RU2242424C1 - Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants - Google Patents

Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants Download PDF

Info

Publication number
RU2242424C1
RU2242424C1 RU2003113577/15A RU2003113577A RU2242424C1 RU 2242424 C1 RU2242424 C1 RU 2242424C1 RU 2003113577/15 A RU2003113577/15 A RU 2003113577/15A RU 2003113577 A RU2003113577 A RU 2003113577A RU 2242424 C1 RU2242424 C1 RU 2242424C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soda
volume
supplied
concentration
solution
Prior art date
Application number
RU2003113577/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113577A (en
Inventor
Б.П. Куликов (RU)
Б.П. Куликов
И.И. Ребрик (RU)
И.И. Ребрик
А.И. Чащин (RU)
А.И. Чащин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2003113577/15A priority Critical patent/RU2242424C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2242424C1 publication Critical patent/RU2242424C1/en
Publication of RU2003113577A publication Critical patent/RU2003113577A/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to dust catching and gas treatment, in particular at aluminum production plants, and can be used for preparation of soda solution used for absorption of fluorine-containing electrolysis gases. Soda solution preparation process comprises mixing cryolite crystallization mother liquor, concentrated soda solution, industrial-grade water, super-slime water, clarified and non-clarified saturated solutions, wherein constant concentrations of soda ash and sodium sulfate in soda solution are maintained by controlling volumes of super-slime water, concentrated soda solution, and industrial-grade water, determined according to existing equations.
EFFECT: achieved relative constancy of concentrations of principal components in gas-treatment solutions by means of stabilizing their contents in soda solution supplied to gas treatment.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области пылеулавливания и очистки газов в цветной металлургии, в частности при производстве алюминия, и может быть использовано в процессе приготовления содового раствора, используемого для абсорбции фторсодержащих газов электролиза.The invention relates to the field of dust collection and purification of gases in non-ferrous metallurgy, in particular in the production of aluminum, and can be used in the process of preparing a soda solution used to absorb fluorine-containing electrolysis gases.

Пылегазовая смесь, эвакуируемая из корпусов электролиза алюминия, содержит углекислый и угарный газы, фтористый водород, диоксид серы, пыль, смолистые вещества и имеет температуру на входе в газоочистные установки 90-180°С. В процессе мокрой очистки газов за счет испарения воды и каплеуноса, а также с выводимым из процесса сгущенным шламом происходят потери раствора, в результате чего возникает необходимость восстановления водного баланса в системе.The dust-gas mixture evacuated from aluminum electrolysis housings contains carbon dioxide and carbon monoxide, hydrogen fluoride, sulfur dioxide, dust, resinous substances and has a temperature at the inlet of gas treatment plants of 90-180 ° С. In the process of wet gas purification due to evaporation of water and droplets, as well as with condensed sludge removed from the process, solution losses occur, as a result of which there is a need to restore the water balance in the system.

Насыщенные растворы с газоочистных установок перерабатываются на регенерационный криолит по фтор-содо-бикарбонатной схеме. Заложенная в основу фтор-содо-бикарбонатного способа регенерация кальцинированной соды в процессе кристаллизации криолита (реакция 1) предопределяет повторное использование маточного раствора для приготовления содового раствора, подаваемого на газоочистные установки.Saturated solutions from gas treatment plants are processed to regeneration cryolite according to the fluorine-soda-bicarbonate scheme. The regeneration of soda ash during cryolite crystallization (reaction 1), which is the basis of the fluorine-soda-bicarbonate method, determines the reuse of the mother liquor for the preparation of soda solution supplied to gas treatment plants.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для приготовления содового газоочистного раствора к маточному раствору варки криолита, содержащему кальцинированную соду, добавляют недостающее количество оборотной (технической) воды, а для поддержания требуемой концентрации кальцинированной соды в газоочистном растворе, выводимой с NaF и Na2SО4, к нему добавляют концентрированный содовый раствор с содержанием Nа2СО3=100-300 г/дм3. Количество содового раствора и воды, добавляемых в маточный раствор, равно сумме потерь растворов и определяется конкретными условиями работы завода.To prepare a soda gas treatment solution, a missing quantity of recycled (technical) water is added to the mother liquor for boiling cryolite containing soda ash, and to maintain the required concentration of soda ash in the gas treatment solution removed with NaF and Na 2 SO 4 , a concentrated soda solution is added to it. with a content of Na 2 CO 3 = 100-300 g / dm 3 . The amount of soda solution and water added to the mother liquor is equal to the total loss of solutions and is determined by the specific conditions of the plant.

