CN101389396A - 提供有化学中和剂和/或吸附剂的至少两个气流反应器的群 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含至少两个气流反应器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)的反应器群，优选地具有上升气流(3)，所述至少两个气流反应器一方面并行地被供应气体，另一方面被供应粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂，通过使所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触，能够使所述化学中和剂和/或吸附剂吸附所述气流(3)中存在的废物，所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)包括用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触后收集所述化学中和剂和/或吸附剂的装置(10)，所述反应器群的特征在于，所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)中的至少一个具有装置(11)和装置(7，16)，所述装置(11)用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触后排放所述化学中和剂和/或吸附剂，所述装置(11)连接至所述收集装置(10)，所述装置(7、16)用于将化学中和剂和/或吸附剂注入所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)中的至少另一个反应器中。

Description

提供有化学中和剂和/或吸附剂的至少两个气流反应器的群

技术领域

本发明涉及包括至少两个气流反应器的反应器群，优选地具有上升气流，所述反应器提供有粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂，所述中和剂和/或吸附剂能够通过将化学中和剂和/或吸附剂与气流接触对气流中的废物进行吸附和/或化学中和。

背景技术

在将工业设施排出的气流排向大气之前，分离其中的污染废物从经济和环保的角度是有利的。另外，这些污染废物可能是有潜在价值的化学制品。

为了净化气流，公知的是采用竖直反应器以接触粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂，尤其是对至少一种废物进行化学和/或物理中和的制剂，所述制剂能够净化反应器中的气流，这些反应器由以下装置提供：用于分配化学中和剂和/或吸附剂的装置、用于在相应气流中分配至少一种化学中和剂和/或吸附剂的装置以及用于收集和排放与气流接触后的承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂的装置。

在本发明中，“反应器”指在其中通过将化学中和剂和/或吸附剂与气流接触而发生反应的任何腔室。因此，其可以是公知类型的流化床反应器，其中待处理气体直接流过粉末材料的流化床。可选地，其也可以是包括过滤装置和将粉末材料与待处理气体接触的装置的腔室。

由在这些反应器中的气流(优选地是上升气流)接触粉末材料颗粒产生的作用的目的是吸附和/或中和污染气体化合物并使之与这些颗粒结合。

更具体地，本发明涉及对气流的至少一种污染废物的净化，优选地是上升气流，更具体地是在为进行铝电解而对阳极发射，从铝电解池或电解窖中排出的气流，用于污染废物的化学和/或物理中和的试剂导入并分配在在反应器中，所述污染废物例如包括新氧化铝、碳粉，以通过吸附或化学反应中和特别是含氟成分、或焦油、沥青以及其它有机成分，如多环芳烃。

当有必要从排出的气体中分离氢氟酸(HF)时，所述问题更突出的表现出来。

事实上，由于使用复合氟化物，比如冰晶石，作为铝电解中的助熔剂，使用的气体具有相对高比例的HF，因而该高比例HF必须在排向大气之前还原出来。

现有技术已经部分地解决了还原含氟化合物的问题，并或多或少地具有较高效率和成本。

普通分离技术采用的方法是通过干燥法将气体与化学中和剂和/或吸附剂接触，具体采用粉末材料，所述材料使化学中和剂和/或吸附剂与气体之间可以快速的发生反应，从而获得更好的净化作用，降低工作温度并节约能源。

为了降低氧化铝型化学中和剂和/或吸附剂的成本，专利申请FR2139648提出了一种吸附氧化铝颗粒上氟气的方法，氧化铝颗粒悬浮在气流通过的吸气管道中，氧化铝颗粒离开吸气管道并部分地再回到吸气管道，在电解池中使用前，且任选地在于新铝混合之后，部分地运送至储存装置中。如何将氧化铝再循环至单一的反应器或将其在电解池中使用前返回至储存装置中，是众所周知的技术。

基于相同的原理，专利申请FR 2 692 497提出了用于通过与固体颗粒接触进行气体处理的装置，所述装置包括置于袋形过滤器内的反应器，并装备用于收集从处理过的气体流中分离出来的颗粒。待处理的气体通过垂直管道输送进反应器中，所述垂直管道穿过料斗底部进入反应器的下部，所述料斗可通过空气，空气箱置于所述底部的下方并承载压缩气体，所述压缩气体以流化状态位于料斗的底部。

