電解鋁的過程中，將鋁電解尾氣通過設(shè)備上方的氣罩，同時(shí)將含有S和F元素的氣體進(jìn)行收集后統(tǒng)一進(jìn)行凈化處理，在處理時(shí)主要用Al2O3進(jìn)行凈化處理，通過吸氣的方式。而載鋁氟化物之后處理時(shí)主要分為兩個(gè)部分，其中一部分運(yùn)回設(shè)備中再次凈化進(jìn)行使用，而另外一部分繼續(xù)在氣罩中參與吸附工作，循環(huán)進(jìn)行工作。

1 一體化技術(shù)操作環(huán)境

在進(jìn)行該項(xiàng)目時(shí)，一定要選擇適合的環(huán)境。首先，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)置地區(qū)都有嚴(yán)格的要求，操作環(huán)境的氣溫能盡量讓年平均溫保持在18.6℃左右，而操作環(huán)境的相對(duì)濕度也要多年無較大的變化，常年讓濕度保持在70%的地區(qū)便可以。其次，所選區(qū)域的大氣壓也要大概處在865hPa左右，這樣才能使技術(shù)能夠?qū)嵤?。而在技術(shù)操作廠區(qū)，要安排得十分緊湊，每個(gè)處理環(huán)節(jié)之間不能間隔太遠(yuǎn)，工廠要設(shè)立專門的排放煙囪，排放尾氣的煙囪必須有專門的脫硫工序的檢驗(yàn)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備，同時(shí)也要在廠區(qū)的空地區(qū)域設(shè)立專門的氨水工序設(shè)備。受到環(huán)境的影響和要求的限制，大部分廠區(qū)都選擇在西南季風(fēng)地區(qū)進(jìn)行建立，這樣能保證一體化技術(shù)能夠同時(shí)進(jìn)行并且達(dá)到技術(shù)要求。

2 濕法煙氣脫硫一體化裝置

2.1 噴霧除塵脫硫裝置

在整個(gè)除硫環(huán)節(jié)中，一般使用噴霧除塵脫硫裝置來同時(shí)進(jìn)行脫硫和除塵工作。該裝置結(jié)構(gòu)十分簡單，在進(jìn)行脫硫除塵時(shí)對(duì)煙氣的影響較小，裝備易于操作，效果也比較好。在實(shí)際使用過程中，一定要注重對(duì)裝置的噴嘴進(jìn)行處理，裝置的噴嘴一定要保證能實(shí)現(xiàn)霧化效果，保證在使用類似石灰這樣的脫硫劑時(shí)能杜絕產(chǎn)生堵塞情況，脫硫裝置根據(jù)氣流的流動(dòng)方向不同，分為了逆流型和錯(cuò)流型，一個(gè)是氣流向上流動(dòng)，一個(gè)是氣流向下流動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的是氣流，而霧滴通過下口流出，氣液采用霧滴的方式流出裝置，整個(gè)除塵脫硫過程主要依靠錯(cuò)流型進(jìn)行，此時(shí)煙氣也保持著水平流動(dòng)的流動(dòng)狀態(tài)。其次，我國在設(shè)計(jì)一些脫硫裝備時(shí)，設(shè)計(jì)的脫硫形狀是朝上運(yùn)輸?shù)?，煙氣是向上運(yùn)動(dòng)，除塵工作和脫硫工作是向上處理的。該裝置中的煙氣流動(dòng)路徑相同，氣液之間的接觸面積更多，傳播效果好。與傳統(tǒng)脫硫除塵裝置相比，該裝置的逆流型也減少了氣體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的壓力。

2.2 文丘里除塵脫硫裝置

在文丘里，進(jìn)行除塵和脫硫工作的裝置往往由收縮管等部分組成，這些裝備充分模擬喉管和擴(kuò)散管。當(dāng)煙氣整個(gè)進(jìn)入凈化裝置之后，裝置會(huì)將吸收進(jìn)的氣體通過壓力增大的方式，讓氣管道中的煙氣轉(zhuǎn)移到收縮管的地方，氣管中的氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)量，便能直接運(yùn)輸?shù)绞湛s管中，收縮管中的氣體壓力不斷變大，整個(gè)氣液的動(dòng)能都到了變化，喉管的入口處的氣流速度是氣流運(yùn)動(dòng)速度較快的地方，喉管入口處同時(shí)也是裝置需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)的地方。整個(gè)喉管的附近都會(huì)遍布許多液滴，喉管附近的氣流是影響氣液流動(dòng)的主要因素。除塵工作在壓力過大的情況下自動(dòng)進(jìn)行，整個(gè)煙氣中的塵都隨著氣流的影響而變化，氣流中的塵凝聚的速度會(huì)加強(qiáng)，該設(shè)備進(jìn)行脫硫除塵工作的工作效率不錯(cuò)。該裝置因?yàn)檠b置結(jié)構(gòu)簡單，占地少，雖然有各種除塵效率低下的問題，但隨著除塵脫硫技術(shù)的不斷改進(jìn)，我國自行研發(fā)的此除塵脫硫裝置，也不斷受到人們的廣泛關(guān)注。

3 一體化技術(shù)的操作技術(shù)

3.1 高效除霧技術(shù)

