CN113117497A - 一种二投三反干法烟气净化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二投三反干法烟气净化的方法，所述钢支架上固定连接有多个并列烟气除尘器，多个所述烟气除尘器包括除尘器箱体和除尘器灰斗，所述除尘器箱体内设置有布袋，所述除尘器箱体上放设有用于遮雨的除尘器防雨棚，所述除尘器箱体侧面设有除尘器出口烟道。本发明采用“二投三反”+“分离反应”模式，实现了二段式投料方式，新鲜氧化铝和载氟氧化铝分开投料，烟气实现三次有效反应，两段式投料，投料先注含氟氧化铝，后注新鲜氧化铝，分段投入，投料位置不同。分离反应器前端烟道中的氧化铝粉相比之前技术要少无需较快流速，因此系统阻力小，同时烟气进入除尘器之前进行预分离，降低了除尘器的负荷，整体除尘器差压会降低，同时对系统主引风机的能耗会大大降低。

Description

一种二投三反干法烟气净化的方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种电解铝烟气经过二处分开投料从而实现三次反应的氧化铝干法净化方法。

背景技术

目前铝在电解过程中，电解槽中会产生大量的有害物质，其中主要的有害物质为氟化氢、二氧化硫及粉尘等。目前国内均采用氧化铝干法净化技术，即采用氧化铝作吸附剂与烟气中的氟化氢反应。铝电解烟气净化的核心技术为除尘器和反应器技术。在我国80年代，铝电解烟气净化大部分企业主要采用LLZB1850型低压反吹风菱型除尘器或者脉冲低压布袋除尘器，但反应器均采用VRI、文丘里等管道式反应器，这种反应器要求新鲜氧化铝和含氟氧化铝同时注入到反应器当中，即进入除尘器前的垂直烟道中；在管道式反应器中下料管垂直上方的烟气流速较低，氧化铝颗粒在下料点附近不能迅速扩散开; 氧化铝颗粒随着流动路径延长而逐渐弥散，在出口截面上分布范围大致呈对称分布，但没有与烟气充分混合；在管道上部，高速流动的氧化铝颗粒与管壁接触面积较大，因此氧化铝破损率较高，管道磨损严重，氧化铝与烟气的混合效果较差，净化效率低。

随着近几年国家对铝工业污染的排放标准也在不断提高，上述技术已经满足不了排放及节能降耗的要求。

为此，我们设计了一种二投三反干法烟气净化的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决电解铝烟气净化投料不均匀，HF吸收不充分，氧化铝破损率较高，管道磨损严重，氧化铝与烟气的混合效果较差，净化效率低的问题，而提出的一种二投三反干法烟气净化的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种二投三反干法烟气净化的方法，包括钢支架，所述钢支架上固定连接有多个烟气除尘器 ，多个所述烟气除尘器包括除尘器箱体和除尘器灰斗，所述除尘器箱体内设置有布袋，所述除尘器箱体上放设有用于遮雨的除尘器防雨棚，所述除尘器箱体侧面设有除尘器出口烟道；

所述除尘器灰斗下方设置有除尘器灰斗沸腾床，所述除尘器灰斗下方设置有反应烟道，所述除尘器灰斗和反应烟道通过分离反应器连接，所述反应烟道下房设置有除尘器前汇总烟道，所述反应烟道上设有循环氧化铝均料器，所述除尘器灰斗沸腾床一侧设置有新鲜氧化铝输送溜槽+小气提。

优选地，所述含氟、含尘烟气经过烟道汇总进入烟气除尘器底部的除尘器前汇总烟道内，其烟气均匀的分配到每台除尘器，所述除尘器的入口烟道反应通道处，所述循环氧化铝均料器内填充有含氟氧化铝，且含氟氧化铝通过循环氧化铝均料器均匀的分配到反应烟道内与高浓度含氟烟气进行第一次反应。

优选地，所述含氟氧化铝烟气在分离反应器离心力作用下进行预分离，所述分离下的含氟氧化铝一部分进入含氟氧化铝仓供生产使用，另一部分进入循环氧化铝均料器作循环料使用，所述新鲜氧化铝采用新鲜氧化铝输送溜槽+小气提加料至除尘器灰斗底部直接喷入除尘器箱体内，所述新鲜氧化铝在除尘器箱体内与氟化氢含量低的烟气进行第二次吸附反应。

优选地，所述新鲜氧化铝在除尘器箱体内设置的布袋表层上形成一层氧化铝滤饼，且烟气经过布袋时布袋表层的氧化铝可与烟气中的氟化氢进行第三次吸附反应。

优选地，所述氧化铝投料分两路投料，一路投料先注含氟氧化铝，后注新鲜氧化铝，分两路投入，所述烟道中的氧化铝粉相比之前技术要少无需较快流速，因此系统阻力小，同时烟气进入除尘器之前进行预分离，降低了除尘器的负荷，整体除尘器差压会降低，同时对系统主引风机的能耗会大大降低。