Расчет концентрации соды в подаче на газоочистку производится по формуле:Calculation of the concentration of soda in the flow to the gas treatment is carried out according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Vмат., Vсод., Vтехн. - соответственно объемы маточного раствора, концентрированного содового раствора и технической воды, подаваемые на содоприготовление;where V mat. , V sod. , V tech. - respectively, the volumes of the mother liquor, concentrated soda solution and industrial water supplied to the soda preparation;

Смат., Ссод. - соответственно содержание соды в маточном растворе и концентрированном содовом растворе (Типовая технологическая инструкция по производству вторичного криолита, разработанная Иркутским филиалом ВАМИ: ТИ 48-0141-40-01-87, стр.31-32).With a mat. , With soda. - respectively, the soda content in the mother liquor and concentrated soda solution (Typical technological instructions for the production of secondary cryolite, developed by the Irkutsk branch of VAMI: TI 48-0141-40-01-87, p.31-32).

Способу присущи следующие недостатки. В приведенном способе для приготовления содового газоочистного раствора используют только три составляющих: маточный раствор, концентрированный содовый раствор, техническую (оборотную) воду. Кроме того, отсутствуют какие-либо рекомендации по стабилизации и регулированию концентраций основных компонентов в растворе, подаваемом на газоочистку. Способ характеризуется низкой эффективностью работы газоочистных установок, а также нестабильностью переработки газоочистных растворов на регенерационный криолит.The method has the following disadvantages. In the above method, only three components are used for the preparation of a soda gas cleaning solution: a mother liquor, a concentrated soda solution, and technical (circulating) water. In addition, there are no recommendations on the stabilization and regulation of the concentrations of the main components in the solution supplied to the gas treatment. The method is characterized by low efficiency of the gas treatment plants, as well as the instability of the processing of gas treatment solutions for regeneration cryolite.

Практически на всех алюминиевых заводах, оснащенных установками мокрой очистки газов, эксплуатируются более сложные схемы содоприготовления. Данные схемы включают использование, помимо перечисленных в формуле (2), других составляющих, в частности надшламовой воды, осветленного и неосветленного насыщенных газоочистных растворов. В этом случае при расчете концентрации соды в растворе, подаваемом на газоочистку, в формулу (2) добавляются объемы и концентрации вновь вводимых составляющих.Almost all aluminum smelters equipped with wet gas cleaning plants operate more sophisticated soda preparation schemes. These schemes include the use, in addition to those listed in formula (2), of other components, in particular over-slurry water, of clarified and non-clarified saturated gas-cleaning solutions. In this case, when calculating the concentration of soda in the solution supplied to the gas purification, the volumes and concentrations of newly introduced components are added to formula (2).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ приготовления раствора на газоочистку, в котором смешивают маточный раствор кристаллизации криолита, концентрированный содовый раствор, оборотный раствор с газоочистки (неосветленный и осветленный) и оборотную техническую воду (В.Г.Терентьев и др. Производство алюминия, Новокузнецк 2000, с.270-273).The closest in technical essence to the claimed is a method of preparing a solution for gas purification, in which the mother liquor of crystallization of cryolite, concentrated soda solution, circulating solution from gas purification (unclarified and clarified) and recycled industrial water are mixed (V.G. Terentyev and others. Aluminum production , Novokuznetsk 2000, p. 270-273).

В соответствии со способом, принятым за прототип, концентрацию кальцинированной соды в растворе, подаваемом на газоочистку, поддерживают на уровне 30-50 г/дм3, концентрацию NaF желательно иметь не более 15 г/дм3, концентрацию сульфата натрия - не более 70 г/дм3.In accordance with the method adopted for the prototype, the concentration of soda ash in the solution supplied to the gas treatment is maintained at a level of 30-50 g / dm 3 , the concentration of NaF is desirable to have no more than 15 g / dm 3 , the concentration of sodium sulfate is not more than 70 g / dm 3 .

