[發明專利]限制氣體洗滌器和相關組件中的積垢的系統和方法

無效

• 申請號: 200980107024.4
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN101970087A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: N·R·丹多
• 申請（專利權）人: 美鋁公司
• 主分類號: B01D53/68
• 分類號: B01D53/68;C25C3/22
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年3月7日提交的題名為“限制氣體洗滌器中的積垢的系統和方法”的第61/034,857號美國臨時專利申請的優先權，通過引用將上述申請的全部內容并入本文。

技術領域

本公開內容涉及用于限制和/或防止洗滌器、管道和相關組件/裝置中的積垢累積的系統和方法。

背景技術

采用基于氧化鋁的干燥氣體洗滌器從由鋁熔煉工藝(例如，由電解池)產生的氣體中捕獲氟化物。干燥洗滌和二次(反應過的)氧化鋁處理系統會受到積垢積累例如硬灰累積(HGB)的拖累。如果不系統地解決清潔和維護程序，這種積垢會例如降低干燥洗滌器中的氣體氟化物的去除效率，減小以適當的速率輸送氧化鋁的能力，縮短過濾器壽命，改變二次氧化鋁上的氟化物濃度，并降低氧化鋁向熔煉罐的供應速率。

發明內容

在一方面，提供了一種經配置用于限制氣體洗滌器和相關管道/組件中的積垢累積的系統。在一種方案中，所述系統包括氣體洗滌器，所述氣體洗滌器經配置用于接收和排放至少一種輸送的產物。所輸送的產物可以是反應性材料或惰性材料，但是通常包括至少一些反應性材料。在一個實施方案中，所述氣體洗滌器經配置用于接收吸收劑材料和被污染的氣體(例如，含氟化物的氣體)，并用于排放富含污染物的吸收劑(例如，富含氟化物的吸收劑)和經過處理的氣體。

至少一個管道連接到所述氣體洗滌器，所述至少一個管道具有在其中布置有涂層的內表面。該涂層限制由流到所述氣體洗滌器中或從所述氣體洗滌器流出的輸送產物而導致(引起)在管道內形成積垢。在一個實施方案中，所述涂層限制由于富含污染物的吸收劑和被污染的氣體中的至少一者而導致形成積垢。在一個實施方案中，在存在涂層的情況下，對于氣體洗滌器的每一個月的連續操作，積垢在管道內累積到小于0.1mm的厚度，否則，在沒有涂層的情況下，并且由于富含污染物的吸收劑與管道的相互作用，該積垢將以更大的速率累積。在一個實施方案中，在存在涂層的情況下，對于氣體洗滌器的每一個月的連續操作，積垢在管道內累積到小于0.05mm的厚度。在一個實施方案中，由于涂層，在氣體洗滌器的至少約6個月或甚至至少約12個月的連續操作期間內，在管道內實現了無積垢累積。換言之，在這個實施方案中，所述涂層在氣體洗滌器的至少約6個月或甚至至少約12個月的連續操作期間內基本上消除了任何可察覺量的積垢在管道內的形成。如本文使用的，“連續操作”是指除了任何定期預定的維護期間之外，氣體洗滌器在指定的持續時間內幾乎連續地操作。

在一個實施方案中，所述涂層是不含氧化物的陶瓷。在一個實施方案中，所述涂層是不含金屬的陶瓷。在一個實施方案中，所述涂層基于聚合物。在一個實施方案中，所述涂層基于碳。在一個實施方案中，所述涂層是類金剛石碳(diamond-like?carbon)涂層(例如，含有至少一些量的sp3雜化的碳原子的碳材料)。在一個實施方案中，所述涂層能夠在至少約6個月的期間內消除在管道內形成積垢。在一個實施方案中，所述涂層能夠在至少約12個月的期間內消除在管道內形成積垢。在一個實施方案中，所述涂層能夠在至少約18個月的期間內消除在管道內形成積垢。在一個實施方案中，所述涂層能夠在至少約24個月的期間內消除在管道內形成積垢。在一個實施方案中，所述涂層的厚度為至少約5微米。在一個實施方案中，所述涂層的厚度為至少約7微米。在一個實施方案中，所述涂層的厚度為至少約10微米。在一個實施方案中，所述涂層的厚度為至少約12微米。在一個實施方案中，所述涂層的厚度為至少約15微米。在一個實施方案中，所述涂層限制管道的金屬表面(例如，金屬氧化物表面)與輸送的產物之間的直接接觸。在一個實施方案中，所述涂層限制管道的金屬表面與輸送的產物之間的附著或成鍵。在一個實施方案中，由于與輸送的產物的相互作用，所述涂層具有耐磨性。在一個實施方案中，所述涂層具有足夠小的表面粗糙度，從而整個管道上的壓降不受到顯著影響。

在一個方案中，輸送的產物是吸收劑材料，例如，氧化鋁和/或富含氟化物的吸收劑，如富含氟化物的氧化鋁(例如，富含氟化物的活化的氧化鋁)，所述涂層限制管道的金屬表面與這些輸送產物中的一種或多種之間的表面附著或成鍵。在一個實施方案中，輸送的產物是來自鋁電解池的廢氣，所述涂層限制管道的金屬表面與廢氣之間的表面附著或成鍵。可以結合氣體洗滌器使用其它輸送的產物。