Совершенствование технологии извлечения фторидов из анодных газов электролизного производства
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?пользующихся на ОАО РУСАЛ Братск.
Как видно из таблицы, в системе газоотсоса удаляется, сложная многокомпонентная, пылегазовоздушная смесь, содержащая токсичные и агрессивные загрязняющие вещества в газовой и твердой фазах. Очистка больших объемов такой смеси представляет собой сложную техническую задачу, решаемую в каждом конкретном случае с учетом свойств очищаемых газов, требований к их очистке, наличия газоочистного оборудования и площадей для его размещения, затрат на очистку газов и ряда других факторов.
На алюминиевых заводах по производству первичного алюминия получили распространение двухэтажные корпуса с двухрядным продольным расположением в них электролизеров. Электролизеры установлены на втором этаже здания. При такой планировке корпуса происходит эффективная естественная вентиляция рабочей зоны. Воздух, нагретый теплом, излучаемым электролизерами, поднимается и удаляется из корпуса через аэрационный фонарь. Свежий воздух через проемы первого этажа и вентиляционные решетки, расположенные вдоль электролизеров, попадает в рабочую зону. При такой аэрации не только создаются надлежащие условия труда, но и обеспечивается интенсивный отвод тепла от ошиновки, а также от других конструктивных элементов ванны, отчего снижается расход электроэнергии, и улучшаются условия работы ванны.
Поскольку электролиз алюминия осуществляется в криолит-глиноземных расплавах, то процесс связан со значительным расходом фтора. На алюминиевых заводах России с самообжигаюмися анодами Содерберга фторсодержащие отходы газоочистки и угольной пены перерабатываются методом флотации и регенерации в цехах производства фтористых солей с получением вторичного криолита. Основная задача флотации и регенерации заключается в возвращении фторсодержащих компонентов в процесс электролиза
Таблица 4.1
Характеристика пылегазовоздушной смеси, удаляемой от укрытий электролизеров
Тип электролизераС самообжигающимися анодамиТип укрытияКолокольноеЭффективность Системы газоотсоса80-87Удельный объем, тыс. м3/т Al35Температура на входе в газоочистку, С75-150Относительная влажность, -80Содержание загрязняющих веществ, мг/нм3Пыль500-1000Фтористый водород500-1000Фтор-соли**100-250Диоксид серы500-1500Оксид углерода1000-1500Смолистые вещества100-300
Поскольку электролиз алюминия осуществляется в криолит-глиноземных расплавах, то процесс связан со значительным расходом фтора. На алюминиевых заводах России с самообжигаюмися анодами Содерберга фторсодержащие отходы газоочистки и угольной пены перерабатываются методом флотации и регенерации в цехах производства фтористых солей с получением вторичного криолита. Основная задача флотации и регенерации заключается в возвращении фторсодержащих компонентов в процесс электролиза.
В табл.4.2 приведен баланс фтора для корпуса большой мощности с верхним токоподводом по данным института ВАМИ.
Из таблицы следует, что большие количества фтора удаляются из корпуса в виде газов и пыли (около половины всего расходуемого фтора). Статья расхода Угольная пена также велика (29%), но следует иметь в виду, что эта пена перерабатывается методом флотации, и в процесс электролиза фтор возвращается в виде вторичного криолита.
Из расхода фтора следует выделить статью потери через фонарь. Расходы фтора по этой статье являются прямыми потерями для производства и главным источником загрязнения атмосферы.
В атмосферу электролизных корпусов, помимо фтористого водорода, образующегося в результате гидролиза фтористых солей, выделяются и другие промышленные вредности. Содержание их в атмосфере рабочей зоны электролизных корпусов не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК).
Таблица 4.2
Баланс фтора на заводах по производству алюминия
Статьи приходаприходСтатьи расходарасходКг/т. Al%Кг/т. Al%Фтор из свежих и регенированных солей, расходуемый на технологические нужды Фтор из солей, расходуемых на пуск 31,6 9,28 77,3 22,7 1В систему организованного отсоса Потери через фонарь Газы в виде CF4 Угольная пена Футеровка Пыль (газоходная) и сметки Механические потери 15.16 4.17 1.39 11.84 4.88 1.44 2.00 37.0 10.2 3.40 30,0 11.90 3.5 4.0И т о г о40.88100И т о г о40.88100
Окись углерода СО - 20 мг/м3 ;
Фтористый водород HF - 0.5 мг/м3 ;
Пыль содержащая 10-70% SiO2 - 2 мг/м3 ;
Пыль искусственных абразивов (карборунд)-5 мг/м3 ;
Прочие виды пыли - 10 мг/м3 .
Газы организованного отсоса на всех современных заводах должны проходить очистку. На электролизерах большой мощности с верхним токоподводом организованный отсос газов осуществляется от горелочных устройств электролизеров. Наиболее распространены горелки открытого типа и щелевые. Они выполняются из стали или жаропрочного чугуна. В горелках дожигаются угарный газ и газообразные продукты коксования пека. На сжигание в горелку поступает газа в объеме 20-55 м3/ч. с температурой до 350-550 С следующего состава: 27-45%СО2 , 0.2 -1.6% О2 , 30-60% СО , 1.5-3.5% Н2, 0.4-2.4% углеводородов, 2-20%N, 230-770 г/ч смолистых соединений.
Коэффициент избытка воздуха для сжигания горючих компонентов газа не должен быть выше 2-5. Действие колокольного укрытия нарушается при пробивке корки, горелка при этом гаснет; после окончания обработки электролизера горелка должна быть снова подожжена. Остальные виды обслуживания электролизера, работающего в нормальном технологическом режиме, практически не отражаются на газоотсосе.
Рис 4.1 Схема эвакуации анодных газов от электролизеров