CN110670092A - 一种电解铝装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电解铝领域，具体的说是一种电解铝装置，包括包括降尘装置、沉淀装置、杂质转化装置、过滤装置和三个气阀，所述降尘装置与沉淀装置通过气阀相连通，所述沉淀装置与杂质转化装置通过气阀相连通，所述杂质转化装置和过滤装置通过气阀相连通。本发明所述的一种电解铝装置，利用降尘装置可对气体内部的颗粒杂质进行打湿的同时对气体进行降温处理，避免在处理过程中因高温产生的具有酸性的气体排出，配合沉淀装置可对气体中的氟化氢气进行吸收并形成氟化钠固体，通过降尘装置和沉淀装置的协同配合，对气体中的悬浮颗粒以及有害杂质进行剔除，在对气体就初步净化的同时将沉淀物进行回收等待后续回收利用。

Description

一种电解铝装置

技术领域

本发明涉及电解铝领域，具体说是一种电解铝装置。

背景技术

电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。

电解铝烟气冷却净化系统对降低电解生产成本和保护生态环境都有重要意义，随着国家生态文明建设的不断加强，对净化系统运行的要求也越来越严格。在铝材的加工过程中，通常需要在车间内部先将铝加工成电解铝液，电解铝的生产过程中会产生含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，如果不经过净化处理直接排入大气将严重的污染环境，为此，提出一种电解铝液装置来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种电解铝装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解铝装置，包括降尘装置、沉淀装置、杂质转化装置、过滤装置和三个气阀，所述降尘装置与沉淀装置通过气阀相连通，所述沉淀装置与杂质转化装置通过气阀相连通，所述杂质转化装置和过滤装置通过气阀相连通。

具体的，所述降尘装置包括第一箱体，所述第一箱体的左侧面固定安装有进气管，所述第一箱体的上表面固定安装有冷却水箱，所述冷却水箱的顶部固定安装有进水管，所述冷却水箱的底部固定连接有四个雾化喷头，所述雾化喷头的输出口延伸至第一箱体的内部，所述第一箱体内壁的底部固定安装有储水板，所述第一箱体的左侧面固定安装有收集管，所述收集管的输入口位于储水板的内部。

具体的，所述沉淀装置包括第二箱体，所述第二箱体与第一箱体通过气阀相连通，且第二箱体与第一箱体之间的气阀的输出口固定连接有延伸管，所述延伸管的输出口延伸至第二箱体的内部，所述第二箱体的上表面固定插接有进料管，所述进料管的底端延伸至第二箱体的内部，所述第二箱体的内部通过进料管通入碳酸钠溶液，所述第二箱体的下表面固定安装有出料管，所述出料管的输入口延伸至第二箱体的内部。

具体的，碳酸钠溶液的液面上放置有液位显示装置，所述液位显示装置包括漂浮板和刻度杆，漂浮板位于液面上，刻度杆的底端与漂浮板的顶部固定连接，刻度杆的顶端通过第二箱体的上表面延伸至第二箱体的外侧，所述第二箱体与刻度杆的连接处设置有密封套，密封套为弹性橡胶套圈。

具体的，所述杂质转化装置包括第三箱体，所述第二箱体与第三箱体通过气阀相连通，所述第三箱体的正面固定安装有观察窗和控制面板，所述控制面板的内部固定安装有控制器，所述第三箱体的下表面固定安装有电加热器，所述第三箱体内壁的底部固定安装有氧化铜板，所述第三箱体内壁的顶部固定安装有温度传感器，所述氧化铜板的两侧分别固定安装有位于第三箱体内壁底部的风机。

具体的，所述控制器的输出端分别与四个气阀、电加热器和风机的输入端电连接，所述控制器与温度传感器双向电连接，所述控制器的输入端与控制面板的输出端电连接，所述氧化铜板内部的发热管通过电源线和开关与电加热器电连接。

具体的，所述过滤装置包括第四箱体，所述第四箱体的上表面放置有盖板，所述盖板的顶端固定连接有把手，所述盖板的底部从左往右依次固定安装有第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层通过第四箱体的顶部的开口处延伸至第四箱体的内部，所述第四箱体的内壁固定安装有三个四个格栅板，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层分别位于两个格栅板的相对面之间，所述第四箱体的右侧面固定安装有出气管，所述出气管的表面固定安装有控制阀。

