RU2668926C2 - Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor - Google Patents

Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2668926C2
RU2668926C2 RU2017105188A RU2017105188A RU2668926C2 RU 2668926 C2 RU2668926 C2 RU 2668926C2 RU 2017105188 A RU2017105188 A RU 2017105188A RU 2017105188 A RU2017105188 A RU 2017105188A RU 2668926 C2 RU2668926 C2 RU 2668926C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
gas
filter
adsorbent
pipe
Prior art date
Application number
RU2017105188A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017105188A (en
RU2017105188A3 (en
Inventor
Вячеслав Георгиевич Григорьев
Сергей Викторович Тепикин
Александр Алексеевич Кузаков
Дмитрий Владимирович Высотский
Алексей Дмитриевич Шемет
Алексей Сергеевич Жердев
Андрей Александрович Пинаев
Юрий Викторович Богданов
Сергей Юрьевич Павлов
Алексей Юрьевич Тенигин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ 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 "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2017105188A priority Critical patent/RU2668926C2/en
Priority to CN201810145002.8A priority patent/CN108434875A/en
Publication of RU2017105188A publication Critical patent/RU2017105188A/en
Publication of RU2017105188A3 publication Critical patent/RU2017105188A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2668926C2 publication Critical patent/RU2668926C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/30—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/22—Collecting emitted gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/202—Single element halogens
    • B01D2257/2027—Fluorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/025—Other waste gases from metallurgy plants

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: group of inventions refers to non-ferrous metallurgy and is designed to purify the gases of electrolysis production of aluminum from hydrogen fluoride and other impurities. Gas cleaning unit for cleaning electrolysis gases from the casings of aluminum, including purifying gas from aluminum hydrogen fluoride in which gas purification is carried out by dry adsorption so as to return the adsorption material back to production by means of at least one gas cleaning module, containing at least one reactor in the form of a Venturi tube with a structure that ensures equalization of the gas flow in the high-speed modes, and at least one baghouse filter made in the form of a self-supporting structure, wherein the inlet of the reactor is located opposite the outlet of the respective filter. Gas cleaning module for cleaning the electrolysis gases contains at least one reactor and at least one bag filter connected to each other by a transition pipe. Reactor is in the form of a Venturi tube with a structure, providing an equalization of the gas flow in the high-speed modes, contains an inlet bell located in the lower part of the reactor, a tapering neck, located directly above the inlet funnel of the reactor, and at least one point for supplying the adsorbent to the reactor located above the convergent neck of the reactor. Reactor also comprises a transition tube made in the form of a truncated cone, connected to the inlet branch pipe of a bag filter, which contains dirty and clean gas chambers, filter hoses and a hopper, in the lower part of which there is a nozzle for removing the adsorbent. Filter sleeve, made in the form of a self-supporting structure, contains an inlet branch connected to the inlet part, which includes a gas guide wall, fairing, a gas distribution device, a filtering part comprising a housing, adjacent to the bottom of the bunker with an airway and a dust discharge nozzle, and to the top – a clean gas chamber that contains a hose plate with holes for installing filter elements in rows, is located below the pipes with nozzles for blowing the hoses with compressed air, connected to the two receivers, which are located on the outside of the clean gas chamber and each of which is equipped with pulsed solenoid valves. In this case, easy-detachable lids are placed in the top wall of the clean gas chamber, and the clean gas chamber has an outlet for the outlet of clean gas. Gas cleaning reactor for cleaning electrolysis gases is made in the form of a low-pressure Venturi tube, consisting of an inlet bell located in the lower part of the reactor, a tapered neck, located directly above the inlet funnel of the reactor, and at least one heat source for supplying the adsorbent to the reactor located above the convergent neck of the reactor. Ratio of the diameter of the reactor neck to its height is in the limit 1/8÷1/13, and an increase in the overall dimensions of the reactor is directly proportional to the increase in the volumes of gases to be purified, wherein the reactor comprises a transition tube made in the form of a truncated cone in the upper part of the reactor for connection to the dust collecting apparatus.EFFECT: technical result of the claimed group of inventions is to increase the efficiency of purifying the gases of aluminum electrolysis from fluoride compounds and other impurities with the possibility of returning adsorption material to production.36 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для очистки газов электролизного производства алюминия от фтористого водорода и других примесей, с обеспечением высокой степени очистки (более 99%), с возвратом адсорбционного материала в производство.The invention relates to ferrous metallurgy and is intended for the purification of gases from the electrolysis production of aluminum from hydrogen fluoride and other impurities, with a high degree of purification (more than 99%), with the return of adsorption material to production.

Уровень техникиState of the art

В процессе электролиза алюминия, в электролизерах образуются следующие загрязняющие вещества: оксид и диоксид углерода, диоксид серы, фтористый водород, твердые фториды, пыль, смолистые вещества.In the process of aluminum electrolysis, the following pollutants are formed in electrolyzers: carbon monoxide and dioxide, sulfur dioxide, hydrogen fluoride, solid fluorides, dust, and resinous substances.

Для очистки газов от пыли и взвешенных веществ сухим способом, могут быть применены: пылевые камеры, циклоны, электрофильтры различного типа, которые используют гравитационные, центробежные и электростатические силы.To clean gases from dust and suspended solids in a dry way, dust chambers, cyclones, electrostatic precipitators of various types that use gravitational, centrifugal and electrostatic forces can be used.

Однако применение данных аппаратов связано со следующими проблемами:However, the use of these devices is associated with the following problems:

Пылевые камеры - устройства, работа которых основана на силе тяжести. В условиях очистки электролизных газов данные устройства малоприменимы, т.к. они улавливают только крупнодисперсную пыль и к тому же склонны к зарастанию смолистыми веществами, содержащимися в газах.Dust chambers are devices whose operation is based on gravity. In the conditions of purification of electrolysis gases, these devices are of little use, since they only capture coarse dust and are also prone to overgrowing with resinous substances contained in gases.

Циклоны - более эффективные устройства в сравнении с пылевыми камерами, основанные на использовании центробежной силы, однако также практически не применяются для очистки электролизных газов от пыли вследствие того, что их применение эффективно, когда медианный размер улавливаемых частиц пыли составляет более 10 мкм.Cyclones are more efficient devices in comparison with dust chambers, based on the use of centrifugal force, but are also practically not used for cleaning electrolysis gases from dust due to the fact that their use is effective when the median size of the captured dust particles is more than 10 microns.

Электрофильтры - аппараты получившее широкое применение для очистки электролизных газов от пыли и смолистых веществ, основанные на электростатическом способе очистке газов. Эффективность очистки газов от пыли (включая мелкодисперсную пыль) и смолистых веществ в данных аппаратах весьма высока.Electrofilters are devices widely used for the purification of electrolysis gases from dust and resinous substances, based on the electrostatic method of gas purification. The efficiency of gas cleaning from dust (including fine dust) and resinous substances in these devices is very high.

Основным недостатком вышеуказанных способов и устройств является невозможность их применения для очистки газов от соединений фтористого водорода, выделяющихся в процессе электролиза алюминия. Предложенное изобретение направлено на эффективную очистку газов от соединений фтористого водорода, выделяющихся в процессе электролиза алюминия, с обеспечением высокой степени очистки (более 99%) и возвратом адсорбционного материала в производство.The main disadvantage of the above methods and devices is the impossibility of their use for gas purification from compounds of hydrogen fluoride released during the electrolysis of aluminum. The proposed invention is directed to the efficient purification of gases from hydrogen fluoride compounds released during aluminum electrolysis, ensuring a high degree of purification (more than 99%) and returning the adsorption material to production.

Фтористый водород - бесцветный газ легче воздуха. В отходящих от электролизера газах, наибольшее количество составляют окислы углерода и фтористые соединения. Наибольшую опасность представляет фтористый водород, действие которого на человека приводит к раздражению слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, при длительном воздействии возможны кровоизлияния и язвы дыхательных путей, отек легких, поражение мышцы сердца, флюороз. Согласно нормативам ПДК (предельно-допустимая концентрация) в воздухе рабочей зоны фтористого водорода составляет 0,5 мг/м3, а в воздухе населенных пунктов 0,02 мг/м3. Соответственно, при проектировании газоочистных сооружений для электролизного производства очистке газов от фтористого водорода отводится первостепенное значение.Hydrogen fluoride is a colorless gas lighter than air. In the gases emanating from the electrolyzer, the largest amounts are carbon oxides and fluoride compounds. The greatest danger is hydrogen fluoride, the effect of which on a person leads to irritation of the mucous membranes of the respiratory tract and eyes, with prolonged exposure, hemorrhages and ulcers of the respiratory tract, pulmonary edema, damage to the heart muscle, and fluorosis are possible. According to the norms of maximum permissible concentration (maximum permissible concentration) in the air of the working zone of hydrogen fluoride is 0.5 mg / m 3 , and in the air of settlements 0.02 mg / m 3 . Accordingly, when designing gas treatment facilities for electrolysis production, the purification of gases from hydrogen fluoride is given priority.

Основным источником образования фтористого водорода в процессе получения первичного алюминия в электролизере являются криолит (Na3AlF6) и фтористый алюминий (AlF3).The main source of hydrogen fluoride formation during the production of primary aluminum in the electrolyzer is cryolite (Na 3 AlF 6 ) and aluminum fluoride (AlF 3 ).

Образование фтористого водорода в электролизере происходит следующим способом.The formation of hydrogen fluoride in the cell occurs in the following way.

В процессе электролиза при контакте анода электролизера, содержащего в адсорбированном виде в угольной матрице молекулы водорода, с криолитом происходит следующая реакция:In the process of electrolysis at the contact of the anode of the electrolyzer containing hydrogen molecules adsorbed in the carbon matrix with the cryolite, the following reaction occurs:

Na3AlF6+1,5H2=Al+3NaF+3HF↑Na 3 AlF 6 + 1,5H 2 = Al + 3NaF + 3HF ↑

Другой источник выделения фтористого водорода заключается во взаимодействии криолита и фтористого алюминия с влагой:Another source of hydrogen fluoride release is the interaction of cryolite and aluminum fluoride with moisture:

2Na3AlF6+3Н2О↑=Al2O3+6NaF+6HF↑2Na 3 AlF 6 + 3H 2 O ↑ = Al 2 O 3 + 6NaF + 6HF ↑

2AlF3+3Н2О↑=Al2O3+6HF↑2AlF 3 + 3H 2 O ↑ = Al 2 O 3 + 6HF ↑

Далее образовавшиеся в расплаве электролита пузырьки газов испаряются с его поверхности при нарушении глиноземной корки и попадают в систему газоудаления, по которой транспортируются на газоочистку.Further, gas bubbles formed in the electrolyte melt evaporate from its surface in case of violation of the alumina crust and fall into the gas removal system, through which they are transported to gas treatment.

На сегодняшний день на электролизных заводах применяются два метода очистки электролизных газов от фтористого водорода. Это абсорбционная (мокрая) очистка с применением в качестве абсорбента водного раствора кальцинированной соды (Na2CO3) и адсорбционная (сухая) очистка с применением в качестве адсорбента окиси алюминия (глинозема).To date, two methods of purification of electrolysis gases from hydrogen fluoride are used in electrolysis plants. This is an absorption (wet) purification using an aqueous solution of soda ash (Na 2 CO 3 ) as an absorbent and an adsorption (dry) purification using aluminum oxide (alumina) as an adsorbent.

При абсорбционном методе очитки электролизные газы орошаются в специальных устройствах (скрубберах различной конструкции, пенных аппаратах) содовыми растворам с концентрацией соды 25-50 г/л.With the absorption method, cleaning electrolysis gases are irrigated in special devices (scrubbers of various designs, foam machines) with soda solutions with a soda concentration of 25-50 g / l.

В процессе газоочистки протекает следующая реакция:In the process of gas purification, the following reaction proceeds:

HF+Na2CO3=NaF+NaHCO3 HF + Na 2 CO 3 = NaF + NaHCO 3

При достижении концентрации фтористого натрия (NaF) растворе 15-25 г/л его откачивают в отделение регенерации для варки вторичного криолита.Upon reaching a concentration of sodium fluoride (NaF) solution of 15-25 g / l, it is pumped into the regeneration compartment for cooking secondary cryolite.

При адсорбционном методе очистки используются реакторы различной конструкции, в которых происходит смешение очищаемых газов с частицами глинозема и установленные за ними рукавные фильтры.The adsorption purification method uses reactors of various designs, in which the purified gases are mixed with alumina particles and bag filters installed behind them.

В процессе контакта частиц газов с частицами глинозема происходит следующая реакция:In the process of contact of gas particles with particles of alumina, the following reaction occurs:

HF+Al2O3→Al2O3*nHF→AlF3+H2O (газ)HF + Al 2 O 3 → Al 2 O 3 * nHF → AlF 3 + H 2 O (gas)

Процесс адсорбции фтористого водорода осуществляется в две стадии. Первая стадия осуществляется в реакторе, вторая, завершающая стадия, осуществляется на фильтровальных рукавах фильтра. При продувке фильтровальных рукавов импульсами осушенного сжатого воздуха, глинозем падает в бункерную часть фильтра, откуда часть его может вновь подаваться в реактор на рециркуляцию, а большая часть откачивается в прикорпусные силоса и далее подается в электролизеры.The process of adsorption of hydrogen fluoride is carried out in two stages. The first stage is carried out in the reactor, the second, final stage, is carried out on the filter bags of the filter. When the filter bags are purged with pulses of dried compressed air, the alumina falls into the bunker part of the filter, from where part of it can again be fed to the reactor for recycling, and most of it is pumped to the side silos and then fed to the electrolysis cells.