因为存在用于调整流化床高度的水平可调的溢出，以流化状态包含在料斗中的颗粒得以还原。由溢出处理的颗粒被收集，并部分地再循环至相同的反应器且部分地在在电解池中使用前运送至储存装置中。

因此，根据该现有技术，为了改善净化效果，部分承载含氟成分的氧化铝重新注入到反应器中。

但是，现有技术的其中一个问题是需要用大量的新氧化铝以获得对气流的高效净化。

因此，专利申请FR 2 310 151提出了一种通过与固体吸附剂接触分离排出气体中有害产物处理装置及方法。

一旦化学中和剂和/或吸附剂已接触气流，必须移除所述制剂，同时必须定期地向反应器填充新的化学中和剂和/或吸附剂。

但是，在化学中和剂和/或吸附剂已经接触气体后，用于气体化学中和和/或吸附的制剂在某点重新导入气流，这样制剂的吸附能力会降低到某种水平以使如下成为可能，即再处理、经济地移除或在下游工艺中再利用化学中和剂和/或吸附剂。

该公知方法的基本原理包括收回一定比例的循环化学中和剂和/或吸附剂，以及将新化学中和剂和/或吸附剂中的对应比例注入回路中。

为了实现此目的，待净化气流相继流过很多文丘里管(venturis)，在每一个文丘里管后，为化学中和剂和/或吸附剂安装分离器，从而所述制剂被引入最后一个文丘里管，气体在该文丘里管中流动，并以与气流相反的方向流进下一个文丘里管，在流动方向上的第一个文丘里管后进行化学中和剂和/或吸附剂的回收。

从而获得了相反的效果，即达到高程度净化以及经济上有利的工艺。

专利EP 0 793 527也公开了以两段干吸附从气体介质中分离物质的方法，所述气体相继流过这两个阶段。更精确地，所述方法涉及将含氟气体从铝生产过程中排出的气体中分离，含氟物质通过干吸附工艺吸附在固体氧化铝上。在第一阶段，随着部分消耗的氧化铝处理所述气体。在部分重新注入到电解池和部分在第一吸附阶段部分再循环前，所述气体从第一吸附阶段中向下游分离。在前面部分地净化的气体则流入第二吸附阶段，其中通过实际上并未使用的活性氧化铝颗粒对该气体进行处理。至少部分氧化铝颗粒在第二阶段向下游分离，并输送至第一吸附阶段。另外，相同待处理气体流过两个吸附阶段以进行预期的净化。

另外，通过现有技术获得的效果不够好，且设备的安装相对麻烦。

为了避免在粉末材料中对其进行处理，已经提出在处理从铝电解池排出气流的处理以及使用氧化铝作为化学中和剂和/或吸附剂的特殊情况下，制造气流中的紊流以改善气流与化学中和剂和/或吸附剂之间的混合与接触时间。但是，这些紊流有利于通过研磨减少氧化铝颗粒的尺寸，从而引起粉末氧化铝质量的损失，这不利于铝生产过程，通过将净化处理后还原的氧化铝重新注入到电解池中，所述氧化铝承载铝电解也需要的含氟化合物。

因此，该实施方式并没有解决前述的所述有问题，包括生产成本、效果以及获得废物的质量。

另外，已经研究了在很多反应器同时处理的情况下，反应器之间的废物还原效果的差异。

因此，制造具有以下特点的气流处理设备会尤其地有利，即可使用较少量吸附剂、提高吸附量、基本降低成本、以及并行处理气流和不通过很多反应器由连续通道对相同气流进行处理。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的问题，采取的手段是利用一种也被称为气体处理中心的设施，在使用减少量的粉末材料的情况下获得对气流的高度净化，从而改善固定量氧化铝条件下的净化效果，并获得与环境条件无关的恒定效果。

为了实现该目的，本发明涉及一种包含至少两个气流反应器的反应器群，优选地具有上升气流，所述至少两个气流反应器一方面并行地被供应气体，另一方面被供应粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂，通过使所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流接触，能够使所述化学中和剂和/或吸附剂吸附所述气流中存在的废物，所述至少两个反应器包括用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流接触后收集所述化学中和剂和/或吸附剂的装置，所述反应器群的特征在于，所述至少两个反应器中的至少一个具有装置和装置，所述装置用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流接触后排放所述化学中和剂和/或吸附剂，所述装置连接至所述收集装置，所述装置用于将化学中和剂和/或吸附剂注入所述至少两个反应器中的至少另一个反应器中。