具体的，所述第一过滤层为活性炭吸附网，所述第二过滤层为镍铜合金过网，所述第三过滤层为刚玉质陶瓷过滤网。

具体的，所述第四箱体内壁的底部固定安装有三个放置座，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层的底端均延伸至放置座的内部。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种电解铝装置，利用降尘装置可对气体内部的颗粒杂质进行打湿的同时对气体进行降温处理，避免在处理过程中因高温产生的具有酸性的气体排出，配合沉淀装置可对气体中的氟化氢气进行吸收并形成氟化钠固体，通过降尘装置和沉淀装置的协同配合，对气体中的悬浮颗粒以及有害杂质进行剔除，在对气体就初步净化的同时将沉淀物进行回收等待后续回收利用。

(2)本发明所述的一种电解铝装置，利用杂质转化装置促使气体与灼热的氧化铜板接触，从而将气体中的一氧化碳转化成二氧化碳，避免排放一氧化碳向外界的排放，配合过滤装置内部的四个过滤层可对气体进行层层净化，同时盖板可带动四个过滤层进行及时更换，使得四个过滤层始终保持洁净状态，从而保证了净化的效果，通过杂质转化装置配合过滤装置对废气进行有害气体吸附的同时对废气进行层层净化，避免了有害物质直接排入大气的情况，从而对人体以及环境进行保护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的一种电解铝装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种电解铝装置的结构正式图；

图3为本发明提供的一种电解铝装置的降尘装置以及沉淀装置结构示意图；

图4为本发明提供的一种电解铝装置的杂质转化装置以及过滤装置结构示意图。

图中：1、降尘装置；101、第一箱体；102、进气管；103、冷却水箱；104、进水管；105、雾化喷头；106、储水板；107、收集管；2、沉淀装置；201、第二箱体；202、进料管；203、液位显示装置；204、出料管；3、杂质转化装置；301、第三箱体；302、观察窗；303、控制面板；304、控制器；305、电加热器；306、氧化铜板；307、风机；308、温度传感器；4、过滤装置；401、第四箱体；402、盖板；403、把手；404、第一过滤层；405、第二过滤层；406、第三过滤层；407、格栅板；408、出气管；409、控制阀；5、气阀；501、延伸管。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图4所示，本发明所述的一种电解铝装置，包括降尘装置1、沉淀装置2、杂质转化装置3、过滤装置4和三个气阀5，所述降尘装置1与沉淀装置2通过气阀5相连通，所述沉淀装置2与杂质转化装置3通过气阀5相连通，所述杂质转化装置3和过滤装置4通过气阀5相连通。

具体的，所述降尘装置1包括第一箱体101，所述第一箱体101的左侧面固定安装有进气管102，所述第一箱体101的上表面固定安装有冷却水箱103，所述冷却水箱103的顶部固定安装有进水管104，所述冷却水箱103的底部固定连接有四个雾化喷头105，所述雾化喷头105的输出口延伸至第一箱体101的内部，所述第一箱体101内壁的底部固定安装有储水板106，所述第一箱体101的左侧面固定安装有收集管107，所述收集管107的输入口位于储水板106的内部，利用降尘装置2可对气体内部的颗粒杂质进行打湿的同时对气体进行降温处理，避免在处理过程中因高温产生的具有酸性的气体排出。

具体的，所述沉淀装置2包括第二箱体201，所述第二箱体201与第一箱体101通过气阀5相连通，且第二箱体201与第一箱体101之间的气阀5的输出口固定连接有延伸管501，所述延伸管501的输出口延伸至第二箱体201的内部，所述第二箱体201的上表面固定插接有进料管202，所述进料管202的底端延伸至第二箱体201的内部，所述第二箱体201的内部通过进料管202通入碳酸钠溶液，所述第二箱体201的下表面固定安装有出料管204，所述出料管204的输入口延伸至第二箱体201的内部，配合沉淀装置2可对气体中的氟化氢气进行吸收并形成氟化钠固体，通过降尘装置1和沉淀装置2的协同配合，对气体中的悬浮颗粒以及有害杂质进行剔除，在对气体就初步净化的同时将沉淀物进行回收等待后续回收利用。

