CN102851706B - 电解烟气干法净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种净化系统，尤其涉及一种电解烟气干法净化系统，由下述结构构成：除尘器，设在除尘器顶部的除尘器出口管道，与除尘器连接的反应器，与反应器连接的汇总管道，除尘器的底部与载氟氧化铝贮仓连通，反应器与新鲜氧化铝贮仓连通，除尘器出口管道通过主引风机与烟囱连通。本发明的优点效果：通过改变管道配置形式，降低局部阻力，进而使净化系统整个沿程阻力降低，节省能耗；提高净化效果，具有占地面积小、净化效率高、能耗低、维修量小、控制程度高等优点。

Description

电解烟气干法净化系统

本申请是申请号2009102198251、申请日2009年11月12日、发明创造名称为电解烟气干法净化系统的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种净化系统，尤其涉及一种电解烟气干法净化系统，其主要应用在电解铝行业电解烟气干法净化车间。

背景技术

在电解铝行业，铝电解过程是以氧化铝熔体为电解质，以碳素材料为电极进行电解，在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生以CO₂为主的阳极气体。同时还会散发出以氟化氢、氟化物、粉尘等为主的大气污染物，这些气体与阳极气体统称为电解烟气。

弥漫在电解车间内部的电解烟气使劳动条件恶化，严重影响生产工人的身体健康。电解烟气扩散到厂区周围将污染大气，给农牧业生产的发展及人民生活带来极大的危害。按照国家环保标准GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求，必须对电解烟气加以治理，进行达标排放。同时电解烟气中的氟化物也是电解生产的重要原料，回收利用具有重大的经济价值。因此电解铝行业都需要配置烟气净化系统。

电解烟气净化系统根据现场情况及工艺条件要求有多种配置形式。过去一般5~6万吨/年产能的电解系列配置一套净化系统，净化系统比较小，配置形式较单一。现在随着生产规模的扩大，一般对应10~13万吨/年或更大规模的电解铝系列，配置一套烟气净化设施。主要有以下两种形式：（1）20~32反吹风除尘器加20~32台VRI反应器加2~6台主引风机；（2）28~32脉冲除尘器加28~32台管道式反应器加2~6台主引风机。以上两种配置形式，目前都能满足国内环保排放标准的规定。但是以上两种系统存在着系统相互备用程度低、气流不稳定、占地面积大、成本高、运行维护费用高、能耗高等缺点，最重要的是进一步提高烟气净化效率比较困难。

由于现在国家环保标准的不断提高，要求净化系统长期、稳定、有效地满足国家环保标准的要求，另外从节能降耗方面考虑，以上系统也有进一步改进提高的必要。

发明内容

为了解决上述技术问题本发明提供一种电解烟气干法净化系统，目的是提高净化效率、降低投资、增加系统的稳定性、减少运行成本，延长设备的使用寿命。

为达上述目的本发明是通过如下技术方案实现的，电解烟气干法净化系统，其特征在于由下述结构构成：除尘器，设在除尘器顶部的除尘器出口管道，与除尘器连接的反应器，与反应器连接的汇总管道，除尘器的底部与载氟氧化铝贮仓连通，反应器与新鲜氧化铝贮仓连通，除尘器出口管道通过主引风机与烟囱连通。

所述的汇总管道与反应器之间设有反应器前管道。

所述的反应器与反应器前管道之间设有反应前阀门。

所述的反应器为VRI反应器或文丘里反应器或中间—四周多点式反应器。

所述的除尘器出口管道上设有除尘器出口阀门。

所述的新鲜氧化铝贮仓通过新鲜氧化铝溜槽与反应器连通。

所述的新鲜氧化铝贮仓与新鲜氧化铝溜槽之间设有振动筛。

所述的新鲜氧化铝溜槽与振动筛之间设有旋转流量计。

所述的除尘器的底部与载氟氧化铝贮仓通过载氟氧化铝溜槽连通。

所述的除尘器为脉冲除尘器或反吹风除尘器。

所述的载氟氧化铝溜槽上设有气力提升机。

所述的气力提升机与气力提升机用罗茨鼓风机连接。

所述的主引风机为3-6台。

所述的汇总管道与流态化用罗茨鼓风机连接。

所述的载氟氧化铝贮仓和新鲜氧化铝贮仓为单层或双层贮仓。

所述的除尘器与压力罐连接。

所述的中间—四周多点式反应器由下述结构构成：壳体，设在壳体底部的进气口，设在壳体顶部的出气口，进气口与出气口之间为混合通道，在壳体的中部混合通道的外侧设有料室，料室与设在壳体外的第一进料管相通，料室的底部侧面设有插入到混合通道的出料管，在壳体上设有插入到混合通道的第二进料管。