根据本发明的第一实施方案，至少一个反应器被专门地提供有从用于储存化学中和剂和/或吸附剂的装置排出的化学中和剂和/或吸附剂，并且所述反应器群的其它反应器并未被提供从所述储存装置排出的化学中和剂和/或吸附剂，在所述排料装置的帮助下，被专门地提供的所述至少一个反应器，将承载有废物的所述化学中和剂和/或吸附剂在与所述气流接触之后，向所述反应器群中的至少一个其它反应器排放。优选地，所述反应器群中的所述其它反应器串行地被提供有承载废物的化学中和剂和/或吸附剂，所述化学中和剂和/或吸附剂是从序列中位于上游紧邻的反应器的所述排料装置向所述其它反应器中的每个排放的。

为了能排出承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂，所述至少两个反应器的所述排料装置与所述至少两个反应器共有的排料管道连接。

根据本发明的第二实施方案，与所述反应器群中的其余反应器相比，至少一个反应器被过度供给有从用于储存化学中和剂和/或吸附剂的装置中排出的化学中和剂和/或吸附剂，并且在所述排料装置的帮助下，被过度供给的所述至少一个反应器，将承载有废物的至少部分粉末材料在与所述气流接触之后，向所述反应器群中的至少一个其它反应器排放。优选地，所述反应器群的所有反应器被并行地提供来自所述储存装置的化学中和剂和/或吸附剂，并且在所述反应器群中的所述其它反应器中的每个均提供有一定量的化学中和剂和/或吸附剂，所述量是向被过度供给的所述反应器提供的化学中和剂和/或吸附剂的分量的一部分。

为了能够在相距充分远的反应器之间传递化学中和剂和/或吸附剂，所述排料装置包含至少一个气动滑道。

一般地，本发明涉及一种气体处理中心，其包括至少一个具有前述特征中的一个的反应器群。

另外，本发明还涉及一种用于净化气流的方法，其利用包含被并行地供应气流的至少两个反应器的至少一个反应器群，使所述气流与粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂接触，所述方法的特征在于，包括以下步骤，在至少一个所述反应器中与所述气流接触后，将所述化学中和剂和/或吸附剂移至所述至少两个反应器中的至少一个其它反应器。更具体和有利地，本发明所述方法采用氧化铝Al₂O₃作为粉末材料，并使所述氧化铝与从铝电解池中排出的气体接触。

附图说明

现在借助仅为了说明而不是为了限制本发明范围的实施例，以及以下所附附图，对本发明进行说明：

图1是根据现有技术，提供有粉末材料的气体处理中心的示意图；

图2是根据本发明的第一实施方案提供有粉末材料的气体处理中心的示意图；

图3是根据本发明的第二实施方案提供有粉末材料的气体处理中心的示意图；

图4是根据本发明的第三实施方案提供有粉末材料的气体处理中心的示意图；

图5是部分根据现有技术以及部分根据本发明的第二实施方案运行的气体处理中心的示意图；以及

图6是表示气流流经图5所示的气体处理中心后排出HF量的柱状图。

具体实施方式

本发明涉及气体处理中心1，其包括具有相同处理能力的多个反应器(2₁、2₂、...、2_n)，并且，其中气流3(优选地是上升气流)并行地流动，以净化废物，反应器(2₁、2₂、...、2_n)并行地提供有公知类型的粉末材料型化学中和剂和/或吸附剂，该制剂从储存粉末材料的筒仓型装置(4)发出，并通过在储存装置4和反应器(2₁、2₂、...、2_n)之间设置的分配装置5向反应器(2₁、2₂、...、2_n)分配所述化学中和剂和/或吸附剂。

出于简化的目的，图1仅示出了三个反应器(2₁、2₂、...、2_n)，但是可以理解本发明可以应用于包含至少两个反应器的任何气体处理中心。反应器(2₁、2₂、...、2_n)具体用于以现有技术中公知的任何方式将粉末材料与待净化掉废物和/或粉末的气流。优选地，反应器(2₁、2₂、...、2_n)全都相同，及其具有相同的气流处理能力。但是，本领域内技术人员可调整本发明的原理以适应任何类型的反应器群，无论反应器是否全部相同或不同。

本发明的原理更具地应用于从铝电解池中排出的气流3，诸如氢氟酸的含氟制剂类型的污染废物由粉末材料中和，在该示例中氧化铝Al₂O₃被吸附或化学反应中和。

在如图1所示出的气体处理中心中，用于分配粉末材料的装置5有利地设计为向组成气体处理中心1的每一个反应器(2₁、2₂、...、2_n)均匀地提供粉末材料。因此，如果中心1包括n个反应器并且如果分配装置5可提供总共每小时X吨的粉末材料，则反应器(2₁、2₂、...、2_n)的每一个均提供有每小时X/n吨的流速。