К преимуществам метода «сухой» адсорбционной очистки по сравнению с «мокрой», основанной на абсорбции фтористого водорода щелочными растворами, следует отнести:The advantages of the method of “dry” adsorption purification in comparison with the “wet” method based on the absorption of hydrogen fluoride by alkaline solutions include:

- высокую эффективность улавливания фтористых соединений, пыли и смолистых веществ;- high efficiency capture fluoride compounds, dust and resinous substances;

- отсутствие гидрохимических переделов, растворопроводов, шламонакопителей и затрат на их обслуживание;- lack of hydrochemical redistribution, mortar pipelines, sludge collectors and the cost of their maintenance;

- более высокий процент использования уловленных фтористых соединений в электролизном производстве за счет их прямого возврата вместе с глиноземом.- a higher percentage of the use of captured fluoride compounds in the electrolysis production due to their direct return together with alumina.

Известны устройства очистки газов, представляющие собой трубы Вентури, в которых для очистки от газообразных загрязняющих веществ применяются водные щелочные растворы, в частности реактор для аэрации текучей среды, содержащей взвесь из минеральных частиц с воздухом или любым другим подходящим кислородсодержащим газом, что необходимо, например, в аэробном бактериальном выщелачивании (патент AU 2139131, МПК B01F 3/04, B01F 5/04, C02F 3/14, опубл. 10.10.1999).Known gas purification devices, which are Venturi pipes, in which aqueous alkaline solutions are used to purify gaseous pollutants, in particular a reactor for aeration of a fluid containing a suspension of mineral particles with air or any other suitable oxygen-containing gas, which is necessary, for example, in aerobic bacterial leaching (patent AU 2139131, IPC B01F 3/04, B01F 5/04, C02F 3/14, publ. 10.10.1999).

В свою очередь предложенное изобретение не ограничено одним применением и может быть распространено на аэрацию любых сочетаний:In turn, the proposed invention is not limited to one application and can be extended to aeration of any combination:

газ - жидкость;gas is a liquid;

газ - жидкость - твердое вещество;gas - liquid - solid;

газ - жидкость - твердое вещество - микробиологические системы.gas - liquid - solid - microbiological systems.

Известно устройство по патенту РФ №2132219 (МПК B01D 46/32) для очистки газов и пыли посредством пропускания подлежащего очистке газа через поток гравитационно-движущегося фильтрующего сыпучего материала, которому придается волнообразный характер движения системой жалюзийных элементов.A device is known according to the patent of the Russian Federation No. 2132219 (IPC B01D 46/32) for cleaning gases and dust by passing the gas to be cleaned through a stream of gravitationally moving filter granular material, which is given a wave-like character of movement by a system of louvres.

Также известно устройство по патенту РФ №2206372 (МПК B01D 46/30) для очистки газов от пыли методом фильтрации через зернистые слои, в котором в качестве газопроницаемой перегородки применена гибкая сеть, края которой закреплены, а середина подвешена с помощью троса к удерживающему ее механизму, который при регенерации зернистого слоя создает вертикальное возвратно-поступательное перемещение сети.It is also known a device according to RF patent No. 2206372 (IPC B01D 46/30) for dust cleaning of gases by filtration through granular layers, in which a flexible network is used as a gas-permeable partition, the edges of which are fixed, and the middle is suspended by a cable to the mechanism holding it , which during the regeneration of the granular layer creates a vertical reciprocating movement of the network.

Существенным недостатком известных устройств и соответствующих способов очистки является наличие во внутренней полости газохода различных конструкций, которые уменьшают эффективное поперечное сечение газохода.A significant disadvantage of the known devices and corresponding cleaning methods is the presence in the internal cavity of the gas duct of various designs that reduce the effective cross section of the gas duct.

При проектировании и изготовлении новых газоходов увеличение поперечного сечения на соответствующую величину не вызывает технических проблем. Использование известных устройств и способов в существующих эксплуатируемых газоходах приводит к уменьшению эффективного (расчетного) поперечного сечения газохода со всеми вытекающими последствиями (уменьшение тяговой способности газохода и т.д.). Техническая сложность доработки эксплуатируемых газоходов по монтажу существующих устройств по очистке, учитывая строительную высоту газоходов, до нескольких десятков метров, очевидна.When designing and manufacturing new gas ducts, increasing the cross section by an appropriate amount does not cause technical problems. The use of known devices and methods in existing operated flues leads to a decrease in the effective (calculated) cross-section of the duct with all the ensuing consequences (decrease in traction ability of the duct, etc.). The technical complexity of finalizing the operated gas ducts for the installation of existing cleaning devices, given the construction height of the gas ducts, up to several tens of meters, is obvious.

Также недостатком известных устройств для очистки газов является необходимость создания высокого динамического напора внутри трубы Вентури, обустройство гидрохимических переделов по подготовке свежих и переработке отработанных растворов, низкий срок службы газоочистных аппаратов вследствие интенсивной химической коррозии.Another disadvantage of the known gas purification devices is the need to create a high dynamic pressure inside the Venturi pipe, equip hydrochemical conversions for the preparation of fresh and processed waste solutions, and the low service life of gas purifiers due to intense chemical corrosion.

Известен комбинированный пылеулавливающий аппарат (Патент RU 2288782, B03D 3/00, опубл. 10.12.2006 г.), содержащий горизонтальный электрофильтр, после горизонтального электрофильтра установлен вертикальный трубчатый электрофильтр с соотношением активных объемов вертикального к горизонтальному электрофильтру 0,1-0,9. Горизонтальный пластинчатый электрофильтр и вертикальный трубчатый электрофильтр расположены в одном корпусе. Очистка электродов в вертикальном трубчатом электрофильтре осуществляется механическим путем при отключенной от газа секции. В секциях трубчатого электрофильтра очистка осуществляется периодической их промывкой жидкостью при отключенной от газа секции.Known combined dust collecting apparatus (Patent RU 2288782, B03D 3/00, publ. 10.12.2006), containing a horizontal electrostatic precipitator, after a horizontal electrostatic precipitator a vertical tubular electrostatic precipitator is installed with a ratio of active volumes of vertical to horizontal electrostatic precipitator of 0.1-0.9. The horizontal plate electrostatic precipitator and the vertical tubular electrostatic precipitator are located in one housing. The electrodes are cleaned in a vertical tubular electrostatic precipitator mechanically when the section is disconnected from the gas. In sections of a tubular electrostatic precipitator, cleaning is carried out by periodically washing them with a liquid when the section is disconnected from the gas.

Также известен «Способ центробежной очистки газов и устройство для его осуществления» (Патент RU 2174860, B01D 45/14, 20.10.2001 г.). В способе центробежной очистки газа очищаемый поток газа подают во входной патрубок, после чего направляют во множество цилиндрических каналов, выполненных в роторе, оси которых расположены в плоскостях, проходящих через ось вращения ротора под углом к оси, определенным из условия безградиентного по давлению течения газа в канале, обусловленного равенством газодинамического трения и направленной вдоль канала составляющей центробежной силы, со скоростью, не превышающей скорости, определенной из равенства времени перемещения твердых частиц очищаемого газа по каналам под действием центробежной силы поперек потока и времени прохождения частиц газа по длине канала, разделенные в каналах ротора грязную и очищенную фракции разводят на два потока с помощью элементов, связанных с каналами и выходными устройствами очищенной и грязной фракций газа. Устройство представляет собой входной блок, включающий патрубок для входа очищаемого газа, направляющие лопатки, размещенные на корпусе, и входные лопатки, установленные на роторе с зазором постоянной величины к его торцевой поверхности со стороны его меньшего диаметра, поверхности осаждения, выполненные в виде цилиндрических каналов в роторе. Условия выбора угла, диаметра и длин каналов описаны в способе. Узел вывода выполнен в виде разделительных втулок с лысками, установленных в каналах на выходе газа, канал, образованный лысками, сообщен с полостью, выполненной в роторе на выходе грязного газа, а внутренний канал втулок сообщен с полостью вывода очищенного газа, в которой размещены лопатки, причем отношение длин внутреннего канала втулок и каналов, образованных лысками, и их гидравлические диаметры выбраны из условия гашения возмущений, возникающих при выходе грязной и очищенной фракций газа. Полость вывода очищенного газа представляет собой сужающийся канал, сужение которого направлено от торца ротора большего диаметра к оси, а радиальные лопатки размещены на роторе со стороны его большего диаметра. Устройство снабжено регулировочным блоком, представляющим собой трубопровод с заслонкой, который сообщен с входным патрубком очищаемого газа, с одной стороны, и выходным патрубком очищенного газа - с другой. Элемент вывода грязного газа выполнен в виде трехполостной улитки, одна из крайних полостей сообщена с патрубком входа очищаемого газа, а другая крайняя - с полостью вывода чистого газа. Разделительные втулки установлены с возможностью поворота.Also known is the "Method of centrifugal gas purification and device for its implementation" (Patent RU 2174860, B01D 45/14, 10.20.2001). In the method of centrifugal gas purification, the gas stream to be cleaned is fed into the inlet pipe, and then it is sent to many cylindrical channels made in the rotor, the axes of which are located in planes passing through the axis of rotation of the rotor at an angle to the axis determined from the condition of the pressure-free gas flow channel, due to the equality of gas-dynamic friction and directed along the channel component of the centrifugal force, with a speed not exceeding the speed determined from the equality of the time of movement of solid h ticles of purified gas through the channels under the action of centrifugal force across the flow and transit time of gas particles along the channel length divided in channels of the rotor dirty, and purified fractions were diluted in two streams by means of elements associated with the channels and output devices purified gas and dirty fractions. The device is an input unit, including a nozzle for the entrance of the gas to be cleaned, guide vanes located on the housing, and input vanes mounted on the rotor with a gap of a constant size to its end surface from the side of its smaller diameter, the deposition surface made in the form of cylindrical channels in rotor. The conditions for selecting the angle, diameter and lengths of the channels are described in the method. The output unit is made in the form of dividing sleeves with flats installed in the channels at the gas outlet, the channel formed by flats is in communication with a cavity made in the rotor at the outlet of dirty gas, and the inner channel of the bushes is in communication with the purified gas outlet cavity in which the blades are located, moreover, the ratio of the lengths of the inner channel of the bushings and the channels formed by flats, and their hydraulic diameters are selected from the condition of damping disturbances arising from the exit of dirty and purified gas fractions. The outlet gas of the purified gas is a tapering channel, the narrowing of which is directed from the end of the rotor of a larger diameter to the axis, and the radial blades are placed on the rotor from the side of its larger diameter. The device is equipped with an adjustment unit, which is a pipeline with a damper, which is in communication with the inlet pipe of the cleaned gas, on the one hand, and the outlet pipe of the cleaned gas, on the other. The dirty gas outlet element is made in the form of a three-cavity cochlea, one of the extreme cavities communicates with the inlet of the gas to be cleaned, and the other extreme with the clean gas outlet cavity. The spacer sleeves are pivotally mounted.

Наиболее близким к предложенному реактору является установка сухой очистки отходящих газов электролитического производства алюминия (Патент RU 2339743, C25C 3/22, опубл. 10.06.2008 г.), имеющая в составе реактор. Подача чистого глинозема в реактор осуществляется через установленную в горловине реактора форсунку, снабженную раструбом и конической насадкой, установленной в раструбе. Чистый глинозем подается через кольцеобразный канал, образованный внутренней стенкой раструба и поверхностью конической насадки, сплошным потоком, причем подача осуществляется под углом к восходящему потоку электролизных газов.Closest to the proposed reactor is a dry waste gas treatment plant for the electrolytic production of aluminum (Patent RU 2339743, C25C 3/22, publ. 10.06.2008), which has a reactor. Pure alumina is fed into the reactor through a nozzle installed in the neck of the reactor, equipped with a bell and a conical nozzle installed in the bell. Pure alumina is fed through an annular channel formed by the inner wall of the socket and the surface of the conical nozzle, in a continuous stream, the feed being carried out at an angle to the upward flow of electrolysis gases.

Недостатком является низкий коэффициент использования полезного объема реактора, что ведет либо к недостаточной очистке газов, либо к необходимости увеличения габаритных размеров реактора для увеличения поверхности контактирования газа с твердым адсорбентом, а также энергетические затраты на подачу глинозема в реактор сжатым воздухом.The disadvantage is the low utilization rate of the reactor useful volume, which leads either to insufficient gas purification or to the need to increase the overall dimensions of the reactor to increase the contact surface of the gas with a solid adsorbent, as well as the energy costs of supplying alumina to the reactor with compressed air.

