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1、電解鋁工藝流程電解鋁就是通過電解得到的鋁，現(xiàn)代金屬鋁的生產(chǎn)主要采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。1.鋁電解工藝直流電通入電解槽，電解槽溫度控制在940-960℃，熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以炭素體作為陽極，鋁液做為陰極，使溶解于電解質(zhì)中的氧化鋁在槽內(nèi)的陰、陽兩極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。在陰極電解析出金屬鋁，在陽極電解析出和氣體。鋁液定期用真空抬包析出，經(jīng)過凈化澄清后，澆鑄成商品鋁錠。陽極氣體經(jīng)凈化后，廢氣排空，回收的氟化物等返回電解槽。電解鋁的主要設(shè)備是電解槽，現(xiàn)代鋁工業(yè)主要有兩種形式的槽式分別為自焙陽極電解槽和預(yù)焙陽極電解槽。以下為兩種槽的比較：圖一：兩種類型電解槽
2、的比較目前世界上大部分國家及生產(chǎn)企業(yè)都在使用大型預(yù)焙槽，槽的電流強度很大，不僅自動化程度高，能耗低，單槽產(chǎn)量高，而且滿足了環(huán)保法規(guī)的要求。從鋁電解槽的發(fā)展來看，目前電流強度達到17-22KA的大型化各類陽極電解槽，產(chǎn)鋁量為1200-1500Kg/d，電能消耗降低到13.5KW*H。下圖為一種鋁電解槽參數(shù)圖二：一種鋁電解槽配置圖 2.電解煙氣干法凈化 2.1干法凈化原理 干法凈化就是以某種固體物質(zhì)吸附另一種氣體物質(zhì)所完成的凈化過程。具有吸附作用的物質(zhì)稱吸附劑，被吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。鋁電解含氟煙氣的干法凈化使用電解鋁生產(chǎn)用的氧化鋁，作為吸附劑吸附煙氣中的氟化氫等大氣污染物來完成對煙氣的凈
3、化。氧化鋁對氟化氫的吸附過程分三個步驟： ?。?）氟化氫在氣相中不斷擴散，通過氧化鋁表面氣膜到達氧化鋁表面?！ 。?）氟化氫受氧化鋁離子極化的化學(xué)鍵力的作用，形成化學(xué)吸附。（3）被吸附的氟化氫和氧化鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成表面化合物―氟化鋁。氟化氫的吸附率可達98%~99%，瀝青煙的吸附率在95%以上。載有氟和瀝青煙的氧化鋁由布袋除塵器分離后供電解使用。回收的氟返回電解槽可補充電解生產(chǎn)過程中損失的氟元素，瀝青焦油返槽后可逐步被燒掉?！ ?.2干法凈化工藝流程圖3干法凈化工藝流程圖 干法凈化工藝流程包括電解槽集氣、吸附反應(yīng)、氣固分離、氧化鋁輸送、機械排風(fēng)等五個部分，如圖3所示。 ?。?）電解
4、槽集氣。電解槽散發(fā)的煙氣呈無組織擴散狀態(tài)，為了有效地控制污染，必須對電解槽進行密封。收集的煙氣通過電解槽的排煙支管匯到電解廠房外的排煙總管，然后送往凈化系統(tǒng)集中處理?！ 。?）吸附反應(yīng)。將吸附劑新鮮的氧化鋁粉加入到電解煙氣中，并使之與煙氣充分接觸而吸附煙氣中的氟化氫，然后送到布袋除塵器袋濾室。 （3）氣固分離。吸附后的氧化鋁為載氟氧化鋁，載氟氧化鋁與煙氣的分離是由布袋除塵器來完成的。分離下來的載氟氧化鋁，一部分作為循環(huán)氧化鋁繼續(xù)參與吸附反應(yīng)，另一部分由氧化鋁輸送系統(tǒng)送入載氟氧化鋁料倉，供電解使用?！ 。?）氧化鋁輸送。新鮮氧化鋁定量地由新鮮氧化鋁料倉排出，經(jīng)輸送風(fēng)動溜槽給入到文丘里反應(yīng)
5、器中。吸附后的載氟氧化鋁由除塵器的沸騰床的溢流口，經(jīng)輸送風(fēng)動溜槽及垂直輸送氣力提升機輸送到載氟氧化鋁料倉，供電解使用?！ 。?）機械排風(fēng)。排風(fēng)是整個凈化系統(tǒng)的主動力源。凈化系統(tǒng)的煙氣輸送、氧化鋁輸送、除塵器等均在負壓狀態(tài)下操作，不向外界排放污染物。機械排風(fēng)的設(shè)備為離心風(fēng)機?！ ?.3電解煙氣凈化系統(tǒng)的組成 干法凈化所用主要設(shè)備有反應(yīng)器、脈沖袋式除塵器、風(fēng)動溜槽、氣力提升機以及排煙風(fēng)機等?！ 。?）反應(yīng)器，其工作原理和特點是煙氣向上通過反應(yīng)器的喉口時，流速突然增大，形成湍流。在此加入氧化鋁，氧化鋁與煙氣由于湍流而充分混合，進行充分反應(yīng)，煙氣自下而上穿過這層斷面與氧化鋁接觸，完成氧化鋁對氟
6、化氫的吸附過程。喉口上方形成的湍流使氧化鋁能充滿整個管道斷面，縮短了所需的管道長度，提高了凈化效率。（2）脈沖袋式除塵器，如圖4所示，含塵氣體從袋式除塵器進口引入后，通過煙氣分配裝置均勻進入濾袋，在此過程中粉塵即被濾袋的外側(cè)所阻擋，經(jīng)過凈化處理的氣體從出口排出，當(dāng)濾袋表面的粉塵不斷增加到一定的厚度，導(dǎo)致設(shè)備阻力上升到設(shè)定值時，微壓差控制信號有信號輸出。控制儀發(fā)出信號，使噴吹系統(tǒng)工作，電磁脈沖閥打開，此時壓縮空氣從氣包順序經(jīng)脈沖閥和噴嘴向濾袋內(nèi)噴射，附于袋外的粉塵脫離濾袋落入灰斗，然后由回轉(zhuǎn)排灰閥將粉塵排出。圖4脈沖袋式除塵器 ?。?）氣力提升機是一種低壓吹送的垂直提升氣吸式輸送設(shè)備，其工
7、作原理：靠真空來吸取物料，即當(dāng)排風(fēng)機工作后，整個系統(tǒng)被抽成一定的真空度，在壓力差的作用下，大氣中的空氣流從物料堆的間隙通過，把物料吸入吸嘴，并沿輸料管進入分離器中，在分離器中物料和空氣被分離，物料直接從底部卸出，空氣進入除塵器，凈化后的空氣通過排風(fēng)機進入大氣。（4）風(fēng)動溜槽分為下充氣層、中透氣層和上輸料層，由風(fēng)機給予低壓小容量的空氣，由充氣層透過透氣層，使物料流態(tài)化，從而實現(xiàn)物流的移動。循環(huán)氧化鋁加入到反應(yīng)器的輸送都采用風(fēng)動溜槽。3