Прототипу присущи недостатки аналога, а именно не достигается стабилизация концентрации кальцинированной соды и сульфата натрия в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, единственное, рекомендуется поддерживать концентрацию кальцинированной соды в интервале концентраций 30-50 г/дм3, а концентрацию сульфата натрия - не более 70 г/дм3 без указания конкретных путей достижения цели. В решении не содержится практических рекомендаций по стабилизации и регулированию концентраций кальцинированной соды Nа2СО3 и сульфата натрия Na2SO4 в содовых растворах, подаваемых на газоочистку. Следствием этого является неэффективная работа газоочистных установок, а также нестабильная технология производства регенерационного криолита из растворов.The prototype has inherent disadvantages of the analogue, namely, stabilization of the concentration of soda ash and sodium sulfate in the soda solution supplied to the gas treatment is not achieved, the only thing is that it is recommended to maintain the concentration of soda ash in the concentration range of 30-50 g / dm 3 , and the concentration of sodium sulfate is not more than 70 g / dm 3 without specifying specific ways to achieve the goal. The decision does not contain practical recommendations for stabilizing and regulating the concentrations of soda ash Na 2 CO 3 and sodium sulfate Na 2 SO 4 in soda solutions supplied to the gas treatment. The consequence of this is the inefficient operation of gas treatment plants, as well as the unstable technology for the production of regeneration cryolite from solutions.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы газоочистных установок и последующей переработки насыщенных газоочистных растворов на регенерационный криолит путем стабилизации концентраций основных компонентов в растворах газоочистки. Поддержание на постоянном уровне концентрации кальцинированной соды и сульфата натрия в подаваемом на газоочистку растворе обеспечит стабилизацию концентраций солей в насыщенном растворе. Это в свою очередь повысит эффективность работы газоочистных установок и последующей переработки растворов на регенерационный криолит.The objective of the invention is to increase the efficiency of gas treatment plants and the subsequent processing of saturated gas treatment solutions for regeneration cryolite by stabilizing the concentrations of the main components in gas cleaning solutions. Maintaining a constant level of concentration of soda ash and sodium sulfate in the solution supplied to the gas treatment will ensure stabilization of salt concentrations in the saturated solution. This in turn will increase the efficiency of gas treatment plants and the subsequent processing of solutions for regeneration cryolite.

Поставленная задача достигается тем, что в способе приготовления содового раствора, подаваемого на газоочистные установки корпусов электролиза алюминия, при смешении маточного раствора кристаллизации криолита, концентрированного содового раствора, технической воды, оборотных газоочистных растворов, согласно предлагаемому способу при смешении поддерживают постоянной концентрацию кальцинированной соды и сульфата натрия в содовом растворе путем регулирования объемов надшламовой воды, концентрированного содового раствора и технической воды, определяемых по следующим уравнениям:The problem is achieved in that in the method for preparing a soda solution supplied to the gas treatment plants of aluminum electrolysis cases, when mixing the mother liquor of cryolite crystallization, concentrated soda solution, industrial water, reverse gas cleaning solutions, according to the proposed method, the concentration of soda ash and sulfate is kept constant during mixing sodium in soda solution by regulating the volumes of sludge water, concentrated soda solution and technical water determined by the following equations:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;where V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h;

Figure 00000004
- концентрация Na2SО4 в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000004
- the concentration of Na 2 SO 4 in the soda solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000005
- концентрация Na2SО4 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000005
- the concentration of Na 2 SO 4 in the mother liquor, g / DM 3 ;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000006
- концентрация Na2SО4 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000006
- the concentration of Na 2 SO 4 in the clarified saturated solution, g / DM 3 ;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000007
- концентрация Nа2SO4 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000007
- the concentration of Na 2 SO 4 in un clarified saturated solution, g / DM 3 ;

Figure 00000008
- концентрация Na2SO4 в надшламовой воде, г/дм3.
Figure 00000008
- the concentration of Na 2 SO 4 in sludge water, g / DM 3 .

Figure 00000009
Figure 00000009

где Vсод - объем концентрированного содового раствора на содоприготовление, м3/ч;where V soda is the volume of concentrated soda solution for soda preparation, m 3 / h;

Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h;

Figure 00000010
- концентрация Na2CO3 в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000010
- the concentration of Na 2 CO 3 in the soda solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000011
- концентрация Na2CO3 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000011
- the concentration of Na 2 CO 3 in the mother liquor, g / DM 3 ;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000012
- концентрация Nа2СО3 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000012
- the concentration of Na 2 CO 3 in the clarified saturated solution, g / dm 3 ;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000013
- концентрация Na2CO3 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000013
- the concentration of Na 2 CO 3 in un clarified saturated solution, g / dm 3 ;

Vнадшл - объем надшламовой воды подаваемой на содоприготовление, м3/ч;V nadl - the volume of sludge supplied to soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000014
- концентрация Na2CO3 в надшламовой воде, г/дм3;
Figure 00000014
- the concentration of Na 2 CO 3 in sludge water, g / DM 3 ;

Figure 00000015
- концентрация Nа2СО3 в концентрированном содовом растворе, г/дм3.
Figure 00000015
the concentration of Na 2 CO 3 in concentrated soda solution, g / DM 3 .

