專利名稱：一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，涉及一種特別針對惰性陽極的鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法。
背景技術(shù)：
在鋁電解工業(yè)的發(fā)展過程中，近年來國內(nèi)外對于隋性陽極的研究已逐漸深入，并取得了豐碩的成果，發(fā)表了大量的專利和論文。目前，實(shí)驗(yàn)室中惰性陽極材料已經(jīng)具有相當(dāng)理想的性能，在小型的電解試驗(yàn)中獲得了不錯的效果，國際上多家研究機(jī)構(gòu)也正在努力進(jìn)行其半工業(yè)及工業(yè)化試驗(yàn)。電解過程中產(chǎn)生的煙氣與揮發(fā)物質(zhì)的回收處理，向來是鋁電解工業(yè)的一個重點(diǎn)，傳統(tǒng)鋁電解工業(yè)中產(chǎn)生的煙氣，大多采用干法凈化的方法回收煙氣中的氟，也就是氧化鋁作吸附劑吸附煙氣中的氟化物，氧化鋁與電解槽產(chǎn)生的煙氣均勻混合反應(yīng)形成載氟氧化鋁，再將載氟氧化鋁投入電解槽中。經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，煙氣干法凈化回收系統(tǒng)以其流程與操作簡單、管理與維護(hù)方便、凈化率高、無二次污染等優(yōu)勢得以廣泛采用。專利CN200720200460. 4公開了一種鋁電解煙氣的凈化加料裝置，該實(shí)用新型不僅可減少氧化鋁的用量，提高鋁電解煙氣凈化的凈化效率，而且可提高氟化氫的回收率，節(jié)約能源。同時還具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理和易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的推廣價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。專利CN200820163178. 8提供了一種用于鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)的沸騰床裝置，由于其沸騰面積大，能將進(jìn)入袋式除塵器的電解含氟煙氣再次進(jìn)行干法凈化，初步解決了除塵系統(tǒng)前的反應(yīng)器對電解含氟煙氣凈化不徹底的問題；由于將儲料和排料集中于一體，利用氧化鋁氣力式輸送的原理，解決了氧化鋁粉末在供應(yīng)不足的特殊情況下，鋁電解煙氣治理系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的問題。隨著惰性陽極的材料開發(fā)和新型鋁電解工藝的研究和進(jìn)展，基于惰性陽極的新型鋁電解槽與現(xiàn)行的炭陽極電解槽的區(qū)別主要在于其電解液面沒有結(jié)殼，同時電解槽密封性能更好，因而有更大量的電解質(zhì)揮發(fā)物質(zhì)隨煙氣進(jìn)入煙道。煙氣中的揮發(fā)物質(zhì)逐漸冷卻沉積容易堵塞管道，而且其中的氟化氫等強(qiáng)腐蝕性氣體容易腐蝕管道和濾袋，對后續(xù)工段的煙氣治理帶來很大的困難。因此，其特有的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，決定了煙氣中揮發(fā)物質(zhì)的回收方法與傳統(tǒng)工藝也有所不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種工藝流程簡單，操作方便，能及時回收電解過程中產(chǎn)生的大部分揮發(fā)物質(zhì)，同時也解決了揮發(fā)性物質(zhì)凝結(jié)后堵塞煙氣管道問題的鋁電解槽的揮發(fā)物回收方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于其處理過程是在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道，將鋁電解槽產(chǎn)生的煙氣引出；再將垂直的排煙管道與換熱器相聯(lián)，進(jìn)行熱交換降低煙氣；經(jīng)換熱器降溫后的煙氣進(jìn)入一個旋風(fēng)分離器，將煙氣進(jìn)行旋風(fēng)分離，分離出的固體經(jīng)返料返回電解槽，分離后氣體排空。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有震打管壁的機(jī)械震打裝置，將管壁上的覆著物震落，返回到電解槽中。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的機(jī)械震打裝置為機(jī)械往復(fù)敲打錘頭，或機(jī)械往復(fù)敲打棒。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的換熱器為列管式換熱器，其結(jié)構(gòu)包括
換熱器殼體，該殼體為一空腔殼體，上端開有換熱介質(zhì)入口、下端開有換熱介質(zhì)出口 ；
換熱管，該換熱管為位于換熱器殼體內(nèi)的列管，列管的進(jìn)、出管穿過換熱器殼體管。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的換熱器的換熱介質(zhì)為氧化招。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的反料器為螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)，且螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端與鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道相通。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有的震打管壁的機(jī)械震打裝置，固定在反料器的螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端的螺旋葉片驅(qū)動軸上。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其工藝流程簡單，操作運(yùn)行方便，能夠有效回收電解過程中損失的大部分揮發(fā)性物質(zhì)，同時也解決了煙氣中過多粉塵容易堵塞管道的問題，對鋁電解工業(yè)的電解物料平衡和煙氣治理具有重要意義。


圖I為本發(fā)明的方法使用的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其處理過程是在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道，將鋁電解槽產(chǎn)生的煙氣引出；再將垂直的排煙管道與換熱器相聯(lián)，進(jìn)行熱交換降低煙氣；經(jīng)換熱器降溫后的煙氣進(jìn)入一個旋風(fēng)分離器，將煙氣進(jìn)行旋風(fēng)分離，分離出的固體經(jīng)返料返回電解槽，分離后氣體排空。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，所述的在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有震打管壁的機(jī)械震打裝置，將管壁上的覆著物震落，返回到電解槽中，其機(jī)械震打裝置為機(jī)械往復(fù)敲打錘頭，或機(jī)械往復(fù)敲打棒。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，所述的換熱器為列管式換熱器，其結(jié)構(gòu)包括
