[發(fā)明專利]一種抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910216862.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN109750318B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅亮;王棋鈺;李天爽;李劼;國(guó)輝;李家琦;孫珂娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C25C3/20
• 分類號(hào): C25C3/20
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發(fā)明公開了一種抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法，利用電解槽槽底的短路母線，將發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)的電解槽與相鄰2臺(tái)電解槽并聯(lián)方式，降低通過(guò)其的電流，改變效應(yīng)槽陽(yáng)極電流密度，從而抑制陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生，限制鋁電解工業(yè)PFC排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是世界第一大原鋁生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的1/4以上。鋁電解是世界公認(rèn)的強(qiáng)溫室氣體PFC(全氟化碳)的第一大排放源，占我國(guó)排放總量90％以上。因此，高效控制鋁電解大氣污染物是支撐當(dāng)前我國(guó)空氣質(zhì)量明顯改善的關(guān)鍵之一。全氟化碳是鋁電解過(guò)程大氣污染物控制的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

陽(yáng)極效應(yīng)是鋁電解槽內(nèi)碳氟化物產(chǎn)生的根源，源頭抑制是目前控制全氟化碳的主要途徑。國(guó)內(nèi)外對(duì)陽(yáng)極效應(yīng)控制主要從惰性陽(yáng)極、工藝控制、電解槽優(yōu)化設(shè)計(jì)以及原料品質(zhì)等方面著手，但我國(guó)鋁電解全氟化碳控制水平相對(duì)較低，噸鋁全氟化碳排放量(0.8t CO₂當(dāng)量)是國(guó)際水平的3.5倍。同時(shí)隨著我國(guó)電解槽容量由400kA提升至600kA，原有基于集總參數(shù)采樣的工藝控制方法更無(wú)法精準(zhǔn)控制陽(yáng)極效應(yīng)，導(dǎo)致局部區(qū)域的閃爍陽(yáng)極效應(yīng)頻發(fā)，全氟化碳難以控制。如何源頭抑制高容量鋁電解全氟化碳是鋁工業(yè)大氣污染控制的關(guān)鍵問題。

中國(guó)專利102409360A基于檢測(cè)理論和實(shí)際觸發(fā)PFC生成的陽(yáng)極電流密度的偏差，調(diào)動(dòng)天車調(diào)整陽(yáng)極高度，操作繁復(fù)且不能同時(shí)處理多個(gè)效應(yīng)槽。中國(guó)專利102808199B基于能夠測(cè)量排放的煙氣中PFC氣體含量變化的PFC監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，判斷氧化鋁臨界濃度，但成本高，且效應(yīng)熄滅不及時(shí)。因此，有必要設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)單且及時(shí)有效的抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法，利用電解槽槽底的短路母線，改變效應(yīng)槽陽(yáng)極電流密度，通過(guò)對(duì)陽(yáng)極效應(yīng)的抑制處理，限制鋁電解工業(yè)PFC排放。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種抑制鋁電解工業(yè)PFC排放的方法，電解槽采用單行雙端進(jìn)電排列，系列中的電解槽均是串聯(lián)形式，當(dāng)槽控箱檢測(cè)到某一電解槽電壓急速升高且達(dá)到設(shè)定值時(shí)，判斷該槽發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)，將該電解槽成為效應(yīng)槽，并通過(guò)槽底短路母線將效應(yīng)槽短路；

隨后切斷電解槽原有系列連接，將效應(yīng)槽上游相鄰電解槽槽底的短路母線的一端與其母線進(jìn)電端連接，另一端與效應(yīng)槽的母線進(jìn)電端連接，將下游相鄰電解槽槽底的短路母線的一端與其母線出電端連接，另一端與效應(yīng)槽的出電端連接；

之后現(xiàn)場(chǎng)工人將效應(yīng)槽陽(yáng)極效應(yīng)熄滅，將電壓恢復(fù)至正常電壓，結(jié)束上述操作后，將各短路母線以及連接母線復(fù)位，效應(yīng)槽重新接入系列，恢復(fù)正常電解工作狀態(tài)。

進(jìn)一步的，現(xiàn)場(chǎng)工人采用效應(yīng)棒將陽(yáng)極效應(yīng)熄滅。

進(jìn)一步的，當(dāng)槽控箱檢測(cè)到某一電解槽電壓急速升高且達(dá)到8V時(shí)，判斷該槽發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)。

進(jìn)一步的，電解槽的正常電壓為4V。

進(jìn)一步的，每臺(tái)電解槽槽底短路母線通過(guò)機(jī)械移動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與原有系列母線的自動(dòng)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明適用于不同結(jié)構(gòu)、不同電流級(jí)別的鋁電解槽，對(duì)于已建成投產(chǎn)的電解槽，無(wú)需改變電解槽結(jié)構(gòu)，因此可以在保證電解槽穩(wěn)定生產(chǎn)、不用停槽、不破壞槽體的前提下，通過(guò)對(duì)陽(yáng)極效應(yīng)的抑制處理，實(shí)現(xiàn)限制鋁電解工業(yè)PFC的排放。

2.本發(fā)明能有效地從根源上抑制PFC的產(chǎn)生，對(duì)PFC的減排具有重要意義，有助于鋁電解行業(yè)的節(jié)能減排。

3.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，操作方便，工作可靠。

附圖說(shuō)明