所述的料室下方设有反应器气室，反应器气室与壳体上设有反应器流化风管相通。

所述的料室与反应器气室之间设有透气板。

所述的第一进料管和第二进料管的数量为1-10个。

所述的第二进料管的出料口设在混合通道的中心。

所述的第二进料管为钢管或圆形溜槽管道。

所述的第二进料管进料端高于出料端。

所述的第二进料管设在出料管的上部、出料口的下部或与出料管平齐。

所述的出料管的数量在1~30个。

所述的出料管的形状为圆形或方形钢管。

所述的进气口与料室之间的混合通道的截面为梯形。

所述的壳体为圆形、方形或矩形。

所述的第二进料管的进料端与进料口相通。

所述的料室的上部加盖密封。

所述除尘器为预分离脉冲袋式除尘器，由下述结构构成，包括上部箱体、中部箱体、设在上部箱体的除尘器出气口和设在中部箱体下部的除尘器进气口，在中部箱体内设有喷吹管、喷嘴、骨架及布袋，中部箱体的下方为下部箱体，其特征在于所述的除尘器进气口设在中部箱体上部，在除尘器进气口与骨架之间设有隔离板，骨架上设有布袋，隔离板的下方设有导流板。

所述的骨架下方设有导流板。

所述的骨架的高度低于隔离板的高度。

所述的骨架固定在花板上。

所述的花板上设有孔，孔为非对称布置在花板上。

所述的花板的上方设有喷吹管和喷嘴，喷吹管和喷嘴设在上部箱体的底部。

所述的喷嘴下方设有引流管。

所述的喷吹管与上部箱体外的电磁脉冲阀连接。

所述的喷吹管与电磁脉冲阀之间设有气包。

所述的电磁脉冲阀设在上部箱体的顶部或侧部。

所述的骨架分节设置，为2-10节。

所述的上部箱体和下部箱体上设有检修门。

所述的上部箱体上设有观察孔。

所述的隔离板下方的导流板为一级或多级。

所述的下部箱体上设有溢流管、泄料口和循环料口。

所述的除尘器出气口设在上部箱体的顶部。

所述的除尘器出气口管道汇总后进入风机。

所述的风机为并联配置形式。

所述的除尘器进气口汇总管道为电解车间排烟支管的汇总管道。

所述的反应器为并联。

本发明的优点效果：通过改变管道配置形式，降低局部阻力，进而使净化系统整个沿程阻力降低，节省能耗；通过采用反应器，提高气固混合效果，进而提高净化效果；通过采用除尘器实现除尘器过滤粉尘、吸附氟化氢的作用；通过改变除尘器整体配置形式，节省了系统的占地面积；通过优化除尘器出口管道，及主引风机管路的优化，实现风机的相互备用，并根据不同工矿选取合理的运行参数；通过除尘器前后管路的优化改进，实现除尘器之间的相互备用，最大限度地减少一台除尘器维修时对整个系统平衡的影响；通过新鲜氧化铝输送设备和配置形式的优化，实现新鲜氧化铝均匀、稳定、定量的给料；通过返回氧化铝配置形式的改变，实现气力提升机的相互备用，当气力提升机维修时不影响系统的稳定运行；通过优化净化系统管道阀门结构形式，规整气流方向，使气流稳定匀速进入反应器，增加反应器的混合效果，延长了使用寿命；通过采用振动筛，保证净化系统内部原料输送的连续顺畅，保证系统的稳定运行。具有占地面积小、净化效率高、能耗低、维修量小、控制程度高等优点。