Известен фильтр, включающий корпус с рукавами, бункеры, камеры чистого газа, ресивер, пневмоклапаны, отключающие заслонки, подвод грязного газа и коллектор чистого газа, при этом подвод грязного газа осуществляют поперек продувочных труб по всей высоте и ширине камер грязного газа, по крайней мере двумя газовыми потоками, со скоростью пылегазового потока на входе в камеры грязного газа в пределах 0,5-2 удельной газовой нагрузки на фильтр (м3/м2/мин), при этом продувочные трубы объединены в группы, которые подсоединены к ресиверу, каждая через отдельный пневмоклапан и устройство с переменным гидравлическим сопротивлением. Фильтр снабжен камерами для размещения узлов регенерации, при этом эти камеры и коллектор чистого газа размещены между рядами камер грязного газа и разделяют фильтр вдоль по ходу газового потока, по меньшей мере, на две автономные части фильтра. (Патент RU 2283685, B01D 46/02, 20.09.2006 г.).A known filter, including a housing with sleeves, bins, clean gas chambers, receiver, pneumatic valves, shut-off valves, supply of dirty gas and a clean gas manifold, while supplying dirty gas is carried out across the purge pipes along the entire height and width of the dirty gas chambers, at least two gas flows, with a dust and gas flow rate at the entrance to the dirty gas chambers within 0.5-2 specific gas load on the filter (m3 / m2 / min), while the purge pipes are combined into groups that are connected to the receiver, each through separate pneumatic valve and device with variable hydraulic resistance. The filter is equipped with chambers for accommodating the regeneration units, while these chambers and the clean gas collector are placed between the rows of dirty gas chambers and divide the filter along the gas stream along at least two autonomous parts of the filter. (Patent RU 2283685, B01D 46/02, 09/20/2006).

Известны также иные средства и устройства для очистки газов, например, рукавный фильтр, включающий бункер, коллектор, патрубки ввода и вывода газа и порошкового сорбента (патент US 2919174, 29.12.1959 г.).Other means and devices for gas purification are also known, for example, a bag filter including a hopper, a collector, gas inlet and outlet nozzles and a powder sorbent (patent US 2919174, 12.29.1959).

Существенным недостатком известных способов и устройств также является неравномерное распределение пыли и вводимого в очищаемый газовый поток порошкового адсорбента, например, глинозема, по секциям фильтра. Это приводит к снижению эффективности улавливания примесей, в том числе пыли и фтористого водорода, нерациональному расходованию адсорбента, забиванию некоторых секций фильтра и, как следствие, к частым остановкам для регенерации фильтрующих поверхностей и чистки аппаратов.A significant disadvantage of the known methods and devices is also the uneven distribution of dust and powder adsorbent introduced into the cleaned gas stream, for example, alumina, over the filter sections. This leads to a decrease in the efficiency of trapping impurities, including dust and hydrogen fluoride, irrational consumption of adsorbent, clogging of some sections of the filter and, as a result, to frequent stops for the regeneration of filter surfaces and cleaning apparatuses.

Известен рукавный фильтр типа ФРИА (включающий типоразмерный ряд ФРИА-400, ФРИА-900, ФРИА-1250) (Патент RU 2216387, B01D 46/02, опубл. 20.11.2003 г.), входящий в модуль-аналог в составе реактора-адсорбера и рукавного фильтра, включающий корпус, соединенный снизу с бункером и разделенный рукавной плитой на камеры чистого и грязного газа, вертикальные фильтрующие рукава, закрепленные открытыми концами в отверстиях упомянутой рукавной плиты, систему импульсной регенерации, продувочные трубы которой установлены в камере чистого газа и обращены своими отверстиями в сторону открытых концов фильтрующих рукавов, жалюзийную решетку и подводящий газоход, направляющий грязный газ к камере грязного газа, причем этот подводящий газоход имеет общую с камерой грязного газа стенку и нижним концом соединен с бункером, при этом нижний конец стенки, являющейся общей для подводящего газохода и камеры грязного газа, расположен выше заглушенных концов рукавов, а верхний конец жалюзийной решетки совпадает с этим концом упомянутой стенки. Указанный аналог предназначен для очистки электролизных газов в производстве алюминия от пыли и токсичных газовых компонентов, в частности фтористого водорода.Known bag filter type FRIA (including the series FRIA-400, FRIA-900, FRIA-1250) (Patent RU 2216387, B01D 46/02, published on November 20, 2003), which is part of the analog module as part of the adsorber reactor and a bag filter, including a housing connected to the bottom of the hopper and separated by a bag plate into clean and dirty gas chambers, vertical filter bags secured with open ends in the openings of said bag plate, a pulsed regeneration system, the purge pipes of which are installed in the clean gas chamber and face their holes towards the open ends of the filter bags, a louvre grille and a supply gas duct directing dirty gas to the dirty gas chamber, moreover, this supply gas duct has a wall in common with the dirty gas chamber and a lower end connected to the hopper, while the lower end of the wall being common to the supply gas duct and a dirty gas chamber located above the muffled ends of the sleeves, and the upper end of the louvre grille coincides with this end of said wall. The specified analogue is intended for the purification of electrolysis gases in the production of aluminum from dust and toxic gas components, in particular hydrogen fluoride.

В известном техническом решении имеется система импульсной регенерации, продувочные трубы которой установлены в камере чистого газа и обращены своими отверстиями в сторону открытых концов фильтрующих рукавов. Подводящий газоход направляет грязный газ к камере грязного газа, причем этот подводящий газоход имеет общую с камерой грязного газа стенку и нижним концом соединен с бункером. Нижний конец стенки, являющийся общей для подводящего газохода и камеры грязного газа, расположен выше заглушенных концов рукавов, а верхний конец жалюзийной решетки совпадает с этим концом упомянутой стенки. Фильтры разработаны в виде двух зеркальных исполнений, позволяющих их компоновать в установках газоочистки, состоят из унифицированных узлов и элементов, в них предусмотрена кассетная компоновка фильтровальных рукавов, для регенерации фильтровальных рукавов используется сжатый воздух с избыточным давлением 0,2-0,3 МПа, обеспечивающим эффективную очистку и оптимальный режим регенерации с низкими механическими напряжениями на фильтровальных рукавах.In the known technical solution there is a pulsed regeneration system, the purge pipes of which are installed in the clean gas chamber and face their openings towards the open ends of the filter bags. The supply gas duct directs the dirty gas to the dirty gas chamber, and this supply gas duct has a wall in common with the dirty gas chamber and is connected to the hopper with a lower end. The lower end of the wall, which is common for the supply duct and dirty gas chamber, is located above the muffled ends of the sleeves, and the upper end of the louvre grille coincides with this end of the said wall. The filters are designed in the form of two mirror designs that allow them to be assembled in gas treatment plants, consist of unified units and elements, they have a cassette arrangement of filter bags, compressed air with an excess pressure of 0.2-0.3 MPa is used to regenerate the filter bags, providing effective cleaning and optimal regeneration mode with low mechanical stresses on the filter bags.

Рукавный фильтр ФРИА (всех типоразмеров) представляет собой кубическую емкость, разделенную на две камеры (чистого и грязного газа). Переходом между камерами является рукавная плита, в которую смонтированы рукавные фильтры - рукава. Входной патрубок в фильтр расположен с противоположной стороны относительно выходного патрубка, в плане под углом 90 градусов. Газ с остатками глинозема, не осевшими в реакторе, проходит через входной патрубок фильтра, попадая в камеру грязного газа, где, проходя снаружи внутрь рукавов, наносит остатки глинозема на рукава и происходит вторая часть (завершающая) адсорбционного процесса. Одновременно газ очищается от пылевой смеси и глинозема.The FRIA bag filter (of all sizes) is a cubic tank divided into two chambers (clean and dirty gas). The transition between the chambers is a bag plate, in which bag filters - sleeves are mounted. The inlet to the filter is located on the opposite side relative to the outlet, in plan at an angle of 90 degrees. Gas with alumina residues that have not settled in the reactor passes through the inlet of the filter, entering the dirty gas chamber, where, passing from the outside into the sleeves, it deposits the remaining alumina on the sleeves and the second part (final) of the adsorption process occurs. At the same time, the gas is cleaned of the dust mixture and alumina.

Недостатком известного модуля по сравнению с предлагаемым изобретением является то, что рукавные фильтры типа ФРИА не обладают самонесущей конструкцией, что приводит к большим затратам на строительную часть для возведения здания в теплых конструкциях с размещением фильтра внутри (высотная отметка здания газоочистки 28 метров). Большие габаритные размеры реактора данной конструкции, необходимой для снижения скоростного режима пылегазовой смеси, что приводит к высоким затратам на его изготовление и монтаж; подача газа тангенциально приводит к закручиванию пылегазового потока и его «отжиманию» к стенкам реактора, что влечет сильный абразивный износ оборудования и снижение срока службы. Подача глинозема в зону турбулентности и закручивание пылегазового потока на больших скоростях под пережимом приводит к быстрому износу пережима внутри реактора; входной патрубок рукавного фильтра типа ФРИА осуществляется в плане под углом в 90 градусов к выходному патрубку и приводит к неравномерности распределения потока по рукавам в зависимости от режимов работы модуля, таким образом, снижается срок службы фильтровальных рукавов. Бункерная часть выполнена в одном исполнении с возможностью выгрузки фторированного глинозема в центральной части бункера посредством двух аэродорожек, что влечет за собой установку транспортирующих узлов и повышение отметки здания, дополнительные строительные затраты. Система регенерации выполнена в одном блоке с камерой чистого газа, что приводит к использованию и обслуживанию грузоподъемных механизмов.A disadvantage of the known module in comparison with the present invention is that the bag filters of the FIA type do not have a self-supporting structure, which leads to high costs for the building part for erecting the building in warm structures with the filter inside (the height of the gas cleaning building is 28 meters). Large overall dimensions of the reactor of this design, necessary to reduce the speed of the dust and gas mixture, which leads to high costs for its manufacture and installation; The gas supply tangentially leads to the twisting of the dust and gas stream and its "squeezing" to the walls of the reactor, which entails severe abrasive wear of the equipment and a decrease in service life. The supply of alumina to the turbulence zone and the swirling of the dust and gas stream at high speeds under pinch leads to rapid wear of the pinch inside the reactor; the inlet branch of the bag filter type FRIA is carried out in plan at an angle of 90 degrees to the outlet and leads to uneven distribution of flow along the sleeves depending on the operating modes of the module, thus reducing the service life of the filter bags. The bunker part is made in one design with the possibility of unloading fluorinated alumina in the central part of the bunker by means of two air tracks, which entails the installation of conveying units and elevation of the building, additional construction costs. The regeneration system is made in one unit with a clean gas chamber, which leads to the use and maintenance of lifting mechanisms.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки газов электролизного производства алюминия от фтористых соединений, пыли, смолистых веществ с возможностью возврата адсорбционного материала в производство; использование в процессе адсорбции чистого и фторированного адсорбента (глинозема) для повышения эффективности очистки; полного контроля количества адсорбента в процессе очистки как чистого, так и фторированного подаваемого на рециркуляцию; с возможностью настройки технологического процесса очистки газов под необходимые параметры: потребления адсорбента (глинозема) производством и объемы удаляемых газов; с абсолютно симметричной схемой транспорта адсорбента; с возможностью накопления постоянно обновляющегося слоя фторированного глинозема, направляющегося на рециркуляцию; обладающего защитой фильтровальных рукавов от повышенной температуры электролизных газов; имеющего узел очистки чистого глинозема, аварийные линии подачи адсорбента в реактор; снабженного автоматизированной системой управления технологическим процессом, контролем концентрации содержания вредных веществ в газах; с силосом чистого глинозема, имеющим суточный запас адсорбента; с возможностью напыления вновь установленных фильтровальных рукавов на чистом газе.An object of the invention is to increase the efficiency of gas purification of the electrolytic production of aluminum from fluoride compounds, dust, resinous substances with the possibility of returning the adsorption material to production; the use of pure and fluorinated adsorbent (alumina) in the adsorption process to increase the cleaning efficiency; full control of the amount of adsorbent in the process of cleaning both pure and fluorinated feed for recycling; with the ability to customize the gas purification process to the necessary parameters: consumption of adsorbent (alumina) by production and volumes of removed gases; with an absolutely symmetric adsorbent transport scheme; with the possibility of accumulating a constantly updated layer of fluorinated alumina, which is sent for recycling; possessing protection of filter bags from the increased temperature of electrolysis gases; having a clean alumina purification unit, emergency adsorbent supply lines to the reactor; equipped with an automated process control system, monitoring the concentration of harmful substances in gases; with a silo of pure alumina having a daily supply of adsorbent; with the possibility of spraying newly installed filter bags on clean gas.

