CN201390787Y - 氧化铝投入自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种更为合理的氧化铝投入自动控制装置。该自动控制装置包括与料仓连接的溜槽，溜槽上设置有电动阀门，在氟化氢排放口处设置氟化氢在线检测仪的检测探头，氟化氢在线检测仪的浓度信号控制电动阀门的阀门控制器。通过实时检测氟化氢排放浓度并依据该浓度控制氧化铝投入量，实现了氧化铝按需投入，避免了氧化铝的过度破损或者氟化氢的排放浓度超标，有利于铝电解生产，特别适合于铝电解企业推广应用。

Description

氧化铝投入自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解产物氟化氢吸附处理装置，尤其是一种氟化氢吸附处理用氧化铝的投入自动控制装置。

背景技术

氟化盐在目前铝电解生产过程中是不可缺少的添加剂，但同时由于高温的熔融电解质中的氟化物与原料和空气中的水分反应生成氟化氢，氟化氢气体不仅损坏生产作业人员的身体健康，而且对周围环境造成严重的污染，危害地区的农、牧、林业的发展，多年以来，国内外一直在积极发展适合电解铝生产有效的检测和控制手段。可以作为原料的氟化氢气体被再次利用，降低了氟化盐的消耗量，减少污染物的排放，达到节能降耗的目的。国外已经出现了氟化氢在线检测仪，可用于测量释放出的氟化氢气体的浓度。在电解烟气净化工艺中应用氟化氢在线检测仪具有重要意义。

氟化氢在线检测仪由中央控制单元、检测探头、光缆、电缆、工业计算机等组成，中央控制单元包括半导体激光源、驱动电路、探测器、数字信号处理系统，检测探头包括接收器和反射器。分析仪工作时，激光束经过光纤传输到各通道激光发射器，多个检测探头分别安装在除尘器出口或烟囱，通过被检测气体后由反射器返回，汇聚于接收器的光敏管，光电转换的电流通过同轴电缆返回中央控制单元；另一路光束通过内置标定室，进行自动连续标定，消除各种因素导致的零点和量程飘移，通过测量信号和标定信号的自动分析处理获得被测气体的浓度并显示出来。

目前，国内外电解烟气净化系统的设计，主要采用干法净化工艺，也就是在含有氟化氢的电解烟气中投入大量的氧化铝，利用氧化铝较强的吸附性，氟化氢被牢牢吸附在氧化铝颗粒中，含氟后的氧化铝供电解槽使用。氧化铝的投入方式主要采用两级投料方式：第一级，投入含氟氧化铝，对烟气中的氟化氢进行预吸附，第二级，投入新鲜氧化铝，对未被吸附的氟化氢全面吸附，从而提高净化效率。

理论上新鲜氧化铝投入量越大越好，但受原铝产量限制，多投入的新鲜氧化铝只能通过循环方式再次利用，即投入含氟氧化铝。例如，某台300KA大型预焙电解槽原铝产量为83kg/h，所需氧化铝为166kg/h，所产生的烟气量为11000m³/h，但由于受工况等条件影响需投入330kg/h以上的氧化铝才能达到良好的净化效果，也就是说还有164kg/h的氧化铝需再次循环，但循环次数越多，氧化铝颗粒破损率越高，过度破损的氧化铝不利于铝电解生产。

由上可知，氧化铝的投入量由产量和吸氟化氢附的需要量来决定，控制关键在于控制氧化铝投入量的平稳均匀和尽量减少循环氧化铝的投入量，从而就需要及时有效地调整氧化铝的投入量和均匀度。而目前的生产实践中，一般在电解烟气净化系统中配置一个新鲜氧化铝投放口和两个循环氧化铝投放口，投放口均设置手动阀门，料仓或者回收管道通过溜槽连接到各投放口。每月进行一次取样化验分析，得到氟化氢的排放量，然后手动调节设置在投放口上的阀门开度，以保证向电解烟气中供给足够的氧化铝。由于系凭借经验来决定氧化铝的投入量和控制氟化氢的排放浓度，可能造成氧化铝的过度破损或者氟化氢的排放浓度超标，因而不够合理。