換熱器殼體I，該殼體為一空腔殼體，上端開有換熱介質(zhì)入口 2、下端開有換熱介質(zhì)出Π 3 ；換熱管4，該換熱管為位于換熱器殼體內(nèi)的列管，列管的進(jìn)、出管5、6穿過換熱器殼體管。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，所述的換熱器的換熱介質(zhì)為氧化招。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，所述的反料器為螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)，且螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端與鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道相通；且垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有的震打管壁的機(jī)械震打裝置，固定在反料器的螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端的螺旋葉片驅(qū)動軸上。操作時，在鋁電解槽的煙氣管道的最前端安裝返料器，從電解槽出來的高溫?zé)煔夂写罅康膿]發(fā)性物質(zhì)，揮發(fā)物質(zhì)部分冷卻而凝結(jié)在煙氣管道的管壁上，返料器經(jīng)電機(jī)或
空壓閥/泵帶動定期旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動\振動，將管壁和葉片上的粉塵物質(zhì)返回到電解槽中。經(jīng)過返料器之后的煙氣，經(jīng)氧化鋁換熱器進(jìn)一步冷卻，大部分的揮發(fā)物質(zhì)都冷凝成為固態(tài)粉塵。煙氣中的粉塵在其后的旋風(fēng)分離器中分離出來再返回到電解槽中。此后的煙氣溫度和其中的可凝固揮發(fā)性物質(zhì)的含量都大幅度下降，可以通過煙氣主管道收集后集中凈化處理。換熱器中使用氧化鋁來冷卻高溫?zé)煔?，同時使作為電解原料的氧化鋁得到預(yù)熱脫水。換熱器的結(jié)構(gòu)形式為自行設(shè)計(jì)制作的列管式換熱器，管程走高溫?zé)煔猓瑲こ烫钛b氧化鋁，在整個換熱過程中，煙氣先向上走再折轉(zhuǎn)向下走，流程較長，因此可以得到比較充分的換熱冷卻。煙氣匯集室的頂部安裝風(fēng)管接口，外接壓縮氣體，經(jīng)電磁閥控制可定期噴吹清理各列管中粘附的粉塵，以防止換熱器內(nèi)部堵塞。旋風(fēng)分離器可以收集進(jìn)一步冷卻的煙氣中的粉塵物質(zhì)，并且，可以在旋風(fēng)分離器的進(jìn)口管道上安裝氧化鋁投料裝置，以氧化鋁吸收煙氣中的氟化氫等氣態(tài)組分，載氟氧化鋁從旋風(fēng)分離器的底部收集，也進(jìn)一步降低了后續(xù)工段的煙氣處理負(fù)荷。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于其處理過程是在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道，將鋁電解槽產(chǎn)生的煙氣引出；再將垂直的排煙管道與換熱器相聯(lián)，進(jìn)行熱交換降低煙氣；經(jīng)換熱器降溫后的煙氣進(jìn)入一個旋風(fēng)分離器，將煙氣進(jìn)行旋風(fēng)分離，分離出的固體經(jīng)返料返回電解槽，分離后氣體排空。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有震打管壁的機(jī)械震打裝置，將管壁上的覆著物震落，返回到電解槽中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的機(jī)械震打裝置為機(jī)械往復(fù)敲打錘頭，或機(jī)械往復(fù)敲打棒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的換熱器為列管式換熱器，其結(jié)構(gòu)包括 換熱器殼體，該殼體為一空腔殼體，上端開有換熱介質(zhì)入口、下端開有換熱介質(zhì)出口 ； 換熱管，該換熱管為位于換熱器殼體內(nèi)的列管，列管的進(jìn)、出管穿過換熱器殼體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的換熱器的換熱介質(zhì)為氧化鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于所述的反料器為螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)，且螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端與鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其特征在于垂直的排煙管道內(nèi)設(shè)有的震打管壁的機(jī)械震打裝置，固定在反料器的螺旋輸送機(jī)或螺旋送料機(jī)出料端的螺旋葉片驅(qū)動軸上。
全文摘要
一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，涉及一種特別針對惰性陽極的鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法。其特征在于其處理過程是在鋁電解槽的排煙口上設(shè)置垂直的排煙管道，將鋁電解槽產(chǎn)生的煙氣引出；再將垂直的排煙管道與換熱器相聯(lián)，進(jìn)行熱交換降低煙氣；經(jīng)換熱器降溫后的煙氣進(jìn)入一個旋風(fēng)分離器，將煙氣進(jìn)行旋風(fēng)分離，分離出的固體經(jīng)返料返回電解槽，分離后氣體排空。本發(fā)明的一種鋁電解槽的揮發(fā)煙氣的處理方法，其工藝流程簡單，操作運(yùn)行方便，能夠有效回收電解過程中損失的大部分揮發(fā)性物質(zhì)，同時也解決了煙氣中過多粉塵容易堵塞管道的問題，對鋁電解工業(yè)的電解物料平衡和煙氣治理具有重要意義。
文檔編號C25C3/22GK102817046SQ20121026217
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者楊建紅, 黃欽佩 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司