Преимуществами предложенного изобретения являются повышение эффективности очистки газа от вредных химических соединений (фтористого водорода), пыли и смол, повышение эффективности использования полезного объема реактора, снижение абразивного износа газоочистного оборудования, снижение габаритных размеров реактора, уменьшение затрат на возведение строительных конструкций за счет снижения металлоемкости оборудования, увеличение срока службы газоочистного оборудования относительно аналогов.The advantages of the proposed invention are to increase the efficiency of gas purification from harmful chemical compounds (hydrogen fluoride), dust and resins, increase the efficiency of use of the useful volume of the reactor, reduce abrasive wear of gas treatment equipment, reduce the overall dimensions of the reactor, reduce the cost of erecting building structures by reducing the metal consumption of equipment , increasing the life of gas cleaning equipment relative to analogues.

Поставленные технические задачи решаются, а технические результаты достигаются посредством предложенного технического решения, включающего следующие объекты, охарактеризованные с учетом ближайших аналогов.The stated technical problems are solved, and technical results are achieved through the proposed technical solution, including the following objects, characterized taking into account the closest analogues.

Газоочистной блок очистки электролизных газов, отходящих от корпусов производства алюминия, включая очистку газа от фтористого водорода алюминиевого производства, в котором в отличие от известного очистку газов осуществляют путем сухой адсорбции с обеспечением возврата адсорбционного материала обратно в производство, посредством по меньшей мере одного газоочистного модуля, содержащего по меньшей мере один реактор, выполненный в виде трубы Вентури с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, и по меньшей мере один рукавный фильтр, выполненный в виде самонесущей конструкции, при этом входной патрубок реактора расположен противоположно выходному патрубку соответствующего фильтра.A gas purification unit for cleaning electrolysis gases leaving the aluminum production buildings, including gas purification from hydrogen fluoride from aluminum production, in which, in contrast to the known gas purification, it is carried out by dry adsorption to ensure that the adsorption material is returned back to production by means of at least one gas purification module, containing at least one reactor, made in the form of a venturi pipe with a design that ensures the alignment of the gas flow in high-speed modes, and p at least one bag filter, made in the form of a self-supporting structure, while the inlet pipe of the reactor is located opposite the outlet pipe of the corresponding filter.

Предусмотрены следующие дополнения и улучшения предложенного газоочистного блока.The following additions and improvements to the proposed gas treatment unit are provided.

Газоочистной блок, в котором чистый или фторированный глинозем для адсорбционного процесса подается напрямую в реактор прямоточно посредством труб подачи адсорбента без аэрации или механического транспорта адсорбента. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается контроль количества адсорбента подаваемого в технологический процесс, как чистого так и фторированного, посредством дозирования питателями. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается контроль технологического процесса очистки газов с обеспечением необходимого количества адсорбента в производстве алюминия с учетом объемов удаляемых газов от электролизеров. Газоочистной блок, в котором схема подачи и распределения адсорбента (глинозема) чистого и фторированного, выполнена симметричной, в частности, посредством не менее чем двух газоочистных модулей, каждый из которых содержит реактор и рукавный фильтр, расположенные рядом соосно, с перпендикулярным и симметричным расположением по отношению к оси входящих газов. Газоочистной блок, в котором вывод прореагированного адсорбента из фильтра осуществляется непосредственно в бункер с аэродном, для возможности накопления постоянного слоя адсорбента для рециркуляции, посредством установленной в бункерной части не менее одной сплошной или частичной перегородки, разделяющей нижнюю часть бункера на не менее чем две части с одним и более выходным патрубком в каждой из частей, при этом загрузка прореагированного адсорбента осуществляется в бункер, заполняя тем самым, все разделенные объемы, созданные перегородками, с возможностью постоянного обновления. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается защита фильтра от высоких температур электролизных газов, посредством клапана присадки атмосферного воздуха. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается наличие узла очистки чистого адсорбента (глинозема) от включений. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается наличие аварийных линий подачи адсорбента в реактор при возможном выходе из строя технологического оборудования линии подачи чистого глинозема. Газоочистной блок, в котором дополнительно предусмотрено оборудование для транспортировки адсорбента в производство. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается полностью автоматизированная комплексная система управления, снабженная точками контроля температуры, разрежения, давления, концентрации пыли, концентрации фтороводорода, скоростных режимов на выходе из фильтра, и датчиками уровней адсорбента. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается наличие силоса чистого глинозема с запасом адсорбента и бункером прореагировавшего адсорбента. Газоочистной блок, в котором дополнительно обеспечивается возможность нанесения слоя адсорбента на поверхность вновь установленного фильтровального рукава на чистом газе.A gas treatment unit in which pure or fluorinated alumina for the adsorption process is fed directly to the reactor directly through the adsorbent supply pipes without aeration or mechanical transport of the adsorbent. Gas cleaning unit, which additionally provides control of the amount of adsorbent supplied to the process, both pure and fluorinated, by dosing with feeders. A gas treatment unit, which additionally provides control of the gas purification process, ensuring the necessary amount of adsorbent in the production of aluminum, taking into account the volumes of removed gases from the electrolysis cells. The gas treatment unit, in which the supply and distribution scheme of the clean and fluorinated adsorbent (alumina), is symmetrical, in particular, by means of at least two gas treatment modules, each of which contains a reactor and a bag filter located adjacent to it coaxially, with a perpendicular and symmetrical arrangement along relative to the axis of the incoming gases. A gas cleaning unit, in which the reacted adsorbent is removed from the filter directly into the hopper with an aerodrome, to allow the accumulation of a constant adsorbent layer for recycling, by means of at least one solid or partial partition installed in the hopper, dividing the lower part of the hopper into at least two parts with one or more outlet pipes in each of the parts, while loading the reacted adsorbent is carried out in the hopper, filling thereby all the divided volumes created by towns, with the possibility of constant updating. The gas cleaning unit, which additionally protects the filter from high temperatures of electrolysis gases, by means of an atmospheric air additive valve. Gas cleaning unit, which additionally provides for the presence of a unit for cleaning pure adsorbent (alumina) from inclusions. Gas cleaning unit, which additionally ensures the presence of emergency supply lines of adsorbent to the reactor in case of possible failure of the processing equipment of the supply line of pure alumina. Gas cleaning unit, which additionally provides equipment for transporting adsorbent to production. Gas cleaning unit, which additionally provides a fully automated integrated control system, equipped with points for monitoring temperature, vacuum, pressure, dust concentration, hydrogen fluoride concentration, high-speed modes at the filter outlet, and adsorbent level sensors. Gas cleaning unit, which additionally provides the presence of a silo of pure alumina with an adsorbent supply and a reacted adsorbent hopper. Gas cleaning unit, which additionally provides the possibility of applying a layer of adsorbent to the surface of the newly installed filter sleeve on clean gas.

Также предложен газоочистной модуль для очистки электролизных газов, содержащий по меньшей мере один реактор и по меньшей мере один рукавный фильтр, соединенные между собой переходным патрубком, который отличается от известных тем, что реактор выполнен в виде трубы Вентури, с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, содержит входной раструб, размещенный в нижней части реактора, сужающуюся горловину, расположенную непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одну течку для подачи адсорбента в реактор, размещенную над сужающейся горловиной реактора, реактор также содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса, соединенный с входным патрубком рукавного фильтра, который содержит камеры грязного и чистого газа, фильтровальные рукава и бункер, в нижней части которого размещен патрубок для отвода адсорбента.Also proposed is a gas purification module for cleaning electrolysis gases, comprising at least one reactor and at least one bag filter interconnected by a transition pipe, which differs from the known ones in that the reactor is made in the form of a Venturi pipe, with a design that ensures equalization of the gas flow according to speed conditions, contains an inlet socket located in the lower part of the reactor, a tapering neck located directly above the inlet socket of the reactor, and at least one estrus for As the adsorbent in the reactor is located above the narrowing neck of the reactor, the reactor also contains a transition pipe made in the form of a truncated cone connected to the inlet pipe of the bag filter, which contains dirty and clean gas chambers, filter bags and a hopper, in the lower part of which there is a pipe for removal of the adsorbent.

Предусмотрены следующие дополнения и улучшения предложенного газоочистного модуля.The following additions and improvements to the proposed gas purification module are provided.

Газоочистной модуль, который содержит камеру чистого газа с системой регенерации фильтровальных рукавов с вмонтированными в нее составными продувочными трубами. Газоочистной модуль, в котором входной раструб реактора выполнен в виде усеченного конуса. Газоочистной модуль, в котором течка для подачи адсорбента расположена над горловиной под углом в пределе от 1 до 180 градусов, предпочтительно от 20 до 45 градусов, относительно вертикальной оси реактора. Газоочистной модуль, в котором входной патрубок рукавного фильтра размещен противоположно с выходным патрубком рукавного фильтра. Газоочистной модуль, в котором фильтр выполнен в виде самонесущей конструкции, с многорядным расположением фильтровальных рукавов с заданным шагом расстановки в ряду и между рядами фильтровальных рукавов. Газоочистной модуль, в котором система регенерации рукавов размещена на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра и содержит не менее двух ресиверов, с возможностью регенерации не менее двух рядов фильтровальных рукавов в фильтре. Газоочистной модуль, в котором продувочные трубы системы регенерации имеют постоянное гидравлическое сопротивление для обеспечения постоянного давления сжатого воздуха на выходе. Газоочистной модуль, который выполнен с возможностью установки фильтровальных рукавов разной длины, предпочтительно равной соотношению от 0,5 до 1,2 к высоте камеры грязного газа рукавного фильтра, в зависимости от заданной по технологии производительности. Газоочистной модуль, в котором патрубок для отвода адсорбента бункера рукавного фильтра выполнен со смещением центральной оси вправо или влево с возможностью выгрузки адсорбента посредством устройства для транспортировки сыпучих материалов.A gas cleaning module that contains a clean gas chamber with a filter bag regeneration system with integral purge pipes mounted in it. Gas treatment module, in which the inlet socket of the reactor is made in the form of a truncated cone. A gas cleaning module in which a chute for supplying adsorbent is located above the neck at an angle in the range from 1 to 180 degrees, preferably from 20 to 45 degrees, relative to the vertical axis of the reactor. A gas cleaning module in which the inlet of the bag filter is placed opposite to the outlet of the bag filter. Gas cleaning module, in which the filter is made in the form of a self-supporting structure, with a multi-row arrangement of filter bags with a given spacing in the row and between the rows of filter bags. A gas cleaning module in which a bag regeneration system is located on the outside of the bag filter’s clean gas chamber and contains at least two receivers, with the possibility of regenerating at least two rows of filter bags in the filter. Gas purification module in which the purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance to ensure constant pressure of the compressed air at the outlet. Gas cleaning module, which is configured to install filter bags of different lengths, preferably equal to a ratio of 0.5 to 1.2 to the height of the dirty gas chamber of the bag filter, depending on the performance specified by the technology. Gas cleaning module, in which the pipe for removing the adsorbent of the bag filter hopper is made with a shift of the central axis to the right or left with the possibility of unloading the adsorbent by means of a device for transporting bulk materials.

Предложенный фильтр рукавный, выполненный в виде самонесущей конструкции, содержащий входной патрубок, соединенный с входной частью, включающей в себя направляющую газы стенку, обтекатель, газораспределительное устройство, фильтрующую часть, содержащую корпус, примыкающий к нижней части бункером с аэродорожкой и пылевыгрузным патрубком, а к верхней части - камерой чистого газа, которая содержит рукавную плиту с отверстиями для установки фильтровальных элементов рядами, при этом расположена ниже труб с форсунками для продувки рукавов сжатым воздухом, присоединенными к двум ресиверам, которые размещены на внешней стороне камеры чистого газа, и каждый из которых оснащен импульсными электромагнитными клапанами, при этом в верхней стенке камеры чистого газа размещены легкосъемные крышки, и камера чистого газа имеет выходной патрубок для выхода чистого газа.The proposed filter bag, made in the form of a self-supporting structure, containing an inlet pipe connected to an inlet part including a gas guide wall, a cowl, a gas distribution device, a filter part containing a housing adjacent to the lower part with a hopper with an air track and a dust discharge pipe, and the upper part - a clean gas chamber, which contains a sleeve plate with holes for installing filter elements in rows, while it is located below the pipes with nozzles for blowing sleeves with compressed air connected to two receivers that are located on the outside of the clean gas chamber, and each of which is equipped with pulse electromagnetic valves, while easily removable covers are placed in the upper wall of the clean gas chamber, and the clean gas chamber has an outlet pipe for the outlet of pure gas.

Предусмотрены следующие дополнения и улучшения предложенного фильтра рукавного.The following additions and improvements to the proposed bag filter are provided.