Figure 00000016
,
Figure 00000016
,

где Vтеxн - объем технической воды на содоприготовление, м3/ч;where V tehn - the volume of industrial water for soda preparation, m 3 / h;

Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vсод - объем концентрированного содового раствора на содоприготовление, м3/ч;V soda is the volume of concentrated soda solution for soda preparation, m 3 / h;

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критерию “новизна”.A comparative analysis of the features of the proposed solution and the characteristics of the analogue and prototype indicates that the solution meets the criterion of “novelty”.

Эффективная работа газоочистных установок, а также последующая переработка насыщенных газоочистных растворов на регенерационный криолит во многом зависит от стабильности концентраций основных компонентов в растворах газоочистки.The effective operation of gas treatment plants, as well as the subsequent processing of saturated gas treatment solutions into regenerative cryolite, largely depends on the stability of the concentrations of the main components in the gas treatment solutions.

Предлагаемый способ приготовления содового раствора по сравнению с прототипом позволяет обеспечить постоянство концентраций основных компонентов в газоочистных растворах, застабилизировав их содержание в содовом растворе, подаваемом на газоочистку. Важнее всего при этом обеспечить постоянство концентраций кальцинированной соды Na2CO3 и сульфата натрия Na2SО4. Стабилизация концентрации соды обеспечит гарантированное улавливание фтористого водорода HF и сернистого ангидрида SO2, a также оптимальную остаточную концентрацию соды в насыщенном растворе газоочистки (5-12 г/дм3). Стабилизация содержания сульфата натрия в растворе, подаваемом на газоочистку на минимально возможном уровне, позволит исключить потери фтора за счет локальных пересыщений растворов и выпадения кристаллов двойной соли Na2SО4· NaF, а также повысит эффективность работы газоочистного оборудования.The proposed method of preparing a soda solution in comparison with the prototype allows you to ensure the constancy of the concentrations of the main components in the gas cleaning solutions, stabilizing their content in the soda solution supplied to the gas treatment. The most important thing is to ensure a constant concentration of soda ash Na 2 CO 3 and sodium sulfate Na 2 SO 4 . The stabilization of the concentration of soda will ensure the guaranteed capture of hydrogen fluoride HF and sulfur dioxide SO 2 , as well as the optimal residual concentration of soda in a saturated solution of gas purification (5-12 g / DM 3 ). Stabilization of the sodium sulfate content in the solution supplied to the gas treatment at the lowest possible level will eliminate fluorine losses due to local supersaturation of the solutions and precipitation of the double salt crystals of Na 2 SO 4 · NaF, as well as increase the efficiency of the gas treatment equipment.

Предлагаемое техническое решение поясняется конкретным примером его реализации.The proposed technical solution is illustrated by a specific example of its implementation.

Рассмотрим вариант стабилизации и регулирования объема и состава содового раствора, подаваемого на газоочистные установки, по содержанию в нем Na2CO3 и Na2SО4. Расчет выполнен для наиболее сложной технологической схемы, когда на приготовление содового раствора подается шесть составляющих растворов (маточный раствор, концентрированный содовый, насыщенный осветленный, насыщенный неосветленный растворы, надшламовая вода и техническая вода).Consider the option of stabilization and regulation of the volume and composition of the soda solution supplied to the gas treatment plants by the content of Na 2 CO 3 and Na 2 SO 4 in it . The calculation was performed for the most complex technological scheme, when six component solutions are supplied for the preparation of soda solution (mother liquor, concentrated soda, saturated clarified, saturated un clarified solutions, over-slurry water and process water).