脫硫除霧器是當(dāng)前全國在進(jìn)行脫硫技術(shù)中優(yōu)先使用的裝置。該裝置在脫硫系統(tǒng)中起著十分重要的作用，而除霧器的除霧能力也與脫硫裝置后期的氨利用率有直接的關(guān)系，同時(shí)除霧器還起到壓降作用，它降壓的程度也直接影響著后期脫硫系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，也影響著整個(gè)系統(tǒng)的消耗量。除霧器主要安裝在脫硫塔的上部，結(jié)合除霧情況在除霧器中加入了雙重凈化結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了除霧的效果，同時(shí)也讓除霧器的壓降能力得到增強(qiáng)。煙氣通過除霧器之后，其霧氣含量會(huì)直接降到100mg/Nm以下，很多大直徑的霧滴粒也會(huì)被排出。煙氣經(jīng)過除霧器處理之后，煙氣的壓降會(huì)逐漸增大，而耗能也會(huì)越來越多。壓降的大小，與煙氣的投入速度和投入間距有直接的關(guān)系，除霧器對(duì)煙氣進(jìn)行處理時(shí)，除霧器的結(jié)構(gòu)不同也會(huì)對(duì)煙氣的壓降大小產(chǎn)生變化。在除霧工作中，如果發(fā)現(xiàn)除霧器中結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，就必須及時(shí)地對(duì)這些垢進(jìn)行處理，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓降能力減弱，壓降會(huì)明顯提高。在除霧過程中，要隨時(shí)對(duì)壓降變化進(jìn)行監(jiān)視，壓降產(chǎn)生的變化與系統(tǒng)內(nèi)部的情況息息相關(guān)，通過監(jiān)控，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的問題進(jìn)行處理，能夠讓除霧技術(shù)的除霧效率得到提升，也能讓一體化技術(shù)的完成效率得到提升。從處理問題層面上出發(fā)，應(yīng)該專門給除霧器安裝沖洗裝置，遇到內(nèi)部結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重的情況，可以用沖水裝置直接進(jìn)行沖洗，而且也可以隨時(shí)控制整個(gè)除霧系統(tǒng)的水平衡。其中也需要注意脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)水是要從工藝水的沖洗裝置中進(jìn)行補(bǔ)入工作的，由此，除霧器中捕集的銨鹽需要再次返回脫硫系統(tǒng)，這樣進(jìn)行操作可以提高氨的利用率。

3.2 氧化技術(shù)

3.2.1 技術(shù)使用范圍

在一體化技術(shù)中運(yùn)用到的氧化技術(shù)，主要是對(duì)亞硫酸銨進(jìn)行處理。在脫硫過程后得到的硫酸銨溶液中，因?yàn)槠渲衼喠蛩徜@十分容易分解，而脫硫裝置運(yùn)送該液體出去時(shí)，一定保證不能含有亞硫酸銨。亞硫酸銨在脫硫裝置中就需要用氧化技術(shù)進(jìn)行處理，這對(duì)氧化技術(shù)的要求也極高。

3.2.2 氧化反應(yīng)特征

運(yùn)用空氣進(jìn)行亞硫酸銨的氧化從氧化方式上來說，屬于液膜控制，而氧化反應(yīng)在該反應(yīng)中的特征主要有以下幾點(diǎn)：首先，氣體和液體的接觸面積相對(duì)來說比較大，而氣體和液體的接觸表面積會(huì)隨時(shí)進(jìn)行變化，影響著空氣的氧化效果；其次，空氣中的組成成分影響控制吸收液的組成，從物理方面直接導(dǎo)致氧化反應(yīng)中的氧化吸收效率降低；最后，整個(gè)需要處理的液體是酸性溶液，密度比較小，氧氣在密度比較小的酸性液體中的可以便于發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中也能及時(shí)對(duì)氧氣進(jìn)行溶解和吸收。

3.2.3 實(shí)現(xiàn)高氧化率的措施

在脫硫過程中，運(yùn)用到的工藝和設(shè)備，都必須進(jìn)行整體控制，無論是操作工藝還是操作裝置，都必須從高效率的操作角度進(jìn)行控制。技術(shù)指導(dǎo)是優(yōu)先進(jìn)行操作的優(yōu)化方向，從技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，讓項(xiàng)目的吸收功效和氧化功效都能得到不同的提升，而且操作工藝也可以更有針對(duì)性，提高操作能力。

4 結(jié)束語

雖然2014年我國就提出了電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化的技術(shù)，但是技術(shù)的不成熟影響了發(fā)展工藝，導(dǎo)致該技術(shù)并不能夠?yàn)槲覈鴰砗茱@著的環(huán)境處理效果，因此我國當(dāng)前的首要目的是對(duì)該工藝中用到的技術(shù)和工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，讓一體化技術(shù)在效率上得到提升，能切實(shí)為我國環(huán)保行業(yè)提供幫助，讓環(huán)境保護(hù)工作的工作效率能夠大大提高。

參考文獻(xiàn)

[1]張寧，陳偉.電解鋁生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)探究[J].中國金屬通報(bào)，2017，（11）：101+100.

[2]張國軍，鄧永懷，金明虎.降低電解鋁生產(chǎn)二氧化硫排放途徑淺析[J].甘肅冶金，2016，38（06）：116-117.

[3]電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化技術(shù)——云南亞太環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究有限公司[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2015，（12）：10.

[4]以節(jié)能減排為抓手 打造綠色載能鋁產(chǎn)業(yè)——“電解鋁煙氣脫硫脫氟除塵一體化工業(yè)試驗(yàn)示范裝置”項(xiàng)目[J].云南科技管理，2013，26（05）：79.

收稿日期：2018-04-08

作者簡介：駱飛（1983～），男，大學(xué)本科，工學(xué)學(xué)士，上海龍凈環(huán)?？萍脊こ逃邢薰炯夹g(shù)總監(jiān)，研究方向?yàn)槿济弘姀S及電解鋁煙氣脫硫技術(shù)。