在该方式下，由于反应器(2₁、2₂、...、2_n)接收相同量的粉末材料，所以每一个反应器的废物吸附率基本上相同，并且可以理解每一个反应器(2₁、2₂、...、2_n)接收相同气流3的相同份额。

更精确地，给料管道6将分配装置5与公知类型的注入装置7相连，注入装置用于将粉末材料注入反应器(2₁、2₂、...、2_n)中。有利地，给料管道6是公知类型，例如是气动滑道型，且可以理解，粉末材料型化学中和剂和/或吸附剂在分配装置5和反应器(2₁、2₂、...、2_n)之间的输送由现有技术中的任何方式实现，例如通过传输超密床中的粉末材料的方法。这些传输方法和用于使粉末材料流动的装置在现有技术中是公知的，且不是本发明的主题。

实际上，以下在现有技术中是公知的，即采用气体管道将粉末材料从一点运输至另一点，该气体管道的操作原理是通过与流化气体接触形成粉末材料的流化床。

有利地，注入装置7基本上置于反应器(2₁、2₂、...、2_n)的管口8的进口处，而气流3进入反应器。

一旦从储存装置4排出的新粉末材料注入到反应器(2₁、2₂、...、2_n)中，所述材料以公知的任何方式与气流3接触，所采用的公知方式用于在气流3和粉末材料之间产生最优的接触，该粉末材料在对气流中的污染成分进行最优净化时表现最好。

当粉末材料与气流3(优选地是上升气流)接触时，粉末材料通过有利的上升运动在气流3中被带走。

然而，每个反应器(2₁、2₂、...、2_n)均具有过滤装置9，例如布质过滤器类型或袋形过滤器类型的过滤装置，以防止反应器(2₁、2₂、...、2_n)外的粉末材料的颗粒排入大气中。

在化学中和剂和/或吸附剂与气流3接触，并且气流3由过滤装置9过滤后，公知任何类型的收集装置10设置在过滤器9的底部的料斗中，用于收集粉末材料的颗粒，并且收集装置10以公知的方式与装置11连接用以排出承载有积聚在反应器(2₁、2₂、...、2_n)中的废物的化学中和剂和/或吸附剂。

实际上，在反应器(2₁、2₂、...、2_n)中有利地设置了收集料斗，所述料斗包括收集装置10，颗粒可被收集并以流化的状态保持在收集装置10中。这些收集料斗曾在有关专利申请FR 2 692 497说明，从而是公知类型。

排料装置11是公知类型，并且例如呈与气动滑道型排料管道12连接的一个或多个管口的形式，每个排料管道12向中央管道13排料，承载有由所有反应器(2₁、2₂、...、2_n)排出的废物的化学中和剂和/或吸附剂都排至中央管道13中。

因此，在向待脱氟的气流3的每个反应器(2₁、2₂、...、2_n)提供新氧化铝的情况下，含氟氧化铝在中央管道13中获得，然后排至储存装置(在图中未示出但是公知类型)，或者排至在其中再循环的铝电解池中。

图2示出了本发明的装置的第一实施方案，在说明书中，相同元件具有相同的标号。

根据该实施方案，储存装置4将化学中和剂和/或吸附剂排至公知类型的单个给料气动滑道14，例如具有流化床并将所有的内容物均排至第一反应器21。

根据该实施方案，(n-1)个其它反应器(2₂、...、2_n)并不接收从储存装置4发出的新的化学中和剂和/或吸附剂。然后第一反应器2₁通过排料装置11向第二反应器2₂排放承载有废物的所有化学中和剂和/或吸附剂，排料装置11与排料气动滑道15相连，排料气动滑道15有利地是流化床型或用于运送粉末材料或化学中和剂和/或吸附剂的任何公知类型。

根据该实施方案，并不是必须提供装置5以向n个反应器分配化学中和剂和/或吸附剂，这是因为化学中和剂和/或吸附剂在反应器链开始处2₁专门地提供给反应器，然后化学中和剂和/或吸附剂被从一个反应器输送到另一个反应器，直到第n个反应器，化学中和剂和/或吸附剂只经过每个反应器(2₁、2₂、...、2_n)一次，并相继地从一个反应器向另一个移动。因此，反应器(2₁、2₂、...、2_n)串行地被提供承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂，对于每一个反应器，所述化学中和剂和/或吸附剂从在序列中位于上游紧邻的反应器(2₁、2₂、...、2_n-1)中的排料装置向该反应器发出。