Фильтр рукавный, который содержит входной патрубок, расположенный к выходному патрубку прямо противоположно, под углом 180±15 градусов в плане по отношению к друг другу. Фильтр рукавный, который имеет многорядное расположение фильтровальных рукавов с шагом расстановки в ряду и между рядами рукавов от 1,1 до 2 диаметров примененного фильтровального рукава. Фильтр рукавный, который содержит систему регенерации, размещенную на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра, содержащую не менее двух ресиверов, с возможностью регенерации не менее двух рядов в фильтре, причем продувочные трубы системы регенерации обладают постоянным гидравлическим сопротивлением с постоянным давлением на выходе. Фильтр рукавный, в котором предусмотрена возможность установки фильтровальных рукавов различной длины, в соотношении от 0,5 до 1,2 к высоте вертикальной части камеры грязного газа в зависимости от необходимой производительности, в том числе с установкой рукавов разной конструкции. Фильтр рукавный, который имеет газораспределительные устройства, в количестве не менее двух, установленные на выходе газового потока из подводящей части в камеру грязного газа и совмещенные с конструктивом корпуса фильтра. Фильтр рукавный, в котором бункер фильтра выполнен в двух исполнениях с возможностью выгрузки фторированного глинозема в любую необходимую сторону, посредством аэродорожек, трубок аэрации, аэродна и другими техническими устройствами для транспортировки сыпучих материалов. Фильтр рукавный, с возможностью выполнения в двух зеркальных исполнениях, для установки газоочистного оборудования каркасного типа с одной совместной неподвижной опорой в центре.A bag filter that contains an inlet pipe located opposite to the outlet pipe, at an angle of 180 ± 15 degrees in plan with respect to each other. Bag filter, which has a multi-row arrangement of filter bags with spacing in a row and between rows of bags from 1.1 to 2 diameters of the applied filter bag. A bag filter, which contains a regeneration system located on the outside of the bag filter's clean gas chamber, containing at least two receivers, with the possibility of regenerating at least two rows in the filter, and the purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance with constant outlet pressure. Bag filter, which provides the possibility of installing filter bags of various lengths, in a ratio of 0.5 to 1.2 to the height of the vertical part of the dirty gas chamber, depending on the required performance, including the installation of bags of different designs. A bag filter, which has gas distribution devices, in an amount of at least two, installed at the outlet of the gas stream from the supply part to the dirty gas chamber and combined with the filter housing constructive. Bag filter, in which the filter hopper is made in two versions with the possibility of unloading fluorinated alumina in any desired direction, by means of air tracks, aeration tubes, aerodn and other technical devices for transporting bulk materials. Bag filter, with the possibility of execution in two mirror versions, for installing frame-type gas-cleaning equipment with one joint fixed support in the center.

Предложенный реактор газоочистной для очистки электролизных газов выполнен виде низконапорной трубы Вентури, состоящей из входного раструба, размещенного в нижней части реактора, сужающейся горловины, расположенной непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере, одной течки для подачи адсорбента в реактор, размещенной над сужающейся горловиной реактора, при этом отношение диаметра горловины реактора к его высоте составляет в пределе 1/8-1/13, а увеличение габаритных размеров реактора прямо пропорционально увеличению объемов очищаемых газов, при этом реактор содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса в верхней части реактора для присоединения к пылеулавливающему аппарату.The proposed gas purification reactor for cleaning electrolysis gases is made in the form of a low-pressure venturi pipe, consisting of an inlet pipe located in the lower part of the reactor, a tapering neck located directly above the inlet pipe of the reactor, and at least one chute for feeding adsorbent to the reactor located above the tapering the neck of the reactor, while the ratio of the diameter of the neck of the reactor to its height is 1 / 8-1 / 13, and the increase in the overall dimensions of the reactor is directly proportional to the increase Parcels on the cleaned gases, the reactor comprises a transition pipe configured as a truncated cone in the upper part of the reactor for attachment to the dust collection unit.

Предусмотрены следующие дополнения и улучшения предложенного реактора газоочистного.The following additions and improvements to the proposed gas cleaning reactor are provided.

Реактор, в котором узел для подачи адсорбента выполнен в виде съемного элемента, который расположен под углом от 1 до 90 градусов относительно вертикальной оси реактора, предпочтительно на расстоянии не менее 1 диаметра горловины реактора. Реактор, в котором соотношение площади сечения горловины верхней части переходного патрубка к площади выходного сечения составляет не менее, чем 1:2. Реактор, в котором площадь сечения горловины переходного патрубка относится к площади сечения горловины реактора в пределе от 1,3 до 1,9. Реактор, в котором отношение диаметра отверстия для подачи адсорбента к диаметру горловины реактора изменяется в пределах от 1:8 до 1:5, а площадь сечения узла для подачи адсорбента составляет не менее 1500 мм2.A reactor in which the adsorbent supply unit is made in the form of a removable element, which is located at an angle of 1 to 90 degrees relative to the vertical axis of the reactor, preferably at a distance of at least 1 diameter of the neck of the reactor. A reactor in which the ratio of the cross-sectional area of the neck of the upper part of the adapter pipe to the area of the output section is not less than 1: 2. A reactor in which the cross-sectional area of the neck of the adapter pipe refers to the cross-sectional area of the neck of the reactor in the range of 1.3 to 1.9. A reactor in which the ratio of the diameter of the hole for feeding the adsorbent to the diameter of the neck of the reactor varies from 1: 8 to 1: 5, and the cross-sectional area of the node for feeding the adsorbent is at least 1500 mm 2 .

Предложенный газоочистной блок для очистки электролизных газов, обеспечивает повышение эффективности по сравнению с аналогами за счет способа сухой адсорбции газов разделенной на два этапа:The proposed gas purification unit for the purification of electrolysis gases provides an increase in efficiency compared to analogues due to the dry gas adsorption method divided into two stages:

1) прохождения и смешения с глиноземом в реакторе типа РГ (Реактор Газоочистной), и1) passing and mixing with alumina in a reactor of the type RG (Gas Purification Reactor), and

2) попадания на фильтровальные рукава фильтра типа ФР (Фильтр Рукавный).2) hit on the filter sleeves of the filter type FR (Filter Sleeve).

Газоочистной модуль обладает системой регенерации фильтровальных рукавов, стряхивающей фторированный глинозем в бункерную часть, снабженную аэродном с последующей выгрузкой либо на пневмокамерные насосы, либо возвратом на рециркуляцию в газоочистной модуль. При этом бункер фторированного глинозема разделен не менее чем одной сплошной или частичной перегородкой, разделяющей на не менее чем две части для накопления постоянного слоя глинозема, предназначенного для рециркуляции, без возможности его выкачивания пневмокамерными насосами обратно в производство, с одним и более выходными патрубками из бункера. За счет подбора технологического оборудования (газоочистного модуля) данная схема позволяет настроить технологический процесс очистки газов под любую необходимую производительность.The gas purification module has a filter bag regeneration system that shakes fluorinated alumina into the bunker part, which is equipped with an aerodrome and then discharged either to air chamber pumps or returned to the gas purification module for recycling. In this case, the fluorinated alumina bunker is divided by at least one solid or partial baffle, dividing into at least two parts to accumulate a constant layer of alumina, intended for recycling, without the possibility of pumping it back to production with pneumatic chamber pumps, with one or more outlet pipes from the bunker . Due to the selection of technological equipment (gas treatment module), this scheme allows you to customize the gas purification process for any desired performance.

Симметричная схема транспортировки глинозема достигается за счет компоновочных решений и использования не менее двух газоочистных модулей, данное решение приводит к уменьшению числа вспомогательного технологического оборудования.A symmetric alumina transportation scheme is achieved through layout solutions and the use of at least two gas treatment modules, this solution reduces the number of auxiliary processing equipment.

Защита фильтровальных рукавов достигается за счет снижения высокой температуры входных в модуль электролизных газов посредством клапана присадки атмосферного воздуха.Protection of the filter bags is achieved by reducing the high temperature of the electrolysis gases entering the module by means of an atmospheric air additive valve.

За счет силоса чистого глинозема имеется суточный запас адсорбента, на выходе из силоса установлено вибросито для очистки из глинозема включений.Due to the silo of pure alumina, there is a daily supply of adsorbent, a vibrating screen is installed at the outlet of the silo for cleaning inclusions from alumina.

Аварийные линии подачи чистого глинозема в реактор осуществлены посредством трубы подачи чистого глинозема в бункер фторированного глинозема, далее чистый глинозем в аварийном режиме подается по трубам подачи фторированного глинозема в реактор.Emergency lines for supplying pure alumina to the reactor were carried out by means of a pipe supplying pure alumina to the fluorinated alumina hopper, then pure alumina in an emergency mode is supplied through pipes for supplying fluorinated alumina to the reactor.

Нанесение слоя адсорбента на поверхность фильтровальных рукавов на чистом газе осуществляется посредством закрытия клапанов перед газоочистным модулем и открытием люков.The adsorbent layer is applied to the surface of the filter bags with pure gas by closing the valves in front of the gas treatment module and opening the hatches.

Также предложен газоочистной блок, содержащий не менее двух газоочистных модулей. Газоочистной модуль содержит газоочистной реактор и рукавный фильтр, соединенные между собой переходным патрубком, согласно заявляемому изобретению, реактор выполнен в виде трубы Вентури, состоящей из входного раструба, размещенного в нижней части реактора, сужающейся горловины, расположенной непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одной течки для подачи адсорбента в реактор, размещенной над сужающейся горловиной реактора, при этом реактор содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса с прямоугольным основанием в верхней части реактора, соединенной с входным патрубком фильтра. При этом рукавный фильтр содержит камеры грязного и чистого газа, фильтровальные рукава и бункер, в нижней части которого размещен патрубок для отвода адсорбента, а камера чистого газа содержит систему регенерации фильтровальных рукавов с вмонтированными в нее продувочными трубами.A gas cleaning unit comprising at least two gas cleaning modules is also proposed. The gas purification module comprises a gas purification reactor and a bag filter interconnected by a transition pipe, according to the claimed invention, the reactor is made in the form of a Venturi pipe, consisting of an inlet pipe located in the lower part of the reactor, a tapering neck located directly above the reactor inlet pipe, and at least at least one estrus for feeding the adsorbent to the reactor located above the narrowing neck of the reactor, the reactor comprising a transition pipe made in the form of a truncated cone with a rectangular base in the upper part of the reactor connected to the inlet of the filter. In this case, the bag filter contains dirty and clean gas chambers, filter bags and a hopper, in the lower part of which there is a nozzle for adsorbent removal, and the clean gas chamber contains a filter bag regeneration system with purge pipes mounted in it.

Возможны следующие доработки модуля газоочистки, реактора и рукавного фильтра.The following improvements to the gas treatment module, reactor, and bag filter are possible.

Входной раструб реактора выполнен в виде усеченного конуса.The inlet socket of the reactor is made in the form of a truncated cone.

Течка для подачи адсорбента расположена над горловиной под углом в пределе от 1 до 180 градусов, предпочтительно от 20 до 45 градусов, относительно вертикальной оси реактора.The adsorbent feed point is located above the neck at an angle in the range of 1 to 180 degrees, preferably 20 to 45 degrees, relative to the vertical axis of the reactor.

Входной патрубок рукавного фильтра размещен прямо противоположно с выходным патрубком рукавного фильтра.The inlet pipe of the bag filter is placed directly opposite to the output pipe of the bag filter.

Рукавный фильтр выполнен в виде самонесущей конструкции, с многорядным расположением фильтровальных рукавов с шагом расстановки в ряду и между рядами фильтровальных рукавов, равным от 1,1 до 2 диаметра фильтровального рукава.The bag filter is made in the form of a self-supporting structure, with a multi-row arrangement of filter bags with spacing in a row and between the rows of filter bags, equal to 1.1 to 2 diameters of the filter bag.

Система регенерации рукавов размещена на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра и содержит не менее двух ресиверов, с возможностью регенерации не менее двух рядов фильтровальных рукавов в фильтре.The bag regeneration system is located on the outside of the bag filter’s clean gas chamber and contains at least two receivers, with the possibility of regenerating at least two rows of filter bags in the filter.

Продувочные трубы системы регенерации имеют постоянное гидравлическое сопротивление для обеспечения постоянного давления сжатого воздуха на выходе.The purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance to ensure constant pressure of the compressed air at the outlet.

Газоочистной модуль выполнен с возможностью установки фильтровальных рукавов разной длины, равной соотношению от 0,5 до 1,2 к высоте камеры грязного газа рукавного фильтра, в зависимости от заданной по технологии производительности.The gas cleaning module is configured to install filter bags of different lengths, equal to a ratio of 0.5 to 1.2 to the height of the dirty gas chamber of the bag filter, depending on the performance specified by the technology.

Патрубок для отвода адсорбента из бункера рукавного фильтра выполнен со смещением центральной оси вправо или влево с возможностью выгрузки адсорбента посредством аэродорожек, трубок аэрации, аэродна и другими техническими устройствами для транспортировки сыпучих материалов.The pipe for removing the adsorbent from the bag filter hopper is made with a shift of the central axis to the right or left with the possibility of unloading the adsorbent by means of air tracks, aeration tubes, aerodn and other technical devices for transporting bulk materials.

