湿碱法净化含氟烟气污染工程
某氧化铝厂年产氧化铝45万t,电解铝厂年产金属铝2 86万to电解系列采用的是电解强度为60kA的旁插自焙阳极电解槽工艺,有电解槽180台。
废气来自电解铝厂旁插自焙阳极电解槽。废气中含有氟化物、沥青烟和氧化铝、炭粒等粉尘。烟气净化前HF浓度大于14mg/m3,固氟16.8mg/m3,SO2 14.3mg/m3,粉尘160mg/m3。
据推算,经天窗排放氟化物17.5kgm,烟囱排放约36kg/h
(一)废气处理工艺流程
含氟烟气经电解槽密闭装置(卷帘和阳极大盖)会集后,由排烟机抽到卧式净化塔,用来自氧化铝厂的赤泥附液(低浓度的碱性铝酸钠溶液)喷淋洗涤。在循环洗涤过程中,新生成的冰晶石和捕集到的氧化铝、炭粒、沥青焦油等由塔底部沉降分离浓缩后,定期抽出,送去压滤分离:固体物料送氧化铝生产原料系统回收处理;滤液返回洗涤塔。沉降分离后的上清液由循环泵连续抽气去洗涤烟气。净化后的烟气经折板除雾器脱水后,进入120m烟囱排空。
(二)净化烟气污染效果
该厂含氟烟气集气排烟工程于1977年开始施工,1978年底建成投入运行,共安装4组(8台)排烟机和相应的排烟管网。湿碱法烟气净化回收工程于1981年7月建成第一组实验净化塔随后陆续建成第二、三、四组净化塔,全部工程于1988年9月建成投运。
经多年连续运行,排烟、净化系统正常运行,电解作业环境劳动条件明显改善,对车间内外大气环境中氟化氢含量测定结果表明,治理效果良好。当前电解槽集气效率可达60%以上,车间内工作地带氟化氢平均浓度为0.79mg/m3,达到卫生标准,同时,厂外大气中氟化氢浓度也大幅度降低。
当电解槽排烟量为7000—9000m3/(h.台),集气效率达到67.5%,净化塔对氟化氢净化效率可达98%,全氟净化效率可达89.9%,净化后烟气排氟量为6.29kg/t(A1)。
(三)净化污染的经验和建议
本工程采用氧化铝厂排出的废液一碱性赤泥附液净化含氟烟气,回收的含氟物料再返回氧化铝生产系统作无害化处理,并回收氧化铝、碱等有用组分,其中氟生成难溶性化合物,随赤泥排出,成功地解决了铝电解烟气治理和含氟物料的回收利用问题。
烟气净化设备采用了洗涤与固液沉降分离两种功能在同一段中进行的空心喷淋塔,该设备具有结构简单、工作强度大、阻力小、操作维护方便、运行周期长、净化效率高等优点。本工艺流程短、投资省、经营费用低,经济效益和环境效益明显。
电解厂因受工艺条件、操作制度、槽型结构及密闭装置等因素影响,电解槽集气效使含氟烟气总的净化效率也低。
冬季烟气温度低,排烟净化系统,特别是排烟机容易被沥青焦油和粉尘黏结,清理工作量和劳动强度大,需要进一步研究。
电解槽炉门应研究密闭性能更好的结构形式,并相应地改进作业制度,减少炉门开启次数和时间,以提高集气效率。
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