Przedmiotem wynalazku jest sposób suchego oczyszczania gazów powstajacych przy elektrolizie aluminium zanieczyszczonych smolami oraz urza¬ dzenie do suchego oczyszczania gazów z elektrolizy aluminium. Wynalazek ma zastosowanie w proce¬ sie produkcji aluminium hutniczego w elektrolize- rach w celu odzyskania z gazów anodowych zwiaz¬ ków fluorowych, bedacych podstawowym surowcem w produkcji aluminium.Dotychczas stosuje sie dla odzysku fluoru z ga¬ zów sposoby mokre lub sposoby kombinowane. Spo¬ sób mokry polega na wymywaniu roztworami wod¬ nymi zwiazków gazowych fluoru, pylów i smoly.Sposób kombinowany polega na usuwaniu pylów i smól w urzadzeniach odpylajacych suchych takich jak elektrofiltry, cyklony, komory osadcze, a na¬ stepnie na usuwaniu gazów i pozostalosci pylowych w urzadzeniach zraszajacych takich jak pluczki pia¬ nowe i uderzeniowe, skrubery i inne.Znana jest równiez metoda sucha polegajaca na adsorpcji fluorowodoru na warstwie tlenku glinu, jednakze ograniczona jest do oczyszczania gazów nie zawierajacych smól. Polega ona na doprowadze¬ niu tlenku glinowego do reaktora fluidalnego, w którym przeplywajacy od dolu gaz, przechodzi przez sfluidyzowany tlenek glinowy, oczyszczajac sie od fluorowodoru i pylu, porywajac z kolei cza¬ steczki tlenku glinowego, które zatrzymywane sa nastepnie w filtrach workowych. Otrzymanym w ten sposób tlenkiem glinu zasila sie wanny pro- dukcyjne. Produkty powyzej opisanych sposobów oczyszczania gazów w zaleznosci od potrzeb zawra¬ cane sa po odpowiedniej przeróbce do procesu jako surowce albo tez odprowadzane sa na zwalowiska lub do scieków przemyslowych.Wada dotychczas znanych sposobów mokrych i kombinowanych jest koniecznosc stosowania licz¬ nych skomplikowanych urzadzen, przy czym spraw¬ nosc procesu jest mala. Uzyskane tymi sposobami produkty w postaci roztworów, pylów lub szlamów maja niska jakosc, która trzeba poprawiac za po¬ moca dalszej obróbki. Inna wada jest zagrozenie srodowiska naturalnego szkodliwym dzialaniem zwiazków fluoru, które znajduja sie w sciekach i odpadach poprodukcyjnych z hut aluminium.Celem wynalazku jest opracowanie skutecznego sposobu suchego oczyszczania anodowych gazów za¬ nieczyszczonych fluorem i smolami powstajacych w procesie produkcji aluminium, a zwlaszcza odzy¬ skiwanie z gazów fluoru i wytracania czesci pyli- stych i smolistych, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Cel ten osiagnieto w ten sposób, ze gazy odcia¬ gane z elektrolizy nasyca sie wstepnie tlenkiem glinu, po czym oczyszcza sie je wielostopniowo na plytach fluidyzacyjnych w reaktorach, poprzez ad¬ sorpcje tlenkiem glinu, smól i fluoru zawartych w tych gazach.Urzadzenie do stosowania tego sposobu sklada sie z reaktora, z którym polaczone sa instalacje poda- 95 3263 95 326 4 wania surowego tlenku glinu i instalacja doprowa¬ dzenia gazów ulotowych. Reaktor wyposazony jest w instalacje odprowadzenia nafluorowanego tlenku glinu czystego i w instalacje odprowadzenia naflu¬ orowanego tlenku glinu brudnego.Sposób wedlug wynalazku posiada wiele zalet.Zawarty w oczyszczonych gazach fluorowodór sil¬ nie adsorbuje sie chemicznie na powierzchni tlenku glinu w ilosci okolo 1,8% masy tlenku, przy czym proces ten przebiega na zimno do stanu zdolnosci (adsorbujacej) adsorbcyjnej prawie natychmiast.Proces ten przebiega na zimno, przy czym do za- adsorbowania calej ilosci fluorowodoru z gazów elektrolizy wystarczy okolo 40—50% dobowego zu¬ zycia tlenku glinu przez hute. Dalsza zaleta jest to, ze