Предположим, что необходимо стабилизировать концентрацию Na2CO3 в растворе, подаваемом на газоочистку, на уровне 20 г/дм3, концентрацию Na2SО4 - на уровне 50 г/дм3 при расходе газоочистного раствора в пределах 500± 50 м3/ч. Задача заключается в том, чтобы рассчитать количество надшламовой воды, концентрированного содового раствора и технической воды, которое необходимо добавить к имеющимся объемам маточного раствора, осветленного и неосветленного насыщенных растворов, чтобы обеспечить при заданном расходе газоочистного раствора (500± 50 м3/ч) требуемые концентрации Nа2СО3=20 г/дм3 и Na2SO4=50 г/дм3.Suppose that it is necessary to stabilize the concentration of Na 2 CO 3 in the solution supplied to the gas purification at a level of 20 g / dm 3 , the concentration of Na 2 SO 4 at a level of 50 g / dm 3 at a flow rate of the gas purification solution within 500 ± 50 m 3 / hours The task is to calculate the amount of sludge water, concentrated soda solution and industrial water, which must be added to the available volumes of the mother liquor, clarified and non-clarified saturated solutions, in order to provide the required gas purification solution flow rate (500 ± 50 m 3 / h) the concentration of Na 2 CO 3 = 20 g / dm 3 and Na 2 SO 4 = 50 g / dm 3 .

В основу алгоритма положен балансовый метод расчета (см. таблицу).The algorithm is based on the balance method of calculation (see table).

Figure 00000017
Figure 00000017

Расчет проводим в 3 этапа.The calculation is carried out in 3 stages.

Шаг 1. Рассчитывается объем надшламовой воды (Vнадшл), подаваемой на содоприготовление, по формуле:Step 1. Calculate the volume of sludge water (V nadl ) supplied to the soda preparation, according to the formula:

Figure 00000018
Figure 00000018

где Vпод - объем раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;where V a - the volume of solution fed to gas cleaning, m 3 / h;

Figure 00000019
- концентрация Na2SО4 в растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000019
- the concentration of Na 2 SO 4 in the solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000020
- концентрация Na2SO4 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000020
- the concentration of Na 2 SO 4 in the mother liquor, g / DM 3 ;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000021
- концентрация Na2SО4 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000021
- the concentration of Na 2 SO 4 in the clarified saturated solution, g / DM 3 ;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000022
- концентрация Na2SО4 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000022
- the concentration of Na 2 SO 4 in un clarified saturated solution, g / DM 3 ;

Figure 00000023
- концентрация Na2SО4 в надшламовой воде, г/дм3.
Figure 00000023
- the concentration of Na 2 SO 4 in sludge water, g / DM 3 .

Подставляя из таблицы в уравнение (3) известные данные, получим:Substituting the known data from the table into equation (3), we obtain:

Figure 00000024
Figure 00000024

Шаг 2. Рассчитывается количество концентрированного содового раствора (Vсод), подаваемого на содоприготовление, по формуле:Step 2. The amount of concentrated soda solution (V soda ) supplied for soda preparation is calculated by the formula:

Figure 00000025
Figure 00000025

где Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;where V a - soda solution volume supplied to the gas cleaning, m 3 / h;

Figure 00000026
- концентрация Na2CO3 в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000026
- the concentration of Na 2 CO 3 in the soda solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000027
- концентрация Na2CO3 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000027
- the concentration of Na 2 CO 3 in the mother liquor, g / DM 3 ;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000028
- концентрация Nа2СО3 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000028
- the concentration of Na 2 CO 3 in the clarified saturated solution, g / dm 3 ;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000029
- концентрация Nа2СО3 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000029
- the concentration of Na 2 CO 3 in un clarified saturated solution, g / dm 3 ;

Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h;

Figure 00000030
- концентрация Na2CO3 в надшламовой воде, г/дм3;
Figure 00000030
- the concentration of Na 2 CO 3 in sludge water, g / DM 3 ;

Figure 00000031
- концентрация Na2CО3 в концентрированном содовом растворе, г/дм3.
Figure 00000031
the concentration of Na 2 CO 3 in a concentrated soda solution, g / DM 3 .

Подставляя в уравнение (4) известные величины, получим:Substituting the known quantities into equation (4), we obtain:

Figure 00000032
Figure 00000032

Шаг 3. Объем технической воды (Vтехн), подаваемой на содоприготовление, определяется по разнице:Step 3. The volume of industrial water (V tech ) supplied to the soda preparation is determined by the difference:

Figure 00000033
Figure 00000033

Vтехн - объем технической воды на содоприготовление, м3/ч;V tech - the volume of industrial water for soda preparation, m 3 / h;

Vпoд - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V feed - the volume of soda solution supplied to the gas treatment , m 3 / h;

Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;

Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vнадшл. - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;V overlay - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h;

Vсод - объем концентрированного содового раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V soda is the volume of concentrated soda solution supplied to soda preparation, m 3 / h;

В нашем примере: Vтехн.=500-150-180-30-71,6-10,62=57,78 м3/ч.In our example: V tech. = 500-150-180-30-71.6-10.62 = 57.78 m 3 / h.