以这种方式，在净化包含在从铝电解池排出气体中的氢氟酸的情况下，大量新氧化铝在第一反应器2₁中驻留一段时间，在第一反应器2₁中新氧化铝吸收了氟化物，然后完全排放至第二反应器2₂，在第二反应器2₂中，氧化铝也在其中停留同样的时间且继续吸收氟化物，如此一直到第n个反应器2_n，在第n个反应器2_n中，氧化铝排至氟化氧化铝的主管道13，以实现其在电解池，或者任何其它类型的存储或循环装置内的循环使用。

尤其是因为例如曾在专利FR 2 692 497中说明的料斗的存在，可在每个反应器(2₁、2₂、...、2_n)中提供化学中和剂和/或吸附剂的内部循环。

另外，在关闭第m个反应器2_m的情况下，提供公知类型的旁路方式，以用于为直接从第(m-1)个反应器2_m-1到第(m+1)个反应器2_m+1的、承载有废物的粉末材料设置旁路。有利地，这些旁路方式也适于在n个反应器的级联中一个接一个地为不参加操作的多个反应器设置旁路。在关闭一个或多个反应器(2₁、...、2_n)的情况下，也提供了中断气流3进入这些反应器(2₁、...、2_n)中的方式。

排料气动滑道15将其内容物排出至与装置7类型相同的注入装置16，以用于如前所述地注入新的化学中和剂和/或吸附剂。

另外，考虑化学中和剂和/或吸附剂特征的变化，可向接收该制剂的第一反应器提供公知类型的抗磨装置。

因此，只有第n个反应器2_n与主管道13连接，在该管道排出在通过第n个反应器之后、承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂。

图3是本发明的气体处理中心的第二实施方案的示意图。

根据本发明所述第二实施方案，在图1示出的气体处理中心1处，在装置11的出口处增加第二排料管道17，以用于排放承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂。

更具体地，排料装置11连接至与第一排料管道12相连的公知类型的分离器18，如前所述的，所述排料管道将在其内流动的化学中和剂和/或吸附剂直接排出至主管道13中，而且所述分离器18还连接至第二管道17，所述管道17将在其内流动的化学中和剂和/或吸附剂直接排出至传输装置19中，所述传输装置是次级气动滑道型的，并将其内容物排出至气体处理中心1的另一个反应器(2₂、...、2_n)中。

第一排料管道12和第二排料管道17分别包括阀(20、21)用以打开第一管道12并关闭第二管道17(在该情况下，反应器根据图1所示出的实施方案工作)或关闭第一管道12并打开第二管道17(在该情况下，反应器根据本发明的第二实施方案工作)。

因此，如果存在n个反应器，本发明的第二实施方案的基本原理是，一个反应器2₁专门地被提供新化学中和剂和/或吸附剂，然后将其已接收的、且承载有其内的废物的化学中和剂和/或吸附剂排向第二反应器2₂的注入装置16，接着，注入装置16将与第二反应器2₂中的气体接触后的制剂在净化后排放至第三反应器，并这样继续进行一直到第n个反应器2_n，其中，被使用、过滤并收集的化学中和剂和/或吸附剂由第n个反应器2_n的排料装置11排放至中央管道13。与本发明的第一实施方案不同，其它(n-1)个反应器(2₂、...、2_n)可接收从存储装置4发出的化学中和剂和/或吸附剂。

因此第二排料管道17用于将粉末材料从一个反应器运送至另一个反应器(2₂、...、2_n)，这样，以这种方式，粉末材料可相继地净化若干反应器(2₂、...、2_n)的气流3。

更精确地，第二反应器2₂接收从储存装置4发出的新氧化铝及承载有第一反应器2₁中废物的氧化铝。第三反应器接收从储存装置4发出的新氧化铝及承载有第一反应器2₁中的废物和承载有第二反应器2₂中的废物的氧化铝。因而，第三反应器收到新氧化铝和承载有通过第一和第二反应器(2₁、2₂)的废物的氧化铝。并这样继续到第n个反应器，其接收通过第1个、第2个、一直到第n-1个反应器之后的那部分氧化铝以及从储存装置4发出的新的氧化铝。