zaadsorbowany chemicznie fluorowodór przy podgrzaniu ttenkUy nie desorbuje sie, lecz wiaze sie z tlenkiem glinu, tworzac zwiazek trwaly, który za¬ wrócony do procesu elektrolizy, zmniejsza zuzycie podstawowego surowca jakim jest fluorek glinu. In¬ na zaleta sposobu wedlug wynalazku jest jego uni¬ wersalnosc, gdyz mozna nim oczyszczac gazy z elek- trolizerów z anodami Soederberga, jak tez z ano¬ dami spiekanymi Sposób ten upraszcza dotychczas znane procesy oczyszczania gazów, przy czym urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu jest latwe w ob¬ sludze i umozliwia zautomatyzowanie i zmechani¬ zowanie procesu.Sprawnosc oczyszczania gazów od fluoru gazo¬ wego wynosi do 99,9% i pylów do 99%, przy czym otrzymany produkt wystepuje w postaci najbar¬ dziej przydatnej do elektrolizy. Konstrukcja urza¬ dzenia pozwala na przestoje i przeprowadzenie re¬ montów kazdej z niezaleznych sekcji, bez koniecz¬ nosci przerywania pracy pozostalych.Wysoki stopien adsorbcji fluorowodoru z gazów anodowych, wplywa w decydujacy sposób na po¬ prawe warunków bezpieczenstwa i higieny pracy na stanowiskach pracy, jak tez eliminuje zagroze¬ nie srodowiska naturalnego gazami toksycznymi, którymi sa zwiazki fluorowe.Sposób wedlug wynalazku przedstawia ponizszy przyklad. Proces oczyszczania gazów odbywa sie dwustopniowo. Nafluorowany gaz pochodzacy z pro¬ cesu elektrolizy aluminium, doprowadza sie do re¬ aktora fluidalnego, w którym na plytach fluidyza¬ cyjnych ulozone sa warstwy tlenku glinu, przez które przepuszczany jest gaz po uprzednim nasyce¬ niu go w czasie transportu pylistym tlenkiem glinu.Wstepne nasycenie tlenkiem glinu dokonuje sie glównie dla utracenia przez zawarte w tych ga¬ zach czesci smoliste — wlasnosci lepiacych. W ten sposób przygotowane gazy oczyszcza sie na pierw¬ szym stopniu oczyszczania, to jest w komorze od¬ pylajacej i dolnej plycie reaktora, przeznaczajac na to okolo 10—30% tlenku glinu uzywanego do oczy¬ szczania gazów. W tej operacji adsorbuje sie smoly i znaczna czesc pylów. Tlenek glinu przy tym za¬ nieczyszczony, poddawany jest osobnej obróbce w celu usuniecia z niego wytraconych z gazów smól.Drugi stopien oczyszczania gazów pole ;a na ad¬ sorbcji zawartego w nich fluoru i reszty pylów przez czesc tlenku glinu ulozona na drugiej plycie fluidyzacyjnej. W ten sposób oczyszczony gaz kie¬ rowany jest do atmosfery, a tlenek glinu z zaad- sorbowanym fluorem i pylami bez koniecznosci dalszej obróbki — do elektrolizerów, gdzie zasila proces elektrolizy.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest w przykladowym wykonaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia schemat technologiczny urza¬ dzenia, fig. 2 — pólprzekrój podluzny reaktora, fig. 3 — pólprzekrój poprzeczny reaktora, a fig. 4 — przedstawia pólprzekrój poziomy reaktora.Urzadzenie sklada sie z wielosekcyjnego reakto¬ ra 1 do którego w dolnej czesci podlaczona jest in¬ stalacja 2 odprowadzenia tlenku nafluorowanego czystego, a w czesci górnej zabudowana jest insta¬ lacja 3 doprowadzenia tlenku surowego, oraz z do¬ prowadzonej pod reaktor 1 instalacji 4 gazów uloto¬ wych i instalacji 5 odprowadzenia tlenku nafluoro¬ wanego brudnego. Sekcja wielosekcyjnego reaktora 1 sklada sie z wielokomorowej odpylni 6 workowej polaczonej z instalacja 7 ciagu i instalacja 8 prze¬ dmuchu wtórnego, przy czym odpylnia 6 workowa ustawiona jest nad osadcza komora 9 pylów. W dol¬ nej czesci reaktora 1 znajduje sie fluidyzacyjna plyta 10 górna, umieszczona pod zsypem 