При количестве составляющих содового раствора менее 6 трансформировать рассмотренную схему в более простые не представит особого труда. В этом случае в расчетные формулы (3-5) вместо объемов и концентраций отсутствующих составляющих подставляются нулевые значения.With the number of components of the soda solution less than 6, it will not be difficult to transform the considered scheme into simpler ones. In this case, in the calculation formulas (3-5), instead of volumes and concentrations of the missing components, zero values are substituted.

Описанный способ может быть использован для стабилизации и регулирования состава и объема содового раствора как в ручном, так и в автоматическом режимах. Для реализации предложенного технического решения необходимо, чтобы аппаратурно-технологическая схема цеха или отделения регенерации была оборудована средствами контроля и управления (расходомеры, электрозадвижки, датчики уровня, дозаторы растворов и т.д.), связанными в единую систему с помощью средств автоматизации.The described method can be used to stabilize and control the composition and volume of soda solution in both manual and automatic modes. To implement the proposed technical solution, it is necessary that the hardware and technological scheme of the workshop or the regeneration unit be equipped with control and management tools (flow meters, electric shutters, level sensors, solution dispensers, etc.) connected to a single system using automation tools.

Опытно-промышленные испытания предлагаемого технического решения подтвердили принципиальную возможность реализации технологии регулирования и стабилизации состава раствора с высокими технико-экономическими показателями.Pilot tests of the proposed technical solution confirmed the fundamental possibility of implementing the technology of regulation and stabilization of the composition of the solution with high technical and economic indicators.

Claims (1)

Способ приготовления содового раствора, подаваемого на газоочистные установки корпусов электролиза алюминия, включающий смешение маточного раствора кристаллизации криолита, концентрированного содового раствора, технической воды и оборотных газоочистных растворов, отличающийся тем, что при смешении растворов поддерживают постоянной концентрацию кальцинированной соды и сульфата натрия в содовом растворе путем регулирования объемов надшламовой воды, концентрированного содового раствора и технической воды, определяемых по следующим уравнениям:A method of preparing a soda solution supplied to the gas treatment plants of aluminum electrolysis housings, comprising mixing a mother liquor of crystallization of cryolite, concentrated soda solution, industrial water and recycled gas cleaning solutions, characterized in that when mixing the solutions, the concentration of soda ash and sodium sulfate in the soda solution is kept constant by regulation of the volumes of sludge water, concentrated soda solution and industrial water, determined by the following m equations:
Figure 00000034
Figure 00000034
 где Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;where V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h; Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h;
Figure 00000035
- концентрация Na2SО4 в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000035
- the concentration of Na 2 SO 4 in the soda solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ; Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000036
- концентрация Na2SО4 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000036
- the concentration of Na 2 SO 4 in the mother liquor, g / DM 3 ; Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000037
- концентрация Na2SО4 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000037
- the concentration of Na 2 SO 4 in the clarified saturated solution, g / DM 3 ; Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000038
- концентрация Na2SО4 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000038
- the concentration of Na 2 SO 4 in un clarified saturated solution, g / DM 3 ;
Figure 00000039
- концентрация Na2SО4 в надшламовой воде, г/дм3;
Figure 00000039
- the concentration of Na 2 SO 4 in sludge water, g / DM 3 ;
Figure 00000040
Figure 00000040
 где Vсод - объем концентрированного содового раствора на содоприготовление, м3/ч;where V soda is the volume of concentrated soda solution for soda preparation, m 3 / h; Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h;
Figure 00000041
- концентрация Na2CО3 в содовом растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;
Figure 00000041
- the concentration of Na 2 CO 3 in the soda solution supplied to the gas treatment, g / DM 3 ; Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000042
- концентрация Na2CO3 в маточном растворе, г/дм3;
Figure 00000042
- the concentration of Na 2 CO 3 in the mother liquor, g / DM 3 ; Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000043
- концентрация Na2CO3 в осветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000043
the concentration of Na 2 CO 3 in the clarified saturated solution, g / dm 3 ; Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000044
- концентрация Na2CO3 в неосветленном насыщенном растворе, г/дм3;
Figure 00000044
- the concentration of Na 2 CO 3 in un clarified saturated solution, g / dm 3 ; Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/ч;V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / h;
Figure 00000045
- концентрация Nа2СО3 в надшламовой воде, г/дм3;
Figure 00000045
- the concentration of Na 2 CO 3 in sludge water, g / DM 3 ;
Figure 00000046
- концентрация Na2CO3 в концентрированном содовом растворе, г/дм3,
Figure 00000046
the concentration of Na 2 CO 3 in concentrated soda solution, g / DM 3 ,
Figure 00000047
Figure 00000047
 где Vтехн - объем технической воды на содоприготовление, м3/ч;where V tech - the volume of industrial water for soda preparation, m 3 / h; Vпод - объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/ч;V under - the volume of soda solution supplied to the gas treatment, m 3 / h; Vмат - объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V mat - the volume of the mother liquor supplied for soda preparation, m 3 / h; Vосв - объем осветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V OV - the volume of the clarified saturated solution supplied to the soda preparation, m 3 / h; Vнеосв - объем неосветленного насыщенного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/ч;V nevos - the volume of unclarified saturated solution supplied for soda preparation, m 3 / h; Vнадшл - объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/час;V nadl - the volume of sludge water supplied for soda preparation, m 3 / hour; Vсод - объем концентрированного содового раствора на содоприготовление, м3/ч.V soda is the volume of concentrated soda solution for soda preparation, m 3 / h
RU2003113577/15A 2003-05-08 2003-05-08 Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants RU2242424C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113577/15A RU2242424C1 (en) 2003-05-08 2003-05-08 Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113577/15A RU2242424C1 (en) 2003-05-08 2003-05-08 Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2242424C1 true RU2242424C1 (en) 2004-12-20
RU2003113577A RU2003113577A (en) 2004-12-27

