[發(fā)明專利]一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911382431.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111013346A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱廷鈺;劉霄龍;劉法高;王雪;劉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類號(hào): B01D53/50
• 分類號(hào): B01D53/50;B01D53/68;B01D53/83
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括消石灰供料單元、電解鋁煙氣輸送單元與脫硫脫氟單元；消石灰供料單元包括研磨裝置，脫硫脫氟單元包括循環(huán)流化床，電解鋁輸送單元包括電解鋁煙氣輸送管道以及蒸汽輸送管道；研磨裝置與循環(huán)流化床的消石灰供料入口連接；電解鋁煙氣輸送管道與蒸汽輸送管道與循環(huán)流化床的進(jìn)氣口連接。本發(fā)明通過(guò)對(duì)消石灰進(jìn)行研磨，降低了消石灰粉末粒徑，使用較少的消石灰粉末即可完成脫硫脫氟處理；通過(guò)蒸汽與消石灰粉末的添加，降低了電解鋁煙氣的溫降，且蒸汽的添加提高了電解鋁煙氣的溫度，不僅使煙氣溫度符合循環(huán)流化床反應(yīng)溫度窗口，還克服了降溫后電解鋁煙氣堵塞氣固分離裝置的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣治理領(lǐng)域，涉及一種脫硫脫氟系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷進(jìn)步，鋁電解工藝日趨成熟，全世界原鋁的產(chǎn)量有了大幅度的增長(zhǎng)。但是同時(shí)鋁材也是生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染最大的金屬材料之一。鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)有害氣體(氟化氫和二氧化硫)以及粉塵(含氟粉塵、氧化鋁和碳粉)等有害物質(zhì)，如果這些廢棄物得不到有效處理，將產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題，因此，鋁工業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題一直受到人們的廣泛關(guān)注。

鋁電解生產(chǎn)每噸鋁排氟約為15-40kg/t-Al，二氧化硫4-16kg/t-Al，為降低煙氣中污染物的排放濃度，因此，在常規(guī)的電解鋁生產(chǎn)工藝中，鋁電解槽煙氣治理方法包括濕法凈化與干法凈化兩種方法。

所述干法凈化是利用設(shè)置于電解槽上部的集氣罩捕集煙氣進(jìn)入凈化設(shè)施，在凈化設(shè)施中利用電解原料氧化鋁吸附煙氣中的氟化氫，再通過(guò)布袋除塵器實(shí)現(xiàn)氣固分離，達(dá)到凈化煙氣，同時(shí)去除氣態(tài)氟和固態(tài)氟的目的，吸附氟之后的氧化鋁作為電解生產(chǎn)的原料返回電解槽使用，氧化鋁吸附的氟回補(bǔ)了電解過(guò)程所需要的氟化鹽電解質(zhì)。

例如，CN 208055476 U公開(kāi)了一種電解鋁煙氣除氟化物干法凈化裝置，包括煙氣進(jìn)管，所述煙氣進(jìn)管的一端貫通連接于第一抽風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處，第一抽風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口處通過(guò)連接管連接于反應(yīng)罐的左側(cè)壁，反應(yīng)罐的外表面固定套接有第一齒輪，反應(yīng)罐安裝在支架上，支架上安裝有電機(jī)，電機(jī)的主軸端固定連接有第二齒輪，反應(yīng)罐的上端面鑲嵌有氧化鋁料罐，氧化鋁料罐的底部安裝有出料管，出料管的底端貫穿反應(yīng)罐的頂壁位于反應(yīng)罐的內(nèi)部，且出料管上安裝有電磁閥，反應(yīng)罐的左側(cè)壁安裝有電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿的活塞桿頂端位于反應(yīng)罐內(nèi)且端頭處固定連接與存料管的左側(cè)壁。

氧化鋁電解煙氣經(jīng)上述凈化裝置處理后，煙氣中二氧化硫的濃度仍能夠達(dá)到150-300mg/Nm³且氟化物的濃度為2-6mg/Nm³，無(wú)法達(dá)到國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)。且上述凈化裝置僅能對(duì)氧化鋁煙氣中的氟化物和粉塵進(jìn)行處理，對(duì)二氧化硫沒(méi)有凈化效果。

CN 208130773U公開(kāi)了一種高效率節(jié)能電解鋁煙氣脫硫裝置，包括電解鋁煙氣干法系統(tǒng)，所述電解鋁煙氣脫硫裝置通過(guò)風(fēng)機(jī)將電解鋁干法系統(tǒng)處理后的煙氣通入設(shè)置有水的箱體內(nèi)，通過(guò)水對(duì)電解鋁干法處理后的煙氣中的SO₂進(jìn)行吸收。

CN 107233793 A公開(kāi)了一種電解鋁煙氣脫硫裝置及脫硫方法，該方法將電解鋁煙氣干法系統(tǒng)出來(lái)的煙氣與流態(tài)化沸騰箱體連接，流態(tài)化沸騰箱體出來(lái)的煙氣再通過(guò)煙囪排出。

CN 109589750 A公開(kāi)了一種鋁電解煙氣的經(jīng)濟(jì)型脫硫、去氟工藝，所述工藝?yán)媒?jīng)干法凈化系統(tǒng)處理后的電解煙氣具有污染物含量低的特點(diǎn)，一般SO₂<300mg/Nm³，HF<3mg/Nm³，在干法煙氣凈化系統(tǒng)后建設(shè)噴淋塔，電解鋁煙氣在噴淋塔內(nèi)經(jīng)過(guò)水的再次洗滌，SO₂、HF與水融合，使煙氣中的污染物進(jìn)一步脫除，實(shí)現(xiàn)了煙氣中SO₂≤35mg/Nm³、HF≤0.3mg/Nm³的超低排放指標(biāo)。