[发明专利]铝电解阳极焙烧炉烟气净化工艺及净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电解铝阳极生产厂的阳极焙烧炉烟气净化系统及工艺。本发明铝电解阳极焙烧炉烟气净化系统和工艺是采用联合净化工艺净化处理焙烧炉烟气中的沥青焦油、氟化物和粉尘，净化后这三种特征污染物的排放浓度大大低于国家环保标准。

背景技术

目前，铝电解生产配套的阳极焙烧炉烟气净化基本上采用以下两种净化工艺，即电捕焦油器净化工艺和氧化铝吸附的干法净化工艺。这两种工艺在生产实践过程中各自暴露出许多问题。采用上述传统方法净化焙烧炉烟气工艺已有二十几年了，通过这些年生产运行的经验，发现在运行过程中存在如下问题：

1、现有的阳极焙烧炉烟气净化系统大多采用电捕焦油器净化工艺。如图1所示，由于此工艺不能净化烟气中的HF气体，净化后烟气中HF的排放浓度超标。焙烧炉正常生产时排放的气体中HF的浓度一般为50-80mg/Nm3，由于电捕焦油器2仅能捕集烟气中的沥青焦油和粉尘，对HF气体没有任何的净化作用，而HF气体的排放限值为6mg/Nm3(《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996)，故排放浓度超标。可见这种净化工艺必须进行改进。

2、现有的阳极焙烧炉烟气净化系统一部分采用氧化铝吸附的干法净化工艺。此工艺如图2所示，这种净化工艺可净化烟气中的沥青焦油、氟化物和粉尘，烟气中的污染物可达标排放。但这种工艺采用电解铝生产的原料-氧化铝来作为吸附剂，吸附后的氧化铝含有大量的沥青焦油，返回电解铝生产使用。这部分氧化铝返回电解车间使用的量一般占电解生产用量的6-10％。这部分氧化铝虽然量不大，但返回使用时不能与大量的新鲜氧化铝充分混合，造成在某些个阶段集中使用这种氧化铝。这就产生了如下问题：返回的氧化铝集中进入电解槽时沥青焦油会被烧掉，沥青焦油会大量散发，虽然绝大部分被氧化铝二次吸附，但仍有一部分散发出来，散发出来的沥青焦油一部分进入电解烟气净化系统，一部分散发到电解车间，造成一定程度的二次污染；更为严重的是含有大量沥青焦油的氧化铝返回电解槽时，会造成电解质含碳量增高，降低电流效率；含有大量沥青焦油的氧化铝返回电解车间使用时，流动性较差，特别是夏天气温较高时，氧化铝流动性更差，造成氧化铝超浓相输送系统输送这种氧化铝很困难，氧化铝难以及时送上电解槽料箱，影响电解槽正常生产。可见现有的干法净化工艺虽然对烟气中的污染物有较高的净化效率，但采用这种工艺会影响电解铝的正常生产。为此必须进行改造，方能满足电解铝生产需要。

进几年来，随着对环保工作的日益重视，新的环保法规和规范不断严格，必须发明一种彻底净化污染物的工艺以满足更加严格的环保法规的要求，此工艺还应同时满足电解铝生产的需要。

发明内容

本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种铝电解阳极焙烧炉烟气净化工艺，目的是彻底净化铝电解阳极焙烧炉烟气中污染物，并减少返回电解铝生产中作为吸附剂的氧化铝中沥青焦油的含量，以满足电解铝生产需要。

为达上述目的，本发明是这样实现的：铝电解阳极焙烧炉烟气净化工艺，焙烧炉烟气首先经过烟气冷却系统将高温烟气降温，降温后的烟气进入电捕焦油器去除烟气中大量的沥青焦油，之后进入干法净化系统去除烟气中的固态氟化物及HF气体、粉尘、焦油，净化后的烟气由主排烟风机排入烟囱。

所述的干法净化系统去除烟气中的固态氟化物及HF气体、粉尘、焦油中加入的吸附剂是电解铝生产原料-氧化铝，反应后的氧化铝返回电解生产使用。

所述的经过烟气冷却系统将高温烟气降温是将焙烧炉排出的高温烟气经过全蒸发冷却塔喷水雾化降温。

所述的降温后的烟气温度为90-100℃。

铝电解阳极焙烧炉烟气净化系统，其结构为：烟气冷却系统的入气端与焙烧炉烟道连接，烟气冷却系统的出气端与电捕焦油器入口连接，电捕焦油器的出口与干法净化系统连接。

所述的烟气冷却系统的出气端与干法净化系统的除尘器之间连有一条烟道，此烟道上设有控制阀门。

所述的电捕焦油器的出口与干法净化系统的旁通烟道之间设有排烟管道，此排烟管道上设有控制阀门。

所述的焙烧炉烟道与氧化铝干法净化系统的烟囱之间还连有旁通烟道。

所述的旁通烟道的末端分为两根支管路，一根支管路上设有一个控制阀门，另外一根支管路上设有两个控制阀门，两个控制阀门之间设有旁通风机。

所述的控制阀门为电动碟阀或气动蝶阀。

所述的电捕焦油器为双电场卧式型式

所述的烟气冷却系统是由全蒸发冷却塔、阀架、喷枪、喷嘴和PLC控制系统组成。