11 pola¬ czonym z bebnowym podajnikiem 12 i z zapaso¬ wym zbiornikiem 13. Ponizej górnej fluidyzacyjnej plyty 10 umieszczony jest zsyp 14 wyposazony w zasuwe 15 do regulacji rozwarcia szczeliny a.Pod górna plyta 10 fluidyzacyjna zabudowana jest dolna plyta 16 fluidyzacyjna, do której podlaczony jest zsyp 17 tlenku zabrudzonego wyposazonego w bebnowy podajnik 18.Pomiedzy górna plyta 10 fluidyzacyjna a dolna olyta 16 fluidyzacyjna zabudowany jest przesyp 19.Pod dolna plyta 16 fluidyzacyjna znajduje sie ga¬ zowa komora 20. Reaktor 1 ustawiony jest na nos¬ nej konstrukcji 21 wyposazonej w podesty 22 dla obslugi. Instalacja 2 odprowadzenia czystego tlenku nafluorowanego sklada sie z aeracyjnych rynien 23 poprzecznych i aeracyjnych rynien 24 zbiorczych, zasilanych z wentylatora 25, przy czym rynny 24 zbiorcze polaczone sa ze zbiornikiem 26 elewatora transportu pionowego, który zasilany jest z dmu¬ chawy 27 powietrzem. Ze zbiornika 26 wyprowa¬ dzony jest transportowy przewód 28 zakonczony ko¬ mora 29 rozprezania z przesypem 30. Powietrze za¬ pylone na trasie transportu pionowego tlenku glinu, ma odprowadzenie odciagowymi przewodami 31 do osadczej komory 9.Instalacja 3 doprowadzenia tlenku surowego skla¬ da sie z przewodu 32 transportu pneumatycznego, polaczonego z komora 33 rozprezania, do której podlaczone sa aeracyjnie rynny 34, zasilane z wen¬ tylatora 35, natomiast zapylone powietrze z trasy ma odprowadzenie poprzez przewód 36 do osadczej komory 9. Instalacja 4 doprowadzenia gazu uloto- wego sklada sie z tlocznych wentylatorów 37, do których podlaczony jest kolektor 38 wraz z zbiorni¬ kiem 39 tlenku glinu wyposazonym w bebnowy po¬ jemnik 40 i cyklony 41.Instalacja 5 odprowadzenia brudnego tlenku gli¬ nu zafluorowanego sklada sie z aeracyjnych rynien 42, zasilanych wentylatorem 43, oraz z instalacji 44 transportu pneumatycznego zasilanego z komorowe¬ go podajnika 45 i z dmuchawy 46 powietrzem, na 40 45 50 55 605 95 326 6 koncu której znajduje sie komora 47 rozprezania z odciagowym przewodem 48 powietrza zapylonego.Komora 47 rozprezania polaczona jest z zbiornikiem 49 tlenku glinu brudnego, wyposazonego w bebno¬ wy podajnik 50 zasypu tlenku glinu do fluidyza¬ cyjnego pieca 51 skladajacego sie z komory 52 spa¬ lania i komory 53 chlodzenia, wyposazonej w zsyp 54 i bebnowy podajnik 55.Fluidyzacyjny piec 51 wyposazony jest w wenty¬ lator 56 odciagu spalin. Komora 52 spalania zasila¬ na jest gazem ulotowym z przewodu 57 oraz gazem ziemnym z przewodu 58, natomiast komora 53 chlo¬ dzenia zasilana jest powietrzem z przewodu 59.Otrzymany z procesu tlenek glinu magazynowany jest w silosie 60.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w nastepu¬ jacy sposób. Surowy tlenek glinu doprowadzony iest okresowo do reaktora 1 za pomoca instalacji 3, wyposazonej w komore 33 rozprezania, z której tle¬ nek opada do aeracyjnych rynien 34, za pomoca których podawany jest do zapasowych zbiorników 13. Powietrze zapylone w czasie transportu, odcia¬ gane jest do odpylni 6 przewodami 36 odciagu. Ga¬ zy anodowe z elektrolizy doprowadzane sa do re¬ aktora 1 za pomoca instalacji 4. Z tlocznymi wen¬ tylatorami 37 tlenek glinu jest rozprowadzony ze zbiornika 39 do kolektora 38 gazu za pomoca szczel¬ nego bebnowego podajnika 40, w celu zmieszania z tlenkiem glinu czesci smolistych niesionych przez gazy.Nastepnie zostaje w cyklonach 41 tlenek glinu wraz z czesciami smolistymi wytracony, po czym gaz wstepnie oczyszczony kierowany jest do gazo¬ wych komór 20 