每个次级气动滑道19通过装置16将其内容物排放至反应器(2₂、...、2_n)中，注入装置16用于注入承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂，这些注入装置16放置在靠近装置7的管口8上，用以注入从储存装置4发出的新的化学中和剂和/或吸附剂。

根据可选实施方案，注入装置16和注入装置7连接在一起，从而使得新化学中和剂和/或吸附剂与承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂在注入反应器(2₂、...、2_n)前相互混合。

因此，用于注入承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂的装置16基本设放置在气流进入反应器(2₂、...、2_n)的进口处。

另外，第一反应器2₁能接收比(n-1)个其它反应器量更大的化学中和剂和/或吸附剂，这归功于位于分配装置5出口处的阀5a，阀5a能够打开或关闭并将该过量的化学中和剂和/或吸附剂排放至与第一反应器21连接的供应管道6。

考虑到n个相同的反应器以及供给气体处理中心总共每小时X吨的新氧化铝供给，当第一管道12的阀20打开且第二管道17的阀21和阀5a关闭时，每个反应器每小时接收X/n吨的新氧化铝。该运行模式与图1示出的运行模式相同。

根据本发明的示例性实施方案，且为了保证流速，当第一管道12的阀20关闭且第二管道17的阀21打开时，由打开的阀5a引起的第一反应器2₁的过度供给对应于每小时[X/n][(n-1)/(n+1)]吨的流速。因此，连接到第一反应器2₁的第一供给管道6中的流速是每小时[X/n+[X/n][(n-1)/(n+1)]]吨。那么，反应器群的其它反应器(2₂、...、2_n)中的每个均提供有一定量的化学中和剂和/或吸附剂，所述量是向过度供给的反应器提供化学中和剂和/或吸附剂的化学中和剂和/或吸附剂分量的一部分。优选地，所述反应器群的其它反应器(2₂、...、2_n)中的每个均提供有一定量的化学中和剂和/或吸附剂，所述量是向过度供给的反应器提供化学中和剂和/或吸附剂的化学中和剂和/或吸附剂分量的一半。因此，在该优选情况下，其它反应器中的每个均接收流速为每小时[X/n+[X/n][(n-1)/(n+1)]]/2吨。

一般地，如果B_i表示由分配装置5向反应器i(其中i是1和n之间的整数)提供新氧化铝的流速(吨每小时)，以及M表示单位为吨每小时的平均等分分配流速，每个反应器的新氧化铝流速可以下述公式表示：

●根据图1示出的现有技术：

$B_i=\frac{X}{n}=\stackrel{\‾}{M}$ (对于任何的i)

●根据图2和3示出的本发明的运行模式：

B₁＝f₁.M，其中，1≤f₁≤n

B_i＝f_i.M，其中，0≤f_i≤1，2≤i≤n

$\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i=n,$ 且f_i是正实数或者零

在图2示出的具有第一反应器21的专用供给的级联实施方案中，相应地，我们可以得到2≤i≤n时的f1＝n和fi＝0。

根据另一个实施方案，能够部分地打开阀(20、21)，从而形成气体处理中心1的“混合”运行模式，即，承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂的部分发送至另一个反应器(2₂、...、2_n)，同时另一部分发送至主管道13，尤其是如果反应器2₁至2_n的处理能力不同。

另外，由于阀(20、21)的存在，即使在一个反应器(2₁、2₂、...、2_n)停止工作的情况下操作气体处理中心也是可能的。在该情况下，关闭停止工作的(例如第m个)反应器的阀(20、21)就足够了。关闭第(m-1)个反应器的阀21并关闭过滤器m的新氧化铝供应5_m也是必要的。

根据第一优选实施方案，气体处理中心1根据现有技术运行，停止工作的一个或多个反应器与其它反应器断开连接，并且没有气体流经。为了实现此目的，有利地提供公知类型的用于中断气流的装置。那么，气体处理中心1根据图1所示的原理运行。所有反应器(2₁、2₂、...、2_n)的所有阀21均关闭，并且阀20为了除反应器2_m之外的所有反应器(2₁、2₂、...、2_n)打开。关闭供应5a以防止过度供给，从而获得流速的等量分配，除了关闭的第m个供应5_m外，供应5₁到5_n向供给管道6排出等量的新氧化铝。

可选地，提供公知类型的管道以用于为粉末材料设置旁路，以避免一个或多个反应器停止工作。那么，气体处理中心1根据本发明的级联原理运行，化学中和剂和/或吸附剂不在停止工作的一个或多个反应器中流动，但在其它反应器中流动。