Family

ID=34388032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113577/15A RU2242424C1 (en) 2003-05-08 2003-05-08 Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2242424C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.Г.ТЕРЕНТЬЕВ и др. Производство алюминия. - Новокузнецк, 2000, с.270-273. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0958333B1 (en) Minimizing evaporator scaling and recovery of salts during gasification
US20100008844A1 (en) Method for processing stack gas emissions
CN109930174A (en) The method that aluminium electrolyte takes off lithium purification and recycling lithium
US5433828A (en) Method for the removal of hydrogen sulfide and/or carbon disulfide from waste gases
JP4115815B2 (en) Method and apparatus for treating fluorine-containing wastewater
CN1089022C (en) Exhaust gas desulfurization process
CN102574681A (en) Distributed pre-enrichment method and system for production of heavy water
JP2695680B2 (en) Flue gas desulfurization method
RU2242424C1 (en) Method of preparing soda solution supplied to gas-treatment installations of aluminum electrolysis plants
EP0016290B1 (en) Continuous process for the removal of sulphur dioxide from waste gases, and hydrogen and sulphuric acid produced thereby
EP0223211A2 (en) Sulfur dioxide removal process
US4154804A (en) Novel calcium chloride scrubbing bath
NO150151B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ALUMINUM FLUORIDE BY ABSORPTION OF FLUOROUS GAS
US4399113A (en) Process for treating a gas containing a fluorine compound
DK571289A (en) PROCEDURE FOR TREATMENT OF WASTE GAS
US20180050919A1 (en) Process for manufacturing an aqueous sodium chloride solution
EP0554691B1 (en) Process for treating flue gas
JPH02211217A (en) Wet type waste gas desulfurization method
Hamza The influence of some metal ions on the kinetics of dissolution of barium fluoride
RU2030486C1 (en) Method for regeneration of fluorine from electrolysis- produced gases in aluminium industry
JP3370165B2 (en) Exhaust gas treatment method
CN1462647A (en) Method for desulfurizing industrial smoke containing sulfur dioxide
SE511987C2 (en) Method of separating sulfate from an aqueous electrolyte in an alkali metal chlorate process
CN113398730A (en) Method for recovering magnesium sulfate by multistage combined desulfurization waste water critical saturation method ultralow-consumption crystallization of sulfur-containing waste gas
JPS5558384A (en) Refining method of salt water for ion exchange membrane electrolysis

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20131024

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190509