sekcji reaktora 1. Kontaktowanie gazów anodowych z tlenkiem glinu odbywa sie na fluidyzacyjnych plytach 10 i 16 sekcji reaktora 1.Tlenek glinu podawany ze zbiornika 13 poprzez szczelny bebnowy podajnik 12 i zsyp 11 na górna fluidyzacyjna plyte 10, przesuwa sie wskutek pod¬ muchu gazem do przodu, gdzie szczelina „a", regu¬ lowana zasuwa 15 i zsypem 14, kierowany jest do aeracyjnych rynien 23 instalacji 2 odprowadzenia czystego tlenku nafluorowanego, natomiast okreslo¬ na jego czesc kierowana jest poprzez przesyp 19 na dolna fluidyzacyjna plyte 16, na której równiez wskutek podmuchu gazem, przesuwa sie w kierun¬ ku zsypu 17, którym poprzez bebnowy podajnik 18, kierowany jest do aeracyjnych rynien 42 instalacji odprowadzenia brudnego tlenku nafluorowanego.Gazy wstepnie oczyszczone z czesci smolistych w cyklonach 41, oczyszczane sa z nich calkowicie w warstwie tlenku na dolnej plycie 16 fluidyzacyj¬ nej, co powoduje zabrudzenie tej czesci tlenku, na¬ tomiast warstwa tlenku znajdujaca sie na górnej plycie 10 fluidyzacyjnej, pozostaje czysta zarówno od czesci smolistych jak i innych stalych zanie¬ czyszczen niesionych przez gazy. Gazy anodowe bo¬ gate w fluor gazowy, kontaktuja na dolnej fluidy¬ zacyjnej plycie 16 z mala iloscia tlenku juz czescio¬ wo nafluorowanego, na górnej plycie 10 fluidyza¬ cyjnej, co gwarantuje maksymalne nasycenie tlen¬ ku zabrudzonego, natomiast na górnej plycie 10 fluidyzacyjnej gazy ubozsze juz w fluor gazowy, kontaktuja sie z duza iloscia tlenku, co gwarantuje maksymalne oczyszczenie gazów z fluoru gazowego.Fluor pylowy wytracony jest z gazu w cyklonach 41, lub w warstwie tlenku zabrudzonego. Gazy za¬ pylone po przejsciu fluidyzacyjnych plyt 10 i 16 podlegaja wstepnemu oczyszczaniu w osadczych ko¬ morach 9, zas oczyszczeniu calkowitemu poddawa¬ ne sa w workowych odpylniach 6 wyposazonych w instalacje 8 przedmuchu wtórnego, wspóldziala¬ jaca z mechanicznym otrzepywaniem worków. Oczy¬ szczone gazy kierowane sa do atmosfery poprzez instalacje 7 ciagu.Wszystkie sekcje wielosekcyjnego reaktora 1 pra¬ cowac moga niezaleznie od siebie, gdyz wyposazo¬ ne sa w indywidualne instalacje doprowadzania i odprowadzania gazów oraz tlenku glinu. Tlenek glinu czysty doprowadzony jest z górnych plyt 10 fluidyzacyjnych do zbiornika 60 za pomoca instala¬ cji 2, z którego pobierany jest do elektrolizy. Po¬ przeczne rynny 25 aeracyjne podawac moga na obydwie zbiorcze rynny 24, zasilajace zbiornik 26 transportu pierwszego. Powietrze z trasy transportu odciagane jest przewodami 31 do workowych od¬ pylni 6. Tlenek glinu zabrudzony odprowadzany jest z dolnych plyt 16 fluidyzacyjnych poprzez in¬ stalacje 5 do zbiornika 49. Z aeracyjnych rynien 42 tlenek glinu podawany jest do instalacji 44 trans¬ portu pneumatycznego, z którego razem z tlenkiem glinu wytraconym w cyklonach 41, zasypywany jest poprzez komore 47 rozprezania do zbiornika 49, a nastepnie podawany jest za pomoca bebnowego podajnika 50, do komory 52 spalania fluidyzacyjne¬ go pieca 51. W komorze 52 spalania, do której do¬ prowadzony jest przewód 58 gazu ziemnego i prze¬ wód 57 gazu pochodzacego z elektrolizy, nastepuje spalanie czesci smolistych. Tlenek glinu chlodzony jest w komorze 53 chlodzenia, powietrzem dopro¬ wadzonym przewodem 59, po czym juz jako oczysz¬ czony podawany jest poprzez zsyp 54 i za pomoca bebnowego podajnika 55, do zbiornika 26 transpor¬ tu pionowego. Gazy i powietrze z obu komór pieca 51 odprowadzane sa za pomoca wentylatora 56 do kolektora 38 gazu. PL