附图说明

图1是本发明的平面配置图。

图2是本发明的剖面图。

图3是本发明流程图。

图4是本发明除尘器的结构示意图。

图5是图4的侧视图。

图6是除尘器中的喷吹管、喷嘴和引流管的结构示意图。

图7是本发明反应器的结构示意图。

图中：1、除尘器；2、主引风机；3、汇总管道；4、除尘器出口管道；5、烟囱；6、除尘器出口阀门；7、反应器前管道；8、反应器；9、反应器前阀门；10、新鲜氧化铝贮仓；11、载氟氧化铝贮仓；12、新鲜氧化铝溜槽；13、载氟氧化铝溜槽；14、气力提升机；15、气力提升机用罗茨鼓风机；16、流态化用罗茨鼓风机；17、高压离心风机；18、旋转流量计；19、振动筛；20、循环溜槽；22、压力罐；23、第一进料管；24、料室；25、反应器气室；26、反应器流化风管；27、出气口；28、出料管；29、进料口；30、第二进料管；31、进气口；32、透气板；33、混合通道；34、壳体；35、除尘器进气口；36、除尘器出气口；37、隔离板；38、导流板；39、中部箱体；40、骨架；41、花板；42、喷吹管；43、喷嘴；44、上部箱体；45、电磁脉冲阀；46、下部箱体；47、溢流管；48、泄料口；49、循环料口；50、检修门；51、观察孔；52、引流管；53、气包。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加以详细描述。

如图1-3所示电解烟气干法净化系统，由下述结构构成：除尘器1，设在除尘器1顶部的除尘器出口管道4，与除尘器1连接的反应器8，与反应器8连接的汇总管道3，除尘器1的底部与载氟氧化铝贮仓11连通，反应器8与新鲜氧化铝贮仓10连通，除尘器出口管道4通过主引风机2与烟囱5连通，主引风机2为3-6台，汇总管道3与反应器8之间设有反应器前管道7，反应器8与反应器前管道7之间设有反应前阀门9；除尘器出口管道4上设有除尘器出口阀门6，新鲜氧化铝贮仓10通过新鲜氧化铝溜槽12与反应器8连通，新鲜氧化铝贮仓10与新鲜氧化铝溜槽12之间设有振动筛19，新鲜氧化铝溜槽12与振动筛19之间设有旋转流量计18，除尘器1的底部与载氟氧化铝贮仓11通过载氟氧化铝溜槽13连通，载氟氧化铝溜槽13上设有气力提升机14，气力提升机14与气力提升机用罗茨鼓风机15连接，汇总管道3与流态化用罗茨鼓风机16连接，载氟氧化铝贮仓11和新鲜氧化铝贮仓10为单层或双层贮仓，除尘器1与压力罐22连接。循环溜槽20用于连接除尘器1上的循环料口49和反应器前管道7，离心风机17为新鲜氧化铝溜槽12、载氟氧化铝溜槽13和循环溜槽20提供动力；除尘器出气口管道汇总后进入风机；风机为并联配置形式；除尘器进气口汇总管道为电解车间排烟支管的汇总管道；反应器为并联。

反应器8为VRI反应器或文丘里反应器17，或如图7所示中间—四周多点式反应器由下述结构构成：壳体34，设在壳体底部的进气口31，设在壳体顶部的出气口27，进气口31与出气口27之间为混合通道33，在壳体34的中部混合通道33的外侧设有料室24，料室24与设在壳体外的第一进料管23相通，料室24的底部侧面设有插入到混合通道11的出料管28，在壳体34上设有插入到混合通道11的第二进料管30，料室24下方设有反应器气室25，反应器气室25与壳体34上设有反应器流化风管26相通，料室24与反应器气室25之间设有透气板32，第一进料管23和第二进料管30的数量为1-10个，第二进料管30的出料口设在混合通道11的中心，第二进料管30为钢管或圆形溜槽管道，第二进料管30进料端高于出料端，第二进料管30设在出料管28的上部、出料管28的下部或与出料管28平齐，出料管28的数量在1~30个，出料管28的形状为圆形或方形钢管，进气口31与料室24之间的混合通道11的截面为梯形，壳体34为圆形、方形或矩形，第二进料管30的进料端与进料口29相通，料室24的上部加盖密封。每台反应器都用溜槽单独供料，保证每台反应器新鲜氧化铝的供料误差≤10%。