实用新型内容

为了克服现有凭经验决定氧化铝投入量不够合理的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种更为合理的氧化铝投入自动控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：氧化铝投入自动控制装置，包括与料仓连接的溜槽，溜槽上设置有阀门，所述阀门采用电动阀门，在氟化氢排放口处设置有氟化氢在线检测仪的检测探头，氟化氢在线检测仪的浓度信号控制电动阀门的阀门控制器。

本实用新型的有益效果是：实时检测氟化氢排放浓度和电动阀门开度信号，氟化氢在线检测仪的浓度信号和电动阀门开度信号经过处理对比，从而控制电动阀门开度，实现在线实时调整氧化铝的投放量，实现了氧化铝按需投入，避免了氧化铝的过度破损或者氟化氢的排放浓度超标，有利于铝电解生产。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型控制系统示意图。

图中标记为，1-料仓，2-溜槽，3-电动阀门，4-流量计，5-氟化氢排放口，6-工控机，7-PLC，8-阀门控制器，9-净化系统，10-氟化氢在线检测仪，11-中央控制单元，12-探头。

图1中实心箭头所示为氧化铝的流向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的氧化铝投入自动控制装置，包括与料仓1连接的溜槽2，溜槽2上设置有阀门，所述阀门采用电动阀门3，在氟化氢排放口5处设置有氟化氢在线检测仪10的检测探头12，氟化氢在线检测仪10的浓度信号控制电动阀门3的阀门控制器8。

利用氧化铝在高压风作用下的流态化原理，将电动阀门安装在溜槽末端，通过电动阀门开度来调节向净化系统9内投入氧化铝的投料量，实现自动控制稳定投料，在净化系统9内，氧化铝吸附氟化氢，由于可实时检测氟化氢排放浓度并依据该浓度控制氧化铝投入量，氧化铝按需投入，避免了氧化铝的过度破损或者氟化氢的排放浓度超标，有利于铝电解生产。

为了通过实测氧化铝投入量分析来确定合理的设定氧化铝投入量，在电动阀门3后设置有流量计4。

所述流量计4可采用冲板式电子流量计或固体流量测量仪。

如图2所示，氟化氢在线检测仪10、阀门控制器8、电动阀门3、流量计4与PLC7连接，氟化氢在线检测仪10和PLC7均连接到工控机6，电动阀门3的开度信号反馈连接PLC7，流量计4的流量信号反馈到PLC7，从而可以由工控机6对设定氧化铝投入量进行自动调节，实现完全的自动化控制。

实施例：

如图1和图2所示，采用多通道的GasFinderMC氟化氢在线检测仪10，在烟气净化系统除尘器的出口或烟囱等位置布置检测探头12，进行实时检测，检测仪的中央控制单元11置于地面控制室，同轴电缆和光纤将分布于不同位置的探头12与中央控制单元11连接起来，中央控制单元11输出电流信号进入位于地面控制室的PLC7和工控机6，通过数据分析对比，PLC7输出电流信号到阀门控制器8，用于控制电动阀门3的阀门开度，同时通过阀门开度的反馈信号返回PLC7和工控机6，用于验证阀门开度和控制。氧化铝投入量可通过流量计4监视，通过电动阀门开度来调节向净化系统9内投入氧化铝的投料量，实现自动控制稳定投料，在净化系统9内，氧化铝吸附氟化氢，同时，还可通过对氟化氢在线监测数据来分析新鲜氧化铝投入的均匀程度。

Claims (4)

1.氧化铝投入自动控制装置，包括与料仓(1)连接的溜槽(2)，溜槽(2)上设置有阀门，其特征是：所述阀门采用电动阀门(3)，在氟化氢排放口(5)处设置有氟化氢在线检测仪(10)的检测探头(12)，氟化氢在线检测仪(10)的浓度信号控制电动阀门(3)的阀门控制器(8)。

2.如权利要求1所述的氧化铝投入自动控制装置，其特征是：电动阀门(3)后设置有流量计(4)。

3.如权利要求2所述的氧化铝投入自动控制装置，其特征是：所述流量计(4)采用冲板式电子流量计或固体流量测量仪。

4.如权利要求3所述的氧化铝投入自动控制装置，其特征是：氟化氢在线检测仪(10)、阀门控制器(8)、电动阀门(3)、流量计(4)与PLC(7)连接，氟化氢在线检测仪(10)和PLC(7)均连接到工控机(6)，电动阀门开度反馈连接PLC(7)，流量计(4)的信号反馈到PLC(7)。

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