Совершенствование технологии извлечения фторидов из анодных газов электролизного производства
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
>Электролизеры; 2-горелки; 3-коллекторный газоход; 4-подземный газоход; 5-дымососная; 6-электрофильтр; 7-пенный аппарат; 8-дымовая труба.
Газы, полученные при дожигании в горелках, эвакуируются по внутрикорпусным и подземным газоходам к газоочистным установкам см. рис.4.1 .
От каждой горелки электролизера (на электролизере горелок две) в час отводится 750 м3 газа. Увеличение объема газов после сгорания происходит за счет подсоса воздуха в горелке и через неплотности в газоходах. Средняя температура отсасываемой от горелки газово-воздушной смеси 150С.
В электролизных цехах современных алюминиевых заводов, оснащенных мощными электролизерами, применяется двухступенчатая система очистки газов, отходящих от электролизеров. На первой ступени очистки наиболее часто применяются электрофильтры.
Процесс электролиза алюминия, который осуществляется в криолит-глиноземных расплавах, связан со значительными потерями фтора в виде фтористого водорода. В настоящее время на отечественных алюминиевых заводах очистка газовых выбросов от НF осуществляется мокрым способом в пенных аппаратах путем орошения отходящих газов растворами кальцинированной соды, с предварительной очисткой от взвешенных частиц.
Корпус электрофильтра выполнен из стали и разделен продольной перегородкой на две секции; снаружи корпус теплоизолирован. Для сбора уловленной пыли на электрофильтре смонтированы шесть бункеров, по три бункера на каждую секцию. Внутри корпуса со стороны ввода газа установлены газораспределительные решетки, обеспечивающие равномерное распределение газов по сечению электрофильтров. Пыль с решеток периодически удаляют встряхиванием, осуществляемым устройством ударно-молоткового типа.Активная часть электрофильтра включает систему из коронирующих и осадительных электродов, раздельно питаемых током высокого напряжения 40-50 кВ. от повысительно - выпрямительных агрегатов преобразовательной подстанции. Коронирующие электроды расположены точно посередине между пластинами осадительных электродов. Пыль с осадительных и коронирующих электродов удаляется периодическим встряхиванием специальными механизмами. Встряхивание производится за счет продольного соударения их, а коронирующих с помощью устройства ударно-молоткового типа с приводом от электродвигателя.
При непрерывном встряхивании коронирующих электродов периодичность составляет 1 - 1.5 удара в минуту. При встряхивании электродов пыль, уловленная на осадительных электродах, по желобам ссыпается в бункера, из которых она удаляется периодически или непрерывно с помощью гидросмыва.
Процесс электрического обеспыливания протекает следующим образом. При подаче на электроды тока высокого напряжения между ними возникает не однородное электрическое поле, напряженность которого можно изменять регулированием напряжения питания.
На поверхности коронирующего электрода напряженность поля имеет наибольшую величину, и при определенной величине приложенного напряжения между электродами образуется коронный разряд. В результате коронного разряда возникает направленное движение к электродам заряженных частиц. В зоне короны происходит ударная ионизация газа с образованием большого количества ионов и электронов. Ионы сталкиваются со взвешенными в газе пылевыми частицами, адсорбируются ими и сообщают пылинкам свой заряд. Заряженные взвешенные частицы под действием электрического поля движутся к противоположно заряженному электроду и осаждаются на его поверхности, а очищенные газы, пройдя электрическое поле, выходят из электрофильтра. Основная масса пыли получает отрицательный заряд и осаждается на осадительном электроде.
Один электрофильтр способен очистить до 150000 м3 газа в час при скорости газа 2м/с, и запыленность на входе не более 40 г/м3. Оптимальная температура газов, поступающих в электрофильтр, составляет 100-150С.
Степень очистки в электрофильтре составляет: от пыли 96-99%, от смолистых веществ 60%. В двухступенчатых системах газоочистки алюминиевых заводов в качестве второй ступени применяют аппараты мокрой газоочистки: пенные аппараты и скрубберы.
Схема газоочистной установки приведена на рисунке 4.2
Дымосос;
.Горизонтальный электрофильтр;
. Решетки пенного аппарата;
. Циклон-каплеуловитель;5. Полый скрубберж
. Дымоход
. Циркуляционный бак;
. Насос откачки раствора;
9. Насос закачки раствора.
Рис. 4.2 Установка для очистки газовых выбросов.
Наиболее распространены пенные аппараты, как более эффективные.
В пенных аппаратах происходит очистка газов от газообразных химических примесей (фтористого водорода, сернистого газа) абсорбцией (поглощением). Поэтому часто пенный аппарат называют абсорбером. Пенный аппарат выполняет и вторую задачу - доочистку газа от пыли, не уловленной в электрофильтре.
Пенный аппарат представляет собой герметичную цилиндрическую со скошенным днищем камеру. Внутри камеры имеются две рабочие полки, выполненные из перфорированных стальных листов. Свободное живое сечение верхней полки составляет 27.2% от полной площади полки, а нижней полки 42.6%. Это необходимо для того, чтобы верхняя полка работала в основном с переливом орошающего раствора в центральный стакан, а нижняя полностью на провал. Орошающий раствор подаётся на верхнюю решетку через коллектор с соплами.
Под рабочими решетками помещена газораспределительная решетка, которая обеспечива