Затраты на строительную часть снижаются посредством использования в модуле рукавных фильтров самонесущей конструкции; реактора, в котором исключено осаждение глинозема и его неконтролируемый возврат на рециркуляцию. Снижение абразивного износа реактора достигается за счет конструкции реактора и расположения течки для ввода глинозема выше горловины, а также плавного сужения конусной части входного раструба и плавного увеличения сечения реактора по высоте. Продление срока службы фильтровальных рукавов достигается за счет конструкции рукавного фильтра, путем расположения входного и выходного патрубка прямо противоположно друг другу, предпочтительно под углом в 180 градусов, но могут быть расположены под углом 180±15 градусов в плане по отношению друг к другу (Фиг. 1), при этом в любом указанном интервале взаимного расположения входного и выходного патрубков обеспечивается равномерное распределение газового потока внутри сечения фильтра, независимо от режимов работы модуля. Затраты на строительную часть снижаются посредством снижения отметки здания за счет конструкции бункера рукавного фильтра.The cost of the construction part is reduced by using a self-supporting construction in the bag filters module; a reactor in which precipitation of alumina and its uncontrolled return to recirculation are excluded. Reducing the abrasive wear of the reactor is achieved due to the design of the reactor and the location of the estrus for introducing alumina above the neck, as well as smooth narrowing of the conical part of the inlet pipe and a smooth increase in the cross section of the reactor in height. The extension of the service life of the filter bags is achieved due to the design of the bag filter by arranging the inlet and outlet nozzles directly opposite to each other, preferably at an angle of 180 degrees, but can be located at an angle of 180 ± 15 degrees in relation to each other (Fig. 1), while in any specified interval of the mutual arrangement of the inlet and outlet nozzles, a uniform distribution of the gas flow inside the filter cross section is ensured, regardless of the operating modes of the module. The cost of the construction part is reduced by lowering the elevation of the building due to the design of the bag filter hopper.

Газоочистной модуль содержит систему регенерации, размещенную на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра, содержащей не менее двух ресиверов, с возможностью регенерации не менее двух рядов в фильтре. Продувочные трубы системы регенерации обладают постоянным гидравлическим сопротивлением с постоянным давлением на выходе, являются отдельными, легкосъемными элементами небольшой массы для удобства демонтажа и ухода от использования грузоподъемных механизмов.The gas cleaning module contains a regeneration system located on the outside of the bag filter clean gas chamber containing at least two receivers, with the possibility of regenerating at least two rows in the filter. The purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance with a constant pressure at the outlet, are separate, easily removable elements of a small mass for the convenience of dismantling and avoiding the use of load-lifting mechanisms.

Газоочистной модуль для очистки газа состоит из реактора типа труба Вентури, переходного патрубка (входящего в состав реактора) и рукавного фильтра с системой регенерации рукавов. Газоочистной модуль для очистки газов может применяться в электролизном производстве алюминия для очистки от газов, например фтористого водорода, с очень высокой степенью очистки, так и в других производствах с использованием порошковых адсорбентов. Модуль может быть выполнен в двух зеркальных исполнениях, для возможности установки газоочистного оборудования (ГОУ) каркасного типа с одной совместной неподвижной опорой в центре. Газоочистной модуль является основным технологическим оборудованием ГОУ. Фильтр рукавный (ФР) состоит из унифицированных узлов и элементов, освоенных в производстве, что позволяет разработать любое новое исполнение с учетом предъявляемых требований; в фильтрах ФР предусмотрена одиночная компоновка фильтровальных рукавов, в количестве, зависимом от необходимой производительности; исключение использования грузоподъемных механизмов при замене отдельных рукавов вышедших из строя; в фильтрах ФР для регенерации фильтровальных рукавов используется осушенный сжатый воздух с избыточным давлением до 0,3 МПа, обеспечивающим высокоэффективную очистку и оптимальный режим регенерации с низкими механическими напряжениями на фильтровальных рукавах, что повышает срок их службы.The gas purification module for gas purification consists of a venturi-type reactor, a transition pipe (which is part of the reactor), and a bag filter with a bag regeneration system. The gas purification module for gas purification can be used in the electrolysis production of aluminum for purification from gases, for example hydrogen fluoride, with a very high degree of purification, as well as in other industries using powder adsorbents. The module can be made in two mirror versions, for the possibility of installing gas-cleaning equipment (GOU) of frame type with one joint fixed support in the center. The gas treatment module is the main technological equipment of the GOU. Bag filter (FR) consists of standardized units and elements mastered in production, which allows you to develop any new design, taking into account the requirements; FR filters provide for a single arrangement of filter bags, in an amount depending on the required performance; the exclusion of the use of hoisting mechanisms when replacing individual hoses that have failed; FR filters for the regeneration of filter bags use dried compressed air with an overpressure of up to 0.3 MPa, which provides highly efficient cleaning and an optimal regeneration mode with low mechanical stresses on the filter bags, which increases their service life.

Бункерная часть выполнена в двух исполнениях с возможностью выгрузки фторированного глинозема в любую необходимую сторону посредством одного аэрожелоба.The bunker part is made in two versions with the possibility of unloading fluorinated alumina in any desired direction by means of a single aeration channel.

Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень очистки газов за счет возможности осуществления процесса адсорбции на рукавах фильтра, имеет низкие энергозатраты (не требует дополнительного нагрева приточного воздуха и осуществления принудительной вентиляции), не загрязняет атмосферу пылевыми выбросами через систему вытяжной общеобменной вентиляции.The proposed invention provides a high degree of gas purification due to the possibility of carrying out the adsorption process on the filter bags, has low energy consumption (does not require additional heating of the supply air and forced ventilation), does not pollute the atmosphere with dust emissions through a general exhaust ventilation system.

Изобретение дополняют следующие отличительные признаки: фильтр рукавный (далее - фильтр) содержит входной патрубок, расположенный к выходному патрубку прямо противоположно друг другу, и могут быть расположены под углом 180±15 градусов в плане по отношению друг к другу.The invention is supplemented by the following distinguishing features: a bag filter (hereinafter referred to as the filter) contains an inlet pipe located directly opposite to each other to the outlet pipe, and can be arranged at an angle of 180 ± 15 degrees in relation to each other.

Фильтр снабжен системой регенерации, размещенной на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра, содержащей не менее двух ресиверов, с возможностью одновременной регенерации не менее двух рядов в фильтре. Продувочные трубы системы регенерации обладают постоянным гидравлическим сопротивлением с постоянным давлением на выходе, являются отдельными, легкосъемными элементами небольшой массы для удобства демонтажа, вследствие чего для эксплуатационного обслуживания фильтра не требуется применение стационарных грузоподъемных механизмов.The filter is equipped with a regeneration system located on the outside of the clean gas chamber of the bag filter containing at least two receivers, with the possibility of simultaneous regeneration of at least two rows in the filter. The purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance with a constant pressure at the outlet, are separate, easily removable elements of small mass for ease of dismantling, as a result of which the use of stationary load-lifting mechanisms is not required for filter maintenance.

Заявленное изобретение может применяться как в электролизном производстве алюминия для очистки газов методом адсорбции от фтористого водорода и взвешенных веществ с очень высокой степенью очистки (более 99,0%), так и в других производствах с использованием порошковых адсорбентов.The claimed invention can be applied both in the electrolysis production of aluminum for gas purification by adsorption from hydrogen fluoride and suspended solids with a very high degree of purification (more than 99.0%), and in other industries using powder adsorbents.

Фильтр может быть выполнен в двух исполнениях, что обеспечивает возможность установки газоочистного оборудования каркасного типа с одной совместной неподвижной опорой в центре. Фильтр состоит из унифицированных узлов и элементов, освоенных в производстве, что позволяет разработать любое новое исполнение с учетом предъявляемых требований; кроме того в предлагаемом изобретении предусмотрена одиночная компоновка фильтровальных рукавов в количестве, зависимом от требуемой производительности; исключено использование стационарных грузоподъемных механизмов при замене отдельных рукавов вышедших из строя; для регенерации фильтровальных рукавов используется осушенный сжатый воздух с избыточным давлением до 0,3 МПа, обеспечивающим высокоэффективную очистку и оптимальный режим регенерации с низкими механическими напряжениями на фильтровальных рукавах, что повышает срок их службы. Система регенерации рукавов выполнена разборной из следующих элементов: двух независимых ресиверов, закрепленных с наружной стороны камеры чистого газа, огражденных теплоизоляцией, для избежание воздействия температурного излучения, снабженных продувочными клапанами; подводящих труб, с установленными гибкими вставками, проходящими сквозь стенку камеры чистого газа, и раздающих двухсоставных труб, расположенных над рукавами, с направленными внутрь рукавов форсунками.The filter can be made in two versions, which makes it possible to install frame-type gas-cleaning equipment with one joint fixed support in the center. The filter consists of standardized units and elements mastered in production, which allows you to develop any new design, taking into account the requirements; in addition, the invention provides a single arrangement of filter bags in an amount dependent on the required performance; the use of stationary hoisting mechanisms when replacing individual hoses that fail; For the regeneration of filter bags, dried compressed air with an overpressure of up to 0.3 MPa is used, which provides highly efficient cleaning and an optimal regeneration mode with low mechanical stresses on the filter bags, which increases their service life. The sleeve regeneration system is made collapsible of the following elements: two independent receivers mounted on the outside of the clean gas chamber, fenced with thermal insulation, to avoid exposure to thermal radiation, equipped with purge valves; supply pipes, with installed flexible inserts passing through the wall of the clean gas chamber, and distributing two-piece pipes located above the sleeves, with nozzles directed into the sleeves.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг. 1 - принципиальная схема системы очистки электролизных газов;FIG. 1 is a schematic diagram of an electrolysis gas purification system;

Фиг. 2 - общая схема газоочистки;FIG. 2 - general scheme of gas purification;

Фиг. 3 - схема сущности газоочистного модуля;FIG. 3 is a schematic diagram of the essence of a gas treatment module;

Фиг. 4 - внешний вид газоочистного модуля;FIG. 4 - appearance of the gas treatment module;

Фиг. 5 - схема сущности рукавного фильтра;FIG. 5 is a schematic diagram of the essence of a bag filter;

Фиг. 6 - схема сущности реактора газоочистного;FIG. 6 is a schematic diagram of a gas purification reactor;

Фиг. 7 - внешний вид реактора газоочистного.FIG. 7 is an external view of a gas treatment reactor.

Подробное изложение сущности изобретенияDetailed Description of the Invention

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы очистки электролизных газов в газоочистном блоке, где:In FIG. 1 is a schematic diagram of a system for cleaning electrolysis gases in a gas treatment unit, where:

1 - клапан входной;1 - inlet valve;

2 - газоочистной модуль;2 - gas cleaning module;

3 - люк;3 - hatch;

4 - клапан присадки атмосферного воздуха;4 - valve additives atmospheric air;

5 - силос чистого глинозема;5 - silo of pure alumina;

6 - бункер фторированного глинозема;6 - fluorinated alumina bin;

7 - аэродно;7 - aerodno;

8 - коробка распределительная;8 - distribution box;

9 - затвор шиберный чистого глинозема;9 - gate valve of pure alumina;

10 - секторный питатель чистого глинозема;10 - sector feeder of pure alumina;

11 - затвор шиберный;11 - slide gate;

12 - секторный питатель фторированного глинозема;12 - sector feeder fluorinated alumina;

13 - вибросито;13 - vibrating screen;

14 - исполнительный механизм;14 - actuator;

15 - аэрожелоб подачи чистого глинозема;15 - aero chute supplying pure alumina;

16 - аэротруба подачи чистого глинозема в бункер фторированного;16 - aerotube supplying pure alumina to the fluorinated hopper;

17 - труба подачи чистого глинозема в реактор;17 - pipe feeding pure alumina to the reactor;

18 - коробка глиноземная;18 - alumina box;

19 - труба подачи фторированного глинозема в реактор;19 - pipe supply fluorinated alumina to the reactor;

20 - пневмокамерные насосы;20 - pneumatic chamber pumps;

21 - клапан выходной.21 - output valve.