本发明采用了新鲜氧化铝和载氟氧化铝分开投料，具备以下有益效果：

1、本发明采用“二投三反”+“分离反应”模式，实现了二段式投料方式，新鲜氧化铝和载氟氧化铝分开投料，烟气实现三次有效反应，两段式投料，投料先注含氟氧化铝，后注新鲜氧化铝，分段投入。充分利用了氧化铝的活性，烟道中的氧化铝粉相比之前技术要少无需较快流速，因此系统阻力小，同时烟气进入除尘器之前进行预分离，降低了除尘器的负荷整体除尘器差压会降低，同时对系统主引风机的能耗会大大降低。

2、本发明采用两处投料中间设置分离反应器，含氟氧化铝烟气在分离反应器离心力作用下进行预分离，减轻了布袋除尘器的负担，此装置可以降低氧化铝在整个净化系统中的无功死循环，从而降低氧化铝的破损率及设备的磨损，使布袋除尘器有较高的除尘效率及使用寿命。

综上所述，本发明设计合理，不仅能够降低氧化铝的无功死循环，合理利用氧化铝的吸附性能，系统阻力小，整体除尘器差压会降低，而且能够使得系统主引风机的能耗会大大降低，HF吸收充分回收效率高，净化效果好。本发明可广泛应于电解铝烟气净化。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明新工艺与传统工艺的对比示意图；

图3为本发明的三维视图；

图4为图3除尘器箱体以下侧面的断面图。

图中：1钢支架、2除尘器前汇总烟道、3反应烟道、4循环氧化铝均料器、5分离反应器、6除尘器灰斗、7除尘器灰斗沸腾床、8返回氧化铝输送溜槽、9新鲜氧化铝输送溜槽+小气提、10除尘器箱体、11除尘器出口烟道、12除尘器防雨棚。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-4，一种二投三反干法烟气净化的方法，包括钢支架1，钢支架1上固定连接有多个烟气除尘器 ，多个烟气除尘器包括除尘器箱体10和除尘器灰斗6，除尘器箱体10内设置有布袋，除尘器箱体10上放设有用于遮雨的除尘器防雨棚12，除尘器箱体10侧面设有除尘器出口烟道11；

除尘器灰斗6下方设置有除尘器灰斗沸腾床7，除尘器灰斗6下方设置有反应烟道3，除尘器灰斗6和反应烟道3通过分离反应器5连接，反应烟道3下房设置有除尘器前汇总烟道2。

如图2示，本发明新工艺与传统工艺对比示意图，从图中可以很明显的看出，本发明采用二处投料，一处新鲜料在除尘器灰斗6内，另一处循环料投在分离反应器5前端反应烟道3内，从而实现“二投三反”。

需要说明的是，进入除尘器前端设有分离反应器5提前进行预分离，减轻了布袋的过滤负担；传统工艺采用的是一段式投料，新鲜氧化铝和循环氧化铝同时注入到管式反应器中，存在分料不均匀以及阻力增加的问题，氧化铝和氟化氢的反应只能在垂直的烟道中完成，反应不彻底，净化效果差，另外烟气在进入除尘器之前没有进行预分离，会给除尘器造成负担，阻力增加运行成本高。

含氟、含尘烟气经过烟道汇总进入烟气除尘器底部的除尘器前汇总烟道2内，其烟气均匀的分配到每台除尘器，除尘器的入口烟道反应通道处，循环氧化铝均料器4内装有从除尘器灰斗下来的含氟氧化铝，且含氟氧化铝通过循环氧化铝均料器4均匀的分配到反应烟道3内与高浓度含氟烟气进行第一次反应。

需要说明的是，氧化铝投料分两路投料，一路投料先注含氟氧化铝，后注新鲜氧化铝，分两路投入，烟道中的氧化铝粉相比之前技术要少无需较快流速，因此系统阻力小，整体除尘器差压会降低，同时对系统主引风机的能耗会大大降低。

含氟氧化铝烟气在分离反应器5离心力作用下进行预分离，分离下的氟氧化铝一部分进入氟氧化铝仓供生产使用，另一部分进入循环氧化铝均料器4作循环料使用，新鲜氧化铝采用新鲜氧化铝输送溜槽+小气提9加料至除尘器灰斗6底部直接喷入除尘器箱体10内，新鲜氧化铝在除尘器箱体10内与氟化氢含量低的烟气进行第二次吸附反应。

新鲜氧化铝在除尘器箱体10内设置的布袋表层上形成一层氧化铝滤饼，且烟气经过布袋时布袋表层的氧化铝可与烟气中的氟化氢进行第三次吸附反应。

这样烟气与氧化铝、粉尘等固态物质混合后一起经过反应通道进入除尘器10前，经过分离反应器5的预分离，使大部分固态物质直接进入除尘器灰斗6，降低了除尘器箱体10内部氧化铝、粉尘等固态物质的浓度，降低了除尘器过滤负荷，同时降低氧化铝在整个净化系统中的无功死循环，从而降低氧化铝的破损率及设备的磨损，使布袋除尘器有较高的除尘效率及使用寿命。

