Совершенствование технологии извлечения фторидов из анодных газов электролизного производства
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
60-70% в 70-е годы до 85-87% в настоящее время, шторных укрытий для электролизеров с БТ с эффективностью 85-90%, а в последние годы 95%, рамно-створчатых укрытий для электролизеров ОА с эффективностью 95-97%;
разработка и внедрение эффективных систем очистки электролизных газов.
Если в 50-60-е годы для очистки газов от электролизных корпусов применялись недостаточно эффективные насадочные скруббера, то с 70-х годов серии электролиза оснащались в большинстве случаев значительно более эффективными многоступенчатыми установками газоочистки. Разработка и применение двухступенчатых газоочистных установок для очистки газов от электролизеров с верхним токоподводом позволила сократить выбросы из дымовых труб более чем в 2-3 раза.
В двухступенчатых установках электрофильтр-абсорбер (рис.1.2) осуществляется эффективная очистка газов на большинстве заводов (Братский, Красноярский, Иркутский, Новокузнецкий заводы). В то же время эксплуатация этих установок сопряжена с известными трудностями - имеют случаи возгорания пыли в электрофильтрах, трудно избавиться от зарастания электродов смолистыми веществами, что ухудшает вольтамперные характеристики электрофильтров и снижает эффективность пылеулавливания. Несмотря на наличие электрофильтров, полые скрубберы или пенные аппараты, используемые в качестве второй ступени очистки, эксплуатируются в условиях высокой пылевой нагрузки, что также осложняет их обслуживание и снижает коэффициент полезного использования во времени.
Рисунок 1.2.
Анализ динамики удельных выбросов загрязняющих веществ на ОАО КрАЗ в атмосферу (в кг на единицу продукции - алюминия-сырца) показывает, что в период с 1991 по 1999гг. достигнуто резкое их сокращение (смотри таблицу № 1.2) .
Удельные выбросы по сумме загрязняющих веществ сокращены в 1,63 раза, при этом твердых фторидов - в 2,74 раза, фтористого водорода в 3,45 раза. Существенно сокращены удельные выбросы сернистого ангидрида - в 2,7 раза и оксида углерода в 1,42 раза. Достигнуто значительное снижение канцерогенной опасности производства алюминия для окружающей среды.
Основные направления совершенствования системы очистки газов:
разработка и внедрение усовершенствованного модуля сухой очистки газов с установкой модернизированной конструкции реактора iелью повышения эффективности улавливания фтористых соединений;
создание модуля сухой очистки газов в производстве обожженных анодов с разработкой и внедрением скруббера полного испарения.
Одним из основных проблемных вопросов остается очистка от SO2. Значение решения этой проблемы особенно становится актуальной при использовании сырья для производства анодов с повышением содержания до 4-6 % серы в коксах. В этих случаях, остается наиболее надежным мокрый способ очистки в скрубберах. Абсорбентами могут быть: сода, известь, морская вода, щелочь.
Таблица 1.2
Динамика удельных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по ОАО КрАЗ 1991-1999 г.г. кг/т Al
Наименование веществ199119921993199419951996199719981999Всего113,97104,97104,24121,829115,5111,619108,3891,669,79Твердые фториды3,623,383,673,532,542,512,482,241,32Фтористый водород2,692,392,482,442,162,102,061,340,78Сернистые вещества4,73,963,994,132,152,092,061,91,6Сернистый ангидрид6,94 5,51 5,81 6,51 5,634,884,044,02,57Окись углерода82,1976,6975,9793,4490,5288,7387,4675,9457,9Пыль13,2411,7811,6710,611,2510,189,395,314,8бенз(а)пирен0,0080,0080,0070,0070,0050,0050,0050,00460,0035
При внедрении сухого способа очистки газов на крупных предприятиях (КрАЗ, БрАЗ и др.) очистка от SO2 может осуществляться с использованием в качестве абсорбента поташа (К2СО3) (минерального удобрения). В дальнейшем основной задачей института ВАМИ и алюминиевых заводов остается повышение эффективности работы газоочистных установок.
К многочисленным отходам производства алюминия относятся следующие углеродфторсодержашие материалы:
отработанная угольная футеровка электролизеров;
шламовые отходы (смесь пыли и шламов газоочисток с хвостами флотации угольной пены);
хвосты флотации угольной пены;
анодные огарки.
Пределы колебаний химического состава по основным компонентам отходов представлены в табл.1.3.
Из этого перечня отходов с экологической точки зрения наиболее вредной является отработанная угольная футеровка из-за наличия в ней водорастворимых цианидов. Наибольшие объемы образуют пыль и шлам газоочистки 16 000 т/год по БрАЗу и хвостов флотации угольной пены 9,5 кг на тонну производимого алюминия, в которых содержится большое количество фтора. Эти отходы складируются на шламонакопителях и в настоящее время на БрАЗе их накоплено около 1 млн. тонн.
Таблица 1.3
Химический состав основных отходов алюминиевого производства
№ п/пНаименование материалаСодержание %СFобщNaобщAlобщSобщ1Отработанная угольная футеровка25-656-1210-194-100,1-0,32Шламовые отходы55-706-166-104-71-33Хвосты флотации угольной пены70-806-94-63-50,1-0,24Анодные огарки80-97следыследыследы0,1-0,3
Во многих странах мира отработанная футеровка включена в перечень опасных отходов. В России материалы отработанной футеровки в соответствии с ГОСТом 12.1005-88 ССБТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" отнесены к Ш классу опасности. другие вышеуказанные отходы отнесены по содержанию фтора, натрия, алюминия к 1V классу опасности.
2.Использование криолита в процессе производства алюминия. Требования к качеству криолита
Основной частью электролита является криолит(Na3AlF6 ), который является наилучшим растворителем глинозема. Разли