具体的，碳酸钠溶液的液面上放置有液位显示装置203，所述液位显示装置203包括漂浮板和刻度杆，漂浮板位于液面上，刻度杆的底端与漂浮板的顶部固定连接，刻度杆的顶端通过第二箱体201的上表面延伸至第二箱体201的外侧，所述第二箱体201与刻度杆的连接处设置有密封套，密封套为弹性橡胶套圈，漂浮板利用浮力可漂浮在碳酸钠溶液液面上，使得刻度杆延伸出第二箱体201的长度即为溶液的容量。

具体的，所述杂质转化装置3包括第三箱体301，所述第二箱体201与第三箱体301通过气阀5相连通，所述第三箱体301的正面固定安装有观察窗302和控制面板303，所述控制面板303的内部固定安装有控制器304，所述第三箱体301的下表面固定安装有电加热器305，所述第三箱体301内壁的底部固定安装有氧化铜板306，所述第三箱体301内壁的顶部固定安装有温度传感器308，所述氧化铜板306的两侧分别固定安装有位于第三箱体301内壁底部的风机307，利用杂质转化装置3促使气体与灼热的氧化铜板306接触，从而将气体中的一氧化碳转化成二氧化碳，避免排放一氧化碳向外界的排放。

具体的，所述控制器304的输出端分别与四个气阀5、电加热器305和风机307的输入端电连接，所述控制器304与温度传感器308双向电连接，控制器304的型号为AT89S51，温度传感器308的型号为HTU21，所述控制器304的输入端与控制面板303的输出端电连接，所述氧化铜板306内部的发热管通过电源线和开关与电加热器305电连接，电加热器305的型号为BGY230*230-380。

具体的，所述过滤装置4包括第四箱体401，所述第四箱体401的上表面放置有盖板402，所述盖板402的顶端固定连接有把手403，所述盖板402的底部从左往右依次固定安装有第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406，所述第一过滤层404为活性炭吸附网，所述第二过滤层405为镍铜合金过网，所述第三过滤层406为刚玉质陶瓷过滤网，所述第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406通过第四箱体401的顶部的开口处延伸至第四箱体401的内部，所述第四箱体401的内壁固定安装有三个四个格栅板407，所述第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406分别位于两个格栅板407的相对面之间，所述第四箱体401的右侧面固定安装有出气管408，所述出气管408的表面固定安装有控制阀409，过滤装置4内部的四个过滤层可对气体进行层层净化，同时盖板402可带动四个过滤层进行及时更换，使得四个过滤层始终保持洁净状态，从而保证了净化的效果。

具体的，所述第四箱体401内壁的底部固定安装有三个放置座，所述第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406的底端均延伸至放置座的内部，利用放置座可对第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406的底端进行稳定放置，避免第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406的底端发生晃动。