可选地，提供旁路装置以获得用于再循环使用(n-m)个反应器的化学中和剂和/或吸附剂的级联，其它并非级联一部分的反应器形成第二级联以再循环使用化学中和剂和/或吸附剂。因此，如果某反应器停止工作，根据本发明的原理，形成的两个次级级联工作。类似地，如果两个反应器停止工作，则形成两个或三个次级级联(这依赖于两个停止工作的反应器是否在级联中彼此相邻放置)，并且根据停止工作的反应器的数量继续下去。

图4示出了本发明所述气体处理中心1的第三实施方案。

该实施方案与图3示出的实施方案的原理相同，不同之处在于过度供给有新化学中和剂和/或吸附剂的第一反应器2₁向第二管道17排放承载有废物的化学中和剂和/或吸附剂，而且第二管道17再分成两个管道(23、24)，该两个管道(23、24)均与次级气动滑道19相连。

因此，第一反应器2₁通过第二管道17向两个序列的反应器((2₂、...、2_n)和(2′₂、...、2′_n))供应循环使用的材料。

从第二管道17分支出来的每个管道(23、24)均具有阀25，以优选地打开或关闭两个序列的反应器((2₂、...、2_n)和(2′₂、...、2′_n))中的一个的循环使用材料的供应。

图5是气体处理中心的示意图，该气体处理中心部分根据现有技术运行，部分根据本发明的第二实施方案运行，图6表示的是经过该中心各部分后获得的HF排放。

对比的是从包括10个反应器(2₁、2₂、2₃、2₄、2₅、2₆、2₇、2₈、2₉、2₁₀)的气体处理站获得的HF排放。为了进行该比较，根据如图1所示出的现有技术已提供了四个反应器(2₁、2₂、2₃、2₄)，其中每个反应器提供有等量的新氧化铝。因此，如果X表示供应给气体处理中心的所有反应器的新氧化铝总量，则已向前四个反应器供应X/10的量。

根据图3示出的运行模式，已提供四个其它反应器(2₇、2₈、2₉、2₁₀)以形成四个反应器(2₇、2₈、2₉、2₁₀)的级联。更精确地，并根据示例，与该级联的其它反应器(2₈、2₉、2₁₀)相比，序列中的第一反应器2₇已经过度供给了新氧化铝。有利地，该序列中的第一反应器2₇接收4X/10的70％的新氧化铝，该序列的第二反应器2₈接收来自于该级联的第一反应器2₇的、承载有废物的所有氧化铝并接收4X/10的20％的新氧化铝。该序列的第三反应器2₉不仅接收来自分配装置5的4X/10的10％的新氧化铝，还接收来自反应器2₈的、承载有废物的所有氧化铝，并且该序列的第四及最后的反应器2₁₀不接收来自分配装置5的新氧化铝，而接收来自反应器2₉的、承载有废物的所有氧化铝。

根据如图5示出的实施方案，以及对于图3和4示出的实施方案，具体地因为存在例如前述的专利FR 2 692 497中说明的料斗，反应器(2₁、...、2_n)中的每个均设置有化学中和剂和/或吸附剂的内循环。

然后对这八个反应器测量HF排放。发现根据现有技术运行的四个反应器(2₁、2₂、2₃、2₄)的平均排放是1.08ppm，并且根据级联模式运行的四个反应器(2₇、2₈、2₉、2₁₀)的平均HF排放是0.51ppm，与级联的第四反应器2₁₀相比，级联的第一反应器2₇排出较少的HF。

因此证明了，根据本发明的运行模式，随着反应器运行，总体HF排放是下降的。

因此，可以看出，从一个反应器到另一个的化学中和剂和/或吸附剂的循环用于获得比现有技术的装置更好的气流净化效果。

可选地，也可以构思出提供n个反应器的反应器群，该反应器群包括专门提供有新氧化铝的两个或更多的反应器，以及根据图2示出的运行模式运行的其余反应器。

类似地，也提供与气体处理中心的其余反应器相比过度供给的两个或更多的反应器，其余反应器则根据图3示出的运行模式运行。

当反应器2₁和2_n相比其余反应器过度供给有新氧化铝时，每个反应器的新氧化铝的流速可以如下公式表示：

B₁＝B_n＝f₁.M，其中， $1\≤f_1\≤\frac{n}{2}$

B_i＝f_i.M，其中，0≤f_i≤1，2≤i≤n-1

$\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i=n,$ 且f_i是正实数或者零

最后，本发明的各个实施方案可获得与现有技术所述装置至少一样好的排气净化效果，同时能减少为获得这种效果所使用的化学中和剂和/或吸附剂的数量。

另外，本发明的原理也可应用于包括具有不同处理能力反应器的气体处理中心。

Claims (12)