其中新鲜氧化铝采用新鲜氧化铝输送溜槽+小气提9加料至除尘器灰斗6底部直接喷入除尘器箱体10内，在布袋表层上形成一层氧化铝滤饼，当烟气经过布袋时布袋表层的氧化铝可与烟气中的氟化氢进行最后一次吸附反应，增强了除尘器的净化能力。

此系统采用两段式投料，一段采用含氟氧化铝在分离反应器及前端的反应通道内与氟化氢含量高的烟气反应，二段采用新鲜氧化铝在除尘器内与氟化氢含量低的烟气进行吸附反应，能够彻底净化烟气中的氟化物，合理利用氧化铝的吸附性能。

在分离反应器5可将进入除尘器的烟气进行气固预分离，同时具有风粉混合效果好反应时间长，氧化铝颗粒破损率低的优点，氧化铝和氟化氢反应彻底。

反应烟道3上设有循环氧化铝均料器4，除尘器灰斗沸腾床7一侧设置有新鲜氧化铝输送溜槽+小气提9。

本发明中，采用“二投三反”+“分离反应”模式实现了二段式投料烟气完成三次反应方式，新鲜氧化铝和载氟氧化铝分开投料，含氟氧化铝通过均匀配料器4均匀的分配到烟道3内，与高浓度含氟烟气进行第一次反应，然后含氟氧化铝烟气在分离反应器5离心力作用下进行预分离，分离出烟气中的大部分含氟氧化铝，含氟氧化铝落入灰斗6底部沸腾床内，分离下的载氟氧化铝一部分进入含氟氧化铝仓供生产使用，另一部分进入均匀配料器4作循环料使用；同时新鲜氧化铝采用小气提9加料至除尘器灰斗6底部直接喷入除尘器箱体内，新鲜氧化铝在除尘器内与氟化氢含量低的烟气进行第二次吸附反应，与此同时新鲜氧化铝在布袋表层上形成一层氧化铝滤饼，当烟气经过布袋时布袋表层的氧化铝可与烟气中的氟化氢进行第三次吸附反应。在分离反应器5可将进入除尘器的烟气进行气固预分离，同时具有风粉混合效果好反应时间长，氧化铝颗粒破损率低的优点，氧化铝和氟化氢反应彻底。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种二投三反干法烟气净化的方法，包括钢支架（1），其特征在于，所述钢支架（1）上固定连接有多个并列烟气除尘器 ，多个所述烟气除尘器包括除尘器箱体（10）和除尘器灰斗（6），所述除尘器箱体（10）内设置有布袋，所述除尘器箱体（10）上放设有用于遮雨的除尘器防雨棚（12），所述除尘器箱体（10）侧面设有除尘器出口烟道（11）；

所述除尘器灰斗（6）下方设置有除尘器灰斗沸腾床（7），所述除尘器灰斗（6）侧面设置有分离反应器（5），所述除尘器灰斗（6）和反应烟道（3）通过分离反应器（5）连接，所述反应烟道（3）下方设置有除尘器前汇总烟道（2），所述反应烟道（3）上设有循环氧化铝均料器（4），所述除尘器灰斗沸腾床（7）一侧设置有新鲜氧化铝输送溜槽+小气提（9）。

2.根据权利要求1所述的一种二投三反干法烟气净化的方法，其特征在于，所述含氟、含尘烟气经过烟道汇总进入烟气除尘器底部的除尘器前汇总烟道（2）内，其烟气均匀的分配到每台除尘器，所述除尘器的入口烟道反应通道处安装循环氧化铝均料器（4），所述循环氧化铝均料器（4）内装有从除尘器灰斗（6）下来的含氟氧化铝，且含氟氧化铝通过循环氧化铝均料器（4）均匀的分配到反应烟道（3）内与高浓度含氟烟气进行第一次反应。

3.根据权利要求2所述的一种二投三反干法烟气净化的方法，其特征在于，所述含氟氧化铝烟气在分离反应器（5）离心力作用下进行气固预分离，所述分离下的含氟氧化铝一部分进入含氟氧化铝仓供生产使用，另一部分进入循环氧化铝均料器（4）作循环料使用，所述新鲜氧化铝采用新鲜氧化铝输送溜槽+小气提（9）加料至除尘器灰斗（6）底部直接喷入除尘器箱体（10）内，所述新鲜氧化铝在除尘器箱体（10）内与氟化氢含量低的烟气进行第二次吸附反应。

4.根据权利要求1所述的一种二投三反干法烟气净化的方法，其特征在于，所述新鲜氧化铝在除尘器箱体（10）内设置的布袋表层上形成一层氧化铝滤饼，且烟气经过布袋时布袋表层的氧化铝可与烟气中的氟化氢进行第三次吸附反应。

5.根据权利要求2所述的一种二投三反干法烟气净化的方法，其特征在于，所述氧化铝投料分两路投料，一路在分离反应器前投料先注含氟氧化铝，另一路在分离反应器后注新鲜氧化铝，分两路投入，所述烟道中的氧化铝粉相比之前技术要少无需较快流速，因此系统阻力小，同时烟气进入除尘器之前进行预分离，降低了除尘器的负荷，整体除尘器差压会降低，同时对系统主引风机的能耗会大大降低。

Images