Технологический процесс очистки газов осуществляется по следующей схеме (принципиальная схема очистки электролизных газов приведена на фиг. 1):The process of gas purification is carried out according to the following scheme (a schematic diagram of the purification of electrolysis gases is shown in Fig. 1):

Грязный газ проходя через клапаны входные 1 (предназначенные для отсечения подачи грязного газа на модуль и возможности напыления на чистом газе), с исполнительными механизмами 14 (для автоматического открытия\закрытия клапана), подается в газоочистной модуль 2 (модуль для очистки газа), газ смешивается с адсорбентом, поступающим по линии подачи чистого глинозема из силоса 5, проходящего через затвор шиберный чистого глинозема 9, предназначен для отсечения линии целиком, далее установлен секторный питатель чистого глинозема 10, предназначенный для тарирования и контроля количества чистого глинозема. (тарирование и контроль количества рассчитывается из количества оборотов питателя; обороты питателя задаются частотником), затем установлено вибросито 13 для очистки чистого глинозема от включения мусора, далее транспортировка адсорбента осуществляется посредствам аэрожелоба подачи чистого глинозема в 15 и попадает в коробку распределительную 8 (предназначенную для равномерного распределения адсорбента на два модуля). Далее глинозем проходя через затвор шиберный 11 (предназначенный для отсечения линии), по трубам подачи чистого глинозема в реактор 17 поступает в коробку глиноземную 18 (предназначенную для смешивания адсорбента чистого и рециркуляционного) и далее в газоочистной модуль 2 (для очистки газов). Адсорбент (глинозем) в газоочистном модуле насыщается фтором и выводится в бункер фторированного глинозема 6. Бункер фторированного глинозема 6 разделен на не менее чем две части (несколько из частей имеет не менее двух выходов на пневмокамерные насосы 20 для возврата адсорбента обратно в производство; остальные части - не менее двух выходов для подачи адсорбента на рециркуляцию на каждый модуль. Части выполнены для накопления слоя), но имеет в нижней части общее аэродно 7 с четырьмя выходными патрубками. По двум патрубкам, проходя через затворы шиберные 11 (предназначенный для отсечения линии), глинозем попадает в пневмокамерные насосы 20, предназначенные для возврата адсорбента обратно в производство. А по двум остальным патрубкам, проходя через затворы шиберные 11 (предназначенный для отсечения линии) поступает в секторные питатели фторированного глинозема 12 для тарировки и контроля количества подаваемого на рециркуляцию глинозема. Далее, посредством труб подачи фторированного глинозема в реактор 19 попадает в коробки глиноземные 18, откуда подается в газоочистной модуль. Данная схема является рециркуляционной. Чистый газ выходит из газоочистного модуля через клапана выходной 21, предназначенный для отсечения газоочистного модуля 2 от разрежения.Dirty gas passing through the inlet valves 1 (designed to cut off the supply of dirty gas to the module and the possibility of spraying with clean gas), with actuators 14 (for automatically opening / closing the valve), is fed to the gas treatment module 2 (module for gas purification), gas mixes with the adsorbent supplied through the supply line of pure alumina from silo 5 passing through the shutter gate of pure alumina 9, is intended to cut off the entire line, then a sector feeder of pure alumina 10 is installed, it is intended output for calibration and control of the amount of pure alumina. (calibration and quantity control is calculated from the number of revolutions of the feeder; the revolutions of the feeder are set by the frequency converter), then a vibrating screen 13 is installed to clean the clean alumina from turning on debris, then the adsorbent is transported by means of an aero chute supplying pure alumina at 15 and gets into the distribution box 8 (designed for uniform adsorbent distribution into two modules). Next, the alumina passing through the gate valve 11 (designed to cut off the line), through the pipes supplying pure alumina to the reactor 17 enters the alumina box 18 (intended for mixing the adsorbent clean and recirculated) and then to the gas treatment module 2 (for gas purification). The adsorbent (alumina) in the gas treatment module is saturated with fluorine and discharged into the fluorinated alumina hopper 6. The fluorinated alumina 6 hopper is divided into at least two parts (several of the parts have at least two outlets to air chamber pumps 20 to return the adsorbent back to production; the remaining parts - at least two exits for feeding the adsorbent for recirculation to each module. Parts are made for layer accumulation), but has a common aero 7 with four outlet pipes in the lower part. Along the two nozzles, passing through the gate valves 11 (designed to cut off the line), the alumina enters the pneumatic chamber pumps 20, designed to return the adsorbent back to production. And along the other two pipes, passing through the gate valves 11 (intended to cut off the line) enters the sector feeders of fluorinated alumina 12 for calibration and control the amount of alumina fed to recirculation. Further, through pipes for supplying fluorinated alumina to the reactor 19, it enters the alumina boxes 18, from where it is supplied to the gas treatment module. This circuit is recirculated. Pure gas leaves the gas treatment module through an outlet valve 21, designed to cut off the gas treatment module 2 from vacuum.

Также имеется аварийная линия подачи чистого глинозема из силоса 5 в бункер фторированного глинозема 6, посредством аэротрубы подачи чистого глинозема в бункер фторированного 16.There is also an emergency line for supplying pure alumina from silo 5 to the fluorinated alumina hopper 6, through an aerotube to supply pure alumina to the fluorinated alumina 16.

Для снижения температуры входящих газов и защиты фильтровальных рукавов в газоочистном модуле, имеется клапан присадки атмосферного воздуха 4. Люки 3 установленные на входе перед газоочистными модулями, после клапанов входных 1, предназначены для подсоса чистого воздуха и нанесения адсорбента (чистого глинозема) на поверхность вновь установленных фильтровальных рукавов в газоочистных модулях 2.To reduce the temperature of the incoming gases and protect the filter bags in the gas cleaning module, there is an atmospheric air additive valve 4. Hatches 3 installed at the inlet in front of the gas cleaning modules, after the inlet valves 1, are designed to suck in clean air and apply adsorbent (pure alumina) to the surface of the newly installed filter bags in gas cleaning modules 2.

Сущность процесса газоочистки поясняется схемой, представленной на фиг. 2. Стрелками обозначены направления подачи газа в реактор, направление подачи адсорбента (чистого и фторированного глинозема), направление движения пылегазовой смеси, направление движения чистого газа и направление возврата использованного для очистки глинозема.The essence of the gas cleaning process is illustrated by the circuit shown in FIG. 2. The arrows indicate the direction of gas supply to the reactor, the direction of supply of the adsorbent (pure and fluorinated alumina), the direction of movement of the dust and gas mixture, the direction of movement of pure gas and the direction of return used for the purification of alumina.

Предлагаемая газоочистка является высокоэффективной и промышленно применимой, не требующей применения специальной оснастки и новых технологий.The proposed gas purification is highly efficient and industrially applicable, not requiring the use of special equipment and new technologies.

Газоочистной модульGas cleaning module

Сущность газоочистного модуля поясняется схемой, представленной на фиг. 3, где:The essence of the gas cleaning module is illustrated by the circuit shown in FIG. 3, where:

22 - входной раструб реактора;22 - input socket of the reactor;

23 - горловина реактора;23 - neck of the reactor;

24 - корпус реактора;24 - reactor vessel;

25 - течка для подачи адсорбента;25 - estrus for feeding the adsorbent;

26 - переходной патрубок реактора;26 - transition pipe of the reactor;

27 - входной патрубок фильтра;27 - inlet pipe of the filter;

28 - камера грязного газа фильтра;28 —filter dirty gas chamber;

29 - бункер фильтра;29 - filter hopper;

30 - камера чистого газа фильтра;30 - a chamber of a clean gas filter;

31 - выходной патрубок фильтра.31 - output pipe of the filter.

32 - трубы продувочные.32 - purge pipes.

33 - система регенерации.33 - regeneration system.

Стрелками обозначены направления подачи газа во входной раструб, направление подачи адсорбента (чистого и рециркуляционного глинозема), направление движения пылегазовой смеси, направление движения чистого газа и направление возврата использованного для очистки глинозема.The arrows indicate the direction of gas supply to the inlet socket, the direction of supply of the adsorbent (pure and recirculating alumina), the direction of movement of the dust and gas mixture, the direction of movement of pure gas and the direction of return used for the purification of alumina.

Стрелками обозначены направление подачи газа во входной раструб реактора 22, проходит через горловину 23, направление подачи адсорбента 25, далее смешивание происходит в корпусе реактора 24 в направлении движения пылегазовой смеси через переходной патрубок реактора 26, проходя через входной патрубок фильтра 27, происходит распределение по камере грязного газа 28, осаждение глинозема в бункер фильтра 29, прохождение пылегазовой смеси через фильтрующие рукава фильтра из камеры грязного газа 28 и вывод в камеру чистого газа 30, вывод чистого газа через выходной патрубок фильтра 31. Стряхивание прореагирующего адсорбента осуществляется посредством подачи сжатого воздуха по продувочным трубам 32, из системы регенерации 33.The arrows indicate the direction of gas supply to the inlet of the reactor 22, passes through the neck 23, the direction of supply of the adsorbent 25, then the mixing takes place in the reactor vessel 24 in the direction of movement of the dust and gas mixture through the transition pipe of the reactor 26, passing through the inlet pipe of the filter 27, distribution occurs over the chamber dirty gas 28, the deposition of alumina in the filter hopper 29, the passage of the dust and gas mixture through the filter sleeves of the filter from the dirty gas chamber 28 and the outlet to the clean gas chamber 30, the clean gas outlet through cut the outlet pipe of the filter 31. Shaking the reactive adsorbent is carried out by supplying compressed air through the purge pipes 32, from the regeneration system 33.

Очистка газов осуществляется по следующей схеме: грязный газ подается в нижнюю часть реактора 22, затем, после горловины 23 (гидравлического пережима) газ смешивается с адсорбентом, поступающим через течку для подачи адсорбента 25. Здесь начинается адсорбционный процесс. Далее, пылегазовая смесь, проходя по корпусу реактора 24 и переходному патрубку 26, снижает скорость и поступает во входной патрубок рукавного фильтра 27, проходя дополнительное расстояние для увеличения времени контакта с глиноземом. Затем пылегазовый поток попадает в камеру грязного газа 28, где происходит значительное падение скорости и крупные фракции пыли осаждаются в бункер 29, а мелкая пыль равномерно распределяется по рукавам фильтра. Проходя снаружи внутрь рукавов, газ очищается от фтористых соединений, пыли и других загрязняющих веществ. На рукавах происходит заключительная стадия адсорбции - очистки газа от фтористых соединений. За счет срабатывания системы регенерации 33 и подачи сжатого воздуха по продувочным трубам 32 под давлением до 0,3 МПа внутрь рукавов, адсорбент, насыщенный соединениями загрязняющих веществ, осевший на наружной поверхности рукавов, стряхивается, и попадает в бункер фильтра 29, откуда выводится в бункер, и распределяется частично на рециркуляцию, частично возвращается в производство в виде сырья. Чистый газ поступает в камеру чистого газа 30 и затем выводится через выходной патрубок 31.Gas purification is carried out according to the following scheme: dirty gas is supplied to the lower part of the reactor 22, then, after the neck 23 (hydraulic clamping), the gas is mixed with the adsorbent entering through the estrus to supply the adsorbent 25. Here the adsorption process begins. Further, the dust-gas mixture passing through the reactor vessel 24 and the transition pipe 26 reduces the speed and enters the inlet pipe of the bag filter 27, passing an additional distance to increase the contact time with alumina. Then the dust and gas stream enters the dirty gas chamber 28, where there is a significant drop in speed and large fractions of dust are deposited in the hopper 29, and fine dust is evenly distributed along the filter arms. Passing from the outside into the sleeves, the gas is cleaned of fluoride compounds, dust and other pollutants. The final adsorption stage takes place on the hoses - gas purification from fluoride compounds. Due to the actuation of the regeneration system 33 and the supply of compressed air through the purge pipes 32 under a pressure of up to 0.3 MPa into the sleeves, the adsorbent saturated with compounds of pollutants deposited on the outer surface of the sleeves shakes off and enters the filter hopper 29, from where it is discharged to the hopper , and is partially distributed for recycling, partially returned to production in the form of raw materials. Pure gas enters the chamber of pure gas 30 and then is discharged through the outlet pipe 31.

На фиг. 4 представлен внешний вид газоочистного модуля, где позиции совпадают со схемой сущности модуля.In FIG. 4 shows the appearance of the gas treatment module, where the positions coincide with the essence of the module.

Модуль содержит реактор типа трубы Вентури, представляющий собой трубу переменного сечения в виде вытянутого усеченного конуса 24, в основании которого на некотором расстоянии от горловины 23 расположена течка 25 для подачи адсорбента (чистого и/или фторированного (рециркуляционного) глинозема), горловина реактора 23 в нижней части представляет собой патрубок постоянного сечения и является гидравлическим пережимом реактора. Пылегазовый поток в таком реакторе обладает переменным полем скоростей по сечению трубы, с увеличенной скоростью в центре. Плавное изменение сечения трубы по высоте приводит к равномерному снижению скорости пылегазового потока без образования турбулентных потоков, что позволяет получить равномерный столб пылегазовой смеси, направленный вертикально вверх, и способствует исключению завихрений и сильному абразивному истиранию оборудования. В предлагаемом изобретении производится прямая подача грязного газа (содержащего примеси вредных веществ, смол и пыли) в нижнюю часть реактора. Газ, попадая во входной раструб реактора 22, выполненный в виде усеченного конуса, плавно разгоняется к горловине 23, что исключает образование завихрений и абразивный износ оборудования. Течка для подачи адсорбента 25 расположена выше горловины 23 по направлению движения газа в зоне наибольшей скорости потока.The module contains a venturi-type reactor, which is a tube of variable cross section in the form of an elongated truncated cone 24, at the base of which at some distance from the neck 23 there is a chute 25 for supplying adsorbent (pure and / or fluorinated (recirculated) alumina), the neck of the reactor 23 the lower part is a pipe of constant cross section and is a hydraulic clamping of the reactor. The dust and gas stream in such a reactor has an alternating velocity field along the pipe section, with an increased speed in the center. A smooth change in the cross-section of the pipe in height leads to a uniform decrease in the dust and gas flow velocity without the formation of turbulent flows, which makes it possible to obtain a uniform column of the dust and gas mixture directed vertically upward and helps to eliminate eddies and severe abrasion of the equipment. In the present invention, a direct supply of dirty gas (containing impurities of harmful substances, resins and dust) is made to the lower part of the reactor. Gas entering the inlet of the reactor 22, made in the form of a truncated cone, gradually accelerates to the neck 23, which eliminates the formation of vortices and abrasive wear of the equipment. The feed path for the adsorbent 25 is located above the neck 23 in the direction of gas movement in the zone of maximum flow velocity.