1.一种包含至少两个气流反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)的反应器群，优选地具有上升气流(3)，所述至少两个气流反应器一方面并行地被供应气体，另一方面被供应粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂，通过使所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触，能够使所述化学中和剂和/或吸附剂吸附所述气流(3)中存在的废物，所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)包括用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触后收集所述化学中和剂和/或吸附剂的装置(10)，所述反应器群的特征在于，所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)中的至少一个具有装置(11)和装置(7，16)，所述装置(11)用于在所述化学中和剂和/或吸附剂与所述气流(3)接触后排放所述化学中和剂和/或吸附剂，所述装置(11)连接至所述收集装置(10)，所述装置(7、16)用于将化学中和剂和/或吸附剂注入所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)中的至少另一个反应器中。

2.如权利要求1所述的反应器群，其特征在于，与所述反应器群中的其余反应器(2₂、2′₂...、2_n、2′_n)相比，至少一个反应器(2₁)被过度供给有从用于储存化学中和剂和/或吸附剂的装置(4)中排出的化学中和剂和/或吸附剂。

3.如权利要求2所述的反应器群，其特征在于，在所述排料装置(11)的帮助下，被过度供给有化学中和剂和/或吸附剂的所述至少一个反应器(2₁)，将承载有废物的至少部分粉末材料在与所述气流(3)接触之后，向所述反应器群中的至少一个其它反应器(2₂、2′₂...、2_n、2′_n)排放。

4.如权利要求2或3所述的反应器群，其特征在于，所述反应器群的所有反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)被并行地提供来自所述储存装置(4)的化学中和剂和/或吸附剂，并且在所述反应器群中的所述其它反应器(2₂、2′₂...、2_n、2′_n)中的每个均提供有一定量的化学中和剂和/或吸附剂，所述量是向被过度供给的所述反应器(2₁)提供的化学中和剂和/或吸附剂的分量的一部分。

5.如权利要求1所述的反应器群，其特征在于，至少一个反应器(2₁)被专门地提供有从用于储存化学中和剂和/或吸附剂的装置(4)排出的化学中和剂和/或吸附剂，并且所述反应器群的其它反应器(2₂、...、2_n)并未被提供从所述储存装置(4)排出的化学中和剂和/或吸附剂。

6.如权利要求5所述的反应器群，其特征在于，在所述排料装置(11)的帮助下，被专门地提供有从所述储存装置(4)排出的化学中和剂和/或吸附剂的所述至少一个反应器(2₁)，将承载有废物的所述化学中和剂和/或吸附剂在与所述气流(3)接触之后，向所述反应器群中的至少一个其它反应器(2₂、2′₂...、2_n、2′_n)排放。

7.如权利要求5或6所述的反应器群，其特征在于，所述反应器群中的所述其它反应器(2₂、...、2_n)串行地被提供有承载废物的化学中和剂和/或吸附剂，所述化学中和剂和/或吸附剂是从序列中位于上游紧邻的反应器(2₁、2₂、...、2_n-1)的所述排料装置(11)向所述其它反应器中的每个排放的。

8.如前述任一项权利要求所述的反应器群，其特征在于，所述排料装置(11)包含至少一个气动滑道(19)。

9.如权利要求1至4中任一项所述的反应器群，其特征在于，所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)的所述排料装置(11)与所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)共有的排料管道(13)连接。

10.一种气体处理中心(1)，其包括至少一个如前述权利要求所述的反应器群。

11.一种用于净化气流(3)的方法，其利用包含被并行地供应气流的至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)的至少一个反应器群，使所述气流与粉末材料型的化学中和剂和/或吸附剂接触，所述方法的特征在于，包括以下步骤，在至少一个所述反应器中与所述气流接触后，将所述化学中和剂和/或吸附剂移至所述至少两个反应器(2₁、2₂、2′₂...、2_n、2′_n)中的至少一个其它反应器。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，采用氧化铝Al₂O₃作为粉末材料，并使所述氧化铝与从铝电解池中排出的气体接触。

Images