除尘器1为脉冲除尘器或反吹风除尘器。或如图4-6所示预分离脉冲袋式除尘器由下述结构构成，包括上部箱体44、中部箱体39、设在上部箱体44的除尘器出气口36和设在中部箱体39下部的除尘器进气口35，在中部箱体39内设有喷吹管42、喷嘴43、骨架40及布袋，中部箱体39的下方为下部箱体46，除尘器进气口35设在中部箱体39上部，在除尘器进气口39与骨架40之间设有隔离板37，骨架40上设有布袋，隔离板37的下方设有导流板38，骨架40下方设有导流板38，骨架40的高度低于隔离板37的高度，骨架分节设置，为2-10节，骨架40固定在花板41上，花板41上设有孔，孔为非对称布置在花板41上，花板41的上方设有喷吹管42和喷嘴43，喷吹管42和喷嘴43设在上部箱体44的底部，喷嘴43下方设有引流管52，喷吹管42与上部箱体44外的电磁脉冲阀45连接，喷吹管42与电磁脉冲阀45之间设有气包53，电磁脉冲阀45设在上部箱体44的顶部或侧部，，上部箱体44和下部箱体46上设有检修门50，上部箱体44上设有观察孔51，隔离板37下方的导流板38为一级或多级，下部箱体46上设有溢流管47、泄料口48和循环料口49，除尘器出气口36设在上部箱体44的顶部。

电解烟气通过电解槽集气罩和车间外排烟管道汇入电解烟气净化系统，首先进入汇总管道3，反应器前管道7与汇总管道3连通，且反应器前管道7是并联配置，这样可以使反应器8和除尘器1相互备用。通过反应器前管道7的烟气进入反应器前阀门9，反应器前阀门9起到规整气流方向的作用。通过反应器前阀门9的烟气进入反应器8，烟气在反应器8和除尘器前管道内与从新鲜氧化铝溜槽12和循环溜槽20来的氧化铝混合，完成大部分的吸附反应。混合烟气进入除尘器1，完成气固分离，分离下来的氧化铝通过载氟氧化铝溜槽13和气力提升机14进入载氟氧化铝贮仓，供电解车间生产使用。从除尘器1过滤出来的气体，经过除尘器出口阀门6和除尘器出口管道4进入引风机2，在引风机2的作用下，达标气体通过烟囱5排入大气。新鲜氧化铝通过新鲜氧化铝贮仓10排出，首先通过振动筛19除去其中的杂质，然后经过旋转流量计18稳定、准确、定量地向新鲜氧化铝溜槽供料。气力提升机用罗茨鼓风机15为气力提升机14提供动力；流态化用罗茨鼓风机16为除尘器或反应器，或溜槽提供流化风；高压离心风机17为溜槽或反应器提供流化风；压力罐22为除尘器提供压缩空气。

Claims (17)

1.电解烟气干法净化系统，其特征在于由下述结构构成：除尘器，设在除尘器顶部的除尘器出口管道，与除尘器连接的反应器，与反应器连接的汇总管道，除尘器的底部与载氟氧化铝贮仓连通，反应器与新鲜氧化铝贮仓连通，除尘器出口管道通过主引风机与烟囱连通；所述除尘器为预分离脉冲袋式除尘器，由下述结构构成，包括上部箱体、中部箱体、设在上部箱体的除尘器出气口和设在中部箱体下部的除尘器进气口，在中部箱体内设有喷吹管、喷嘴、骨架及布袋，中部箱体的下方为下部箱体，所述的除尘器进气口设在中部箱体上部，在除尘器进气口与骨架之间设有隔离板，骨架上设有布袋，隔离板的下方设有导流板；骨架下方设有导流板；骨架的高度低于隔离板的高度。

2.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的骨架固定在花板上。

3.根据权利要求2所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的花板上设有孔，孔为非对称布置在花板上。

4.根据权利要求2所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的花板的上方设有喷吹管和喷嘴，喷吹管和喷嘴设在上部箱体的底部。

5.根据权利要求4所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的喷嘴下方设有引流管。

6.根据权利要求4所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的喷吹管与上部箱体外的电磁脉冲阀连接。

7.根据权利要求6所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的喷吹管与电磁脉冲阀之间设有气包。

8.根据权利要求6所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的电磁脉冲阀设在上部箱体的顶部或侧部。

9.根据权利要求2所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的骨架分节设置，为2-10节。

10.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的上部箱体和下部箱体上设有检修门。

11.根据权利要求10所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的上部箱体上设有观察孔。

12.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的隔离板下方的导流板为一级或多级。

13.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的下部箱体上设有溢流管、泄料口和循环料口。

14.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的除尘器出气口设在上部箱体的顶部。

15.根据权利要求14所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的除尘器出气口管道汇总后进入风机。

16.根据权利要求15所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的风机为并联配置形式。

17.根据权利要求1所述的电解烟气干法净化系统，其特征在于所述的除尘器进气口汇总管道为电解车间排烟支管的汇总管道。