在使用时，废气通过进气管102进入第一箱体101内部，打开雾化喷头105，雾化喷头105将冷却水箱103中的冷却水通过雾化的方式与废气接触，从而将废气中的颗粒物质进行打湿，被打湿的颗粒杂质落入储水板106的内部并形成废水，废水通过收集管107向外排放，经过降尘装置处理后的废气通过气阀5进入沉淀装置2的内部，进料管202可对第二箱体201内部通入碳酸钠溶液，废气被延伸管501通入碳酸钠溶液内，碳酸钠溶液可对氟化氢气进行吸收并形成氟化钠固体，废气中的氟化氢气体得到剔除，同时氟化钠固体可通过出料管204进行排放，漂浮板利用浮力可漂浮在碳酸钠溶液液面上，使得刻度杆延伸出第二箱体201的长度即为溶液的容量，经过沉淀装置2处理后的废气通过气阀5进入杂质转化装置3内部，控制板304启动电加热器305，电加热器305对氧化铜板306加热，废气与氧化铜板306相接触，灼热的氧化铜板可将一氧化碳发生化学反应，将一氧化碳转化成二氧化碳，其化学反应方程式为：CO+CuO＝加热＝Cu+CO2，从而将一氧化碳进行转化，经过杂质转化装置3处理后的废气通过气阀5进入过滤装置4的内部，废气依次接触第一过滤层404、第二过滤层405和第三过滤层406从而完成对废气的层层过滤层，经过过滤装置4净化后的气体通过出气管408进行排放。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电解铝装置，包括降尘装置(1)、沉淀装置(2)、杂质转化装置(3)、过滤装置(4)和三个气阀(5)，其特征在于：所述降尘装置(1)与沉淀装置(2)通过气阀(5)相连通，所述沉淀装置(2)与杂质转化装置(3)通过气阀(5)相连通，所述杂质转化装置(3)和过滤装置(4)通过气阀(5)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述降尘装置(1)包括第一箱体(101)，所述第一箱体(101)的左侧面固定安装有进气管(102)，所述第一箱体(101)的上表面固定安装有冷却水箱(103)，所述冷却水箱(103)的顶部固定安装有进水管(104)，所述冷却水箱(103)的底部固定连接有四个雾化喷头(105)，所述雾化喷头(105)的输出口延伸至第一箱体(101)的内部，所述第一箱体(101)内壁的底部固定安装有储水板(106)，所述第一箱体(101)的左侧面固定安装有收集管(107)，所述收集管(107)的输入口位于储水板(106)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述沉淀装置(2)包括第二箱体(201)，所述第二箱体(201)与第一箱体(101)通过气阀(5)相连通，且第二箱体(201)与第一箱体(101)之间的气阀(5)的输出口固定连接有延伸管(501)，所述延伸管(501)的输出口延伸至第二箱体(201)的内部，所述第二箱体(201)的上表面固定插接有进料管(202)，所述进料管(202)的底端延伸至第二箱体(201)的内部，所述第二箱体(201)的内部通过进料管(202)通入碳酸钠溶液，所述第二箱体(201)的下表面固定安装有出料管(204)，所述出料管(204)的输入口延伸至第二箱体(201)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种电解铝装置，其特征在于：碳酸钠溶液的液面上放置有液位显示装置(203)，所述液位显示装置(203)包括漂浮板和刻度杆，漂浮板位于液面上，刻度杆的底端与漂浮板的顶部固定连接，刻度杆的顶端通过第二箱体(201)的上表面延伸至第二箱体(201)的外侧，所述第二箱体(201)与刻度杆的连接处设置有密封套，密封套为弹性橡胶套圈。

5.根据权利要求1所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述杂质转化装置(3)包括第三箱体(301)，所述第二箱体(201)与第三箱体(301)通过气阀(5)相连通，所述第三箱体(301)的正面固定安装有观察窗(302)和控制面板(303)，所述控制面板(303)的内部固定安装有控制器(304)，所述第三箱体(301)的下表面固定安装有电加热器(305)，所述第三箱体(301)内壁的底部固定安装有氧化铜板(306)，所述第三箱体(301)内壁的顶部固定安装有温度传感器(308)，所述氧化铜板(306)的两侧分别固定安装有位于第三箱体(301)内壁底部的风机(307)。

6.根据权利要求5所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述控制器(304)的输出端分别与四个气阀(5)、电加热器(305)和风机(307)的输入端电连接，所述控制器(304)与温度传感器(308)双向电连接，所述控制器(304)的输入端与控制面板(303)的输出端电连接，所述氧化铜板(306)内部的发热管通过电源线和开关与电加热器(305)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述过滤装置(4)包括第四箱体(401)，所述第四箱体(401)的上表面放置有盖板(402)，所述盖板(402)的顶端固定连接有把手(403)，所述盖板(402)的底部从左往右依次固定安装有第一过滤层(404)、第二过滤层(405)和第三过滤层(406)，所述第一过滤层(404)、第二过滤层(405)和第三过滤层(406)通过第四箱体(401)的顶部的开口处延伸至第四箱体(401)的内部，所述第四箱体(401)的内壁固定安装有三个四个格栅板(407)，所述第一过滤层(404)、第二过滤层(405)和第三过滤层(406)分别位于两个格栅板(407)的相对面之间，所述第四箱体(401)的右侧面固定安装有出气管(408)，所述出气管(408)的表面固定安装有控制阀(409)。

8.根据权利要求7所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述第一过滤层(404)为活性炭吸附网，所述第二过滤层(405)为镍铜合金过网，所述第三过滤层(406)为刚玉质陶瓷过滤网。

9.根据权利要求7所述的一种电解铝装置，其特征在于：所述第四箱体(401)内壁的底部固定安装有三个放置座，所述第一过滤层(404)、第二过滤层(405)和第三过滤层(406)的底端均延伸至放置座的内部。

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