铝电解烟气逆向二段干法吸附净化技术

     
适用范围
    铝电解含氟烟气净化
主要技术内容
    一、基本原理
    以铝电解生产原料—氧化铝为吸附剂，以烟气中氟化物(主要是氟化氢)为 吸附质，在设定的条件下(包括反应段固气比，反应时间、烟气流速等)，氧化铝与氟化氢混合，在极短的时间内完成对氟化氢的吸附，并达到很高的净化效率。
    首先用活性相对较差的、吸附过氟化氢的氧化铝(亦称载氟氧化铝)与含氟浓度高的铝电解初始烟气进行第一活性高的氧化铝对烟气中剩余的氟化氢进行二次吸附反应，从而获得更高的氟净化效率。
    逆向二段干法吸附净化技术，优化了干法吸附机制，实现了以较低的反应段固气比，取得极高氟净化效率的目的，从而减少了氧化铝在干 法吸附中的循环次数，避免多次循环造成的氧化铝破碎率高、带入FE、SI杂质增加以及铝电解烟气净化系统动力消耗大的问题。
    二、技术关健
    在铝电解烟气干法吸附净化上，首先采用逆向二段吸附、使氟化氢的吸附能力充分发挥，然后在第二段加入 新鲜氧化铝对烟气中剩余氟化氢再次吸附，从而增加了净化工艺的“驱动力”；本技术优化了干法吸附机制，提高了氧化铝的氟荷载，可以有效减少吸附剂的用量的目的；在铝电解烟气净化系统的除尘器选用上，更加注意低阻、高效，本技术选用改进型低压脉冲长袋除尘器及选用铝电解烟气净化专用滤材—JZL-D精细过滤针刺毡，使其除尘效率达到国际先进水平。
典型规模
    由86台75KA点式下料预焙槽组成的电解生产系统，其年产原铝量为17kt/a，小时处理含氟烟气量40×10 4m3/h。
主要技术指标及条件
    1、反应段总固气比<35g/m3(国内外通用固气比为50-60g/m3)
    其中：一段为载氟氧化铝，固气比25g/m3
    二段为新鲜氧化铝固气比<10g/m3
    2、总反应时间 ≈1.0S
    其中：一段为≥0.5 S
    二段为 0.5S
    3、氟净化效率≥99%
    净化系统烟囱出口含氟浓度<1.0mg/m3(国标为9mg/m3) 
    粉尘净化效率99.99%
    净化系统烟囱出口含尘浓度<3.0mg/m3(国标为120mg/m3)
    吨铝排氟量(厂房天窗+烟囱 )<1.0kg/t-AL
    吨铝排尘量(厂房天窗+烟囱)<3.0kg/t-AL
主要设备及运行管理
    一、主要设备
    DMD-II-340 低压脉冲长袋除尘器 16台
    Y4-73NO20F 排烟机(20X104m3/h·3500Pa) 2台
    B=260㎜(组合) 空气溜槽(Q=16000kg/h) 1台
    φ570㎜(组合) 气体提升机 1台
    二、运行管理
    在设定的条件下，通过系统调试，使其各电解槽排烟量均衡，烟气净化系统每班仅需1人巡检，即可确保净化系统稳定高效运行。
投资效益分析
    一、经济效益分析
    总投资： 973.0万元
    主体设备寿命： ≥15年
    投资回收：铝电解烟气净化系统回收有价物，减少污染物排放所产生的效益与运行费用相抵略有盈余，年综合经济效益净为39.97万元。吨铝氧化铝单耗将由1945kg/t-AL降至1930kg/t-AL以下，按正常氧化铝及氟化盐市场价计，吨铝生产成本降低166元。年产铝17kg/t-AL生产系统可增加经济效益197万元/年。
    二、环境效益分析
    年排放量降至12.7t/a，削减率达94。7%；粉尘年排放量降至24t/a，削减率92.9%，年排放量分别减少227.6t和314.5t，有效的改善了铝厂及其周围大气环境质量。
    车间工作地带氟化氢浓度<1mg/m3，粉尘浓度<4mg/m3，完全达到国家工业企业 卫生设计标准的要求。
    铝电解生产系统各类污染物排放均稳定达到<<大气污染综合排放标准>>GB16297-1996中新污染源大气污染物排放二级标准限值。
推广情况及用户意见
    一、推广情况
    已应用于中国长城铝业公司电解厂一、二、三车间共计260台75-85KA中间点式下料预焙槽组成的铝电解生产系列。
    已确定拟将应用于云南东源铝业公司共计66台70～75KA中间点式下料预焙槽组成的电解生产系列，青海海北铝业公司铝电解生产系列以及陕西二家铝厂。
    二、用户意用户
    中国长城铝业公司电解厂综合评价意见为，我厂电解车间铝电解烟气净化应用逆向二段干法吸附净化新技术，其运行稳定，氟、尘净化效率高，且投资省、无二次污染 ，烟气净化实践证明，该 技术成熟 可靠，技术先进，各顶净化指标均达到国际先进水平实现了有效控制污染之目的。该技术净化指标及数据真实可靠。
主要用户名录
    中国长城铝业公司电解厂 云南东源铝业有限公司