[發明專利]一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統及方法

在審

• 申請號: 201911382431.8
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111013346A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;劉霄龍;劉法高;王雪;劉文
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: 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

本發明涉及一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統及方法，所述系統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流化床的進氣口連接。本發明通過對消石灰進行研磨，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流化床反應溫度窗口，還克服了降溫后電解鋁煙氣堵塞氣固分離裝置的缺陷。

技術領域

本發明屬于工業廢氣治理領域，涉及一種脫硫脫氟系統及方法，尤其涉及一種電解鋁煙氣半干法脫硫脫氟系統及方法。

背景技術

隨著科技的不斷進步，鋁電解工藝日趨成熟，全世界原鋁的產量有了大幅度的增長。但是同時鋁材也是生產過程中環境污染最大的金屬材料之一。鋁電解生產過程中散發有害氣體(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，如果這些廢棄物得不到有效處理，將產生嚴重的環境和生態問題，因此，鋁工業產生的環境問題一直受到人們的廣泛關注。

鋁電解生產每噸鋁排氟約為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，在常規的電解鋁生產工藝中，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置于電解槽上部的集氣罩捕集煙氣進入凈化設施，在凈化設施中利用電解原料氧化鋁吸附煙氣中的氟化氫，再通過布袋除塵器實現氣固分離，達到凈化煙氣，同時去除氣態氟和固態氟的目的，吸附氟之后的氧化鋁作為電解生產的原料返回電解槽使用，氧化鋁吸附的氟回補了電解過程所需要的氟化鹽電解質。

例如，CN 208055476 U公開了一種電解鋁煙氣除氟化物干法凈化裝置，包括煙氣進管，所述煙氣進管的一端貫通連接于第一抽風機的進風口處，第一抽風機的出風口處通過連接管連接于反應罐的左側壁，反應罐的外表面固定套接有第一齒輪，反應罐安裝在支架上，支架上安裝有電機，電機的主軸端固定連接有第二齒輪，反應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罐的頂壁位于反應罐的內部，且出料管上安裝有電磁閥，反應罐的左側壁安裝有電動推桿，電動推桿的活塞桿頂端位于反應罐內且端頭處固定連接與存料管的左側壁。

氧化鋁電解煙氣經上述凈化裝置處理后，煙氣中二氧化硫的濃度仍能夠達到150-300mg/Nm³且氟化物的濃度為2-6mg/Nm³，無法達到國家超低排放標準。且上述凈化裝置僅能對氧化鋁煙氣中的氟化物和粉塵進行處理，對二氧化硫沒有凈化效果。

CN 208130773U公開了一種高效率節能電解鋁煙氣脫硫裝置，包括電解鋁煙氣干法系統，所述電解鋁煙氣脫硫裝置通過風機將電解鋁干法系統處理后的煙氣通入設置有水的箱體內，通過水對電解鋁干法處理后的煙氣中的SO₂進行吸收。

CN 107233793 A公開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出來的煙氣與流態化沸騰箱體連接，流態化沸騰箱體出來的煙氣再通過煙囪排出。

CN 109589750 A公開了一種鋁電解煙氣的經濟型脫硫、去氟工藝，所述工藝利用經干法凈化系統處理后的電解煙氣具有污染物含量低的特點，一般SO₂<300mg/Nm³，HF<3mg/Nm³，在干法煙氣凈化系統后建設噴淋塔，電解鋁煙氣在噴淋塔內經過水的再次洗滌，SO₂、HF與水融合，使煙氣中的污染物進一步脫除，實現了煙氣中SO₂≤35mg/Nm³、HF≤0.3mg/Nm³的超低排放指標。