В реакторе происходит смешивание адсорбента с грязным газом. Переходной патрубок реактора 26 представляет собой сложную геометрическую фигуру переменного сечения, переход от окружности (выходной части реактора - большего диаметра усеченного конуса) к прямоугольному сечению (входному патрубку фильтра). Оседание адсорбента в реакторе исключено, что приводит к попаданию всего объема глинозема во входной патрубок фильтра 27, камеру грязного газа 28, бункер фильтра 29.In the reactor, the adsorbent is mixed with dirty gas. The transition pipe of the reactor 26 is a complex geometric figure of variable cross-section, the transition from a circle (the output part of the reactor is a larger diameter of a truncated cone) to a rectangular cross-section (filter inlet pipe). The adsorbent settling in the reactor is excluded, which leads to the ingress of the entire volume of alumina into the inlet of the filter 27, the dirty gas chamber 28, the filter hopper 29.

Соответственно, в предлагаемом изобретении имеется возможность контролировать процесс адсорбции на рукавах фильтра, что приводит к повышению эффективности очистки газов от фтористых соединений. Также, предлагаемое изобретение имеет особенность в наличии «сквозного» прохода газа через сечение фильтра, входной патрубок реактора 27 расположен противоположно с выходным патрубком фильтра 31,, предпочтительно под углом в 180 градусов, патрубки могут быть расположены под углом 180±15 градусов в плане по отношению друг к другу при этом в любом указанном интервале взаимного расположения входного и выходного патрубков обеспечивается равномерное распределение газового потока внутри сечения фильтра, независимо от режимов работы модуля и приводит к увеличению срока службы рукавов.Accordingly, in the present invention, it is possible to control the adsorption process on the filter bags, which leads to an increase in the efficiency of gas purification from fluoride compounds. Also, the present invention has the peculiarity of having a “through” gas passage through the filter cross section, the inlet pipe of the reactor 27 is located opposite to the outlet pipe of the filter 31, preferably at an angle of 180 degrees, the pipes can be located at an angle of 180 ± 15 degrees in terms of in relation to each other, in any specified interval of the mutual arrangement of the inlet and outlet nozzles, a uniform distribution of the gas flow inside the filter cross section is ensured, regardless of the operating modes of the module and at Odita to increase the service life of hoses.

Рукавный фильтрBag filter

Сущность рукавного фильтра поясняется схемой, представленной на фиг. 5.The essence of the bag filter is illustrated by the circuit shown in FIG. 5.

34 - входной патрубок;34 - inlet pipe;

35 - подводящая часть фильтра;35 - inlet part of the filter;

36 - газонаправляющая стенка;36 - gas guide wall;

37 - стенка - ребро;37 - wall - rib;

38 - обтекатель;38 - fairing;

39 - ресивер системы импульсной регенерации;39 - receiver system pulse regeneration;

40 - электромагнитный клапан;40 - electromagnetic valve;

41 - камера чистого газа;41 - a chamber of pure gas;

42 - крышка;42 - cover;

43 - рукавная плита;43 - sleeve plate;

44 - патрубок выхода чистого газа;44 - pipe outlet clean gas;

45 - аэрожелоб;45 - aerial groove;

46 - пылевыпускной патрубок;46 - dust outlet;

47 - фильтровальный рукав;47 - filter sleeve;

48 - камера грязного газа;48 - dirty gas chamber;

49 - газораспределительное устройство;49 - gas distribution device;

50 - бункер;50 - hopper;

51 - трубы для продувки ряда рукавов.51 - pipes for purging a number of hoses.

Стрелками на чертеже обозначены направления подачи грязного газа во входной патрубок 34, выход чистого газа из патрубка 44, направление выгрузки уловленного адсорбента из пылевыпускного патрубка 46.The arrows in the drawing indicate the direction of supply of dirty gas to the inlet pipe 34, the outlet of clean gas from the pipe 44, the direction of discharge of the trapped adsorbent from the dust pipe 46.

Функциональная схема работы рукавного фильтра заключается в следующем: пылегазовой поток поступает в фильтр через входной патрубок 34 в подводящую часть фильтра 35, газонаправляющую стенку 36 и далее, огибая обтекатель 38, опускается вниз и через газораспределительное устройство 49, размещенные в стенке камеры грязного газа 48 и бункере 50 фильтра, поступает в камеру грязного газа. Часть глиноземной пыли отделяется при повороте газового потока и ссыпается в бункер 50, а основная часть пыли осаждается на поверхности фильтровальных рукавов 47. Принцип фильтрования газов - снаружи внутрь рукавов. Удаление слоя уловленной пыли (адсорбента), формирующегося в период фильтрации пылегазового потока на поверхности рукавов, осуществляется импульсной продувкой сжатым воздухом, создаваемой с помощью импульсных электромагнитных клапанов 40, управляемых контроллером АСУ. Импульсная регенерация рукавов осуществляется без отключения фильтра от тракта очищенных газов. При достижении на рукавах фильтра установленной проектом величины перепада давления газов осуществляется импульсная продувка, при которой одновременно отряхивается не менее двух рядов фильтровальных рукавов. Отделенная от поверхности фильтровальных элементов пыль постепенно осаждается в бункере 50, поступая на тканевую перегородку наклонного аэрожелоба 45 в сторону пылевыпускного патрубка 46. Выгрузка фторированного глинозема для последующего его использования в качестве адсорбента или возврата в производство из бункера 50 возможна в любую необходимую сторону посредством аэродорожек, трубок аэрации, аэродна и другими техническими устройствами для транспортировки сыпучих материалов.The functional scheme of the bag filter is as follows: the dust and gas stream enters the filter through the inlet pipe 34 to the inlet of the filter 35, the gas guide wall 36, and then goes around the cowl 38 and goes down and through the gas distribution device 49 located in the wall of the dirty gas chamber 48 and the filter hopper 50 enters the dirty gas chamber. Part of the alumina dust is separated by turning the gas stream and poured into the hopper 50, and the main part of the dust is deposited on the surface of the filter bags 47. The principle of gas filtration is from the outside to the inside of the bags. The removal of the trapped dust layer (adsorbent), which is formed during the filtration of the dust and gas stream on the surface of the hoses, is carried out by pulse blowing with compressed air created using pulse electromagnetic valves 40 controlled by the ACS controller. Pulse regeneration of the sleeves is carried out without disconnecting the filter from the purified gas path. When the filter differential pressure reaches the set pressure drop on the filter bags, an impulse purge is carried out, at which at least two rows of filter bags are shaken at the same time. The dust separated from the surface of the filter elements is gradually deposited in the hopper 50, entering the fabric partition of the inclined aeroflot 45 towards the dust outlet 46. Unloading fluorinated alumina for its subsequent use as adsorbent or returning to production from the hopper 50 is possible in any direction by means of air tracks, aeration tubes, aerodna and other technical devices for transporting bulk materials.

Рукавный фильтр состоит из следующих основных частей: подводящая часть фильтра 35 состоит из прямоугольного корпуса, в котором размещается система газораспределения, включающая в себя направляющую газы стенку 36 со стенками-ребрами 37, обтекатель 38 и газораспределительное устройство 49. Камера грязного газа 48 состоит из прямоугольного корпуса, к нижней части которого примыкает бункер 50, а к верхней части - камера чистого газа 41. В камере грязного газа размещены фильтровальные рукава 47, расположенные в 24 рядах, по 21 фильтровальному элементу в каждом ряду.The bag filter consists of the following main parts: the inlet part of the filter 35 consists of a rectangular housing in which a gas distribution system is located, including a gas guide wall 36 with walls-fins 37, a fairing 38 and a gas distribution device 49. The dirty gas chamber 48 consists of a rectangular housing, the lower part of which is adjacent to the hopper 50, and the upper part is the clean gas chamber 41. In the dirty gas chamber there are filter bags 47 located in 24 rows, 21 filter elements in azhdom row.

Фильтровальный элемент представляет собой цилиндрический рукав диаметром 135 мм с проволочным каркасом внутри диаметром 130 мм. Верхняя часть фильтровальных рукавов крепится к рукавной плите 43, которая с целью обеспечения герметизации приваривается к верхней части камеры грязного газа. В рукавной плите предусмотрены для рукавов отверстия с диаметром 140 мм. Камера чистого газа - 41, имеющая прямоугольную форму, приваривается к опорному коробу корпуса фильтра. На камере чистого газа предусмотрены два ресивера 39, каждый из которых оснащен двенадцатью импульсными электромагнитными клапанами, двадцатью четырьмя раздающими трубами - с двадцатью одним патрубком на каждой трубе. Для обеспечения доступа персонала к фильтровальным элементам на верхней стенке камеры чистого газа устанавливаются легкосъемные крышки 42. Для визуального контроля состояния фильтровальных элементов и эффективности очистки на выходной стенке камеры чистого газа предусмотрены смотровые люки (на фиг. 5 не показаны). Выгрузка уловленной пыли из бункера 50 фильтра производится с помощью наклонного аэрожелоба 45 в сторону пылевыпускного патрубка 46, с использованием перегородки из технической полиэфирной ткани.The filter element is a cylindrical sleeve with a diameter of 135 mm with a wire frame inside with a diameter of 130 mm. The upper part of the filter bags is attached to the sleeve plate 43, which is welded to the upper part of the dirty gas chamber in order to ensure sealing. In the sleeve plate, holes with a diameter of 140 mm are provided for the sleeves. The clean gas chamber - 41, which has a rectangular shape, is welded to the support box of the filter housing. Two receivers 39 are provided on the clean gas chamber, each of which is equipped with twelve impulse solenoid valves, twenty-four distributing pipes - with twenty-one nozzles on each pipe. To ensure access for personnel to the filter elements, easily removable covers 42 are installed on the upper wall of the clean gas chamber. Inspection hatches are provided on the exit wall of the clean gas chamber for visual monitoring of the state of the filter elements and cleaning efficiency (not shown in Fig. 5). Caught dust is unloaded from the filter hopper 50 using an inclined air duct 45 towards the dust outlet 46, using a partition made of technical polyester fabric.

РеакторReactor

Сущность предлагаемого реактора газоочистного поясняется схемой, представленной на фиг. 6, которая уже представлена на фиг. 3.The essence of the proposed gas purification reactor is illustrated by the circuit shown in FIG. 6, which is already presented in FIG. 3.

22 - входной раструб реактора;22 - input socket of the reactor;

23 - горловина реактора;23 - neck of the reactor;

24 - корпус реактора;24 - reactor vessel;

25 - течка для подачи адсорбента;25 - estrus for feeding the adsorbent;

26 - переходной патрубок реактора.26 - transition pipe of the reactor.

Стрелками обозначены направление подачи газа во входной раструб реактора 22, направление подачи адсорбента в течку 25 и направление движения газа с адсорбентом через переходной патрубок реактора 26.The arrows indicate the direction of gas supply to the inlet of the reactor 22, the direction of supply of the adsorbent into the estrus 25 and the direction of gas movement with the adsorbent through the transition pipe of the reactor 26.

Неочищенные газы по подводящему газоходу подаются в нижнюю часть реактора 22. Далее, проходя гидравлический пережим реактора - горловиной реактора 23, газы с повышенным скоростным режимом смешиваются с адсорбентом, подаваемым в газовый поток над горловиной реактора через течку для подачи адсорбента 25. При контакте газа с частицами адсорбента, начинается процесс адсорбции очищаемых газов в корпусе реактора 24. Далее пылегазовая смесь, проходя по переходному патрубку реактора 26, снижает скоростной режим. За счет конструктивных особенностей реактор выравнивает поток по скоростным режимам, что позволяет получить равномерный столб пылегазовой смеси, направленный вертикально вверх, который способствует исключению завихрений и истиранию оборудования за счет прижимания газопылевого потока к стенкам реактора. При обеспечении проектной производительности реактора по очищаемым газам и количеству подаваемого глинозема, оседание глинозема в нижней части реактора исключено.The crude gases are fed through the inlet gas duct to the lower part of the reactor 22. Then, passing the hydraulic pressure of the reactor through the neck of the reactor 23, the gases with a high speed regime are mixed with the adsorbent supplied to the gas stream above the neck of the reactor through the flow to supply adsorbent 25. When the gas comes in contact with with adsorbent particles, the process of adsorption of the purified gases in the reactor vessel 24 begins. Next, the dust and gas mixture passing through the transition pipe of the reactor 26 reduces the speed mode. Due to the design features, the reactor equalizes the flow in high-speed modes, which allows to obtain a uniform column of dust and gas mixture directed vertically upwards, which helps to eliminate turbulence and abrasion of the equipment by pressing the gas-dust flow to the walls of the reactor. While ensuring the design capacity of the reactor for cleaned gases and the amount of supplied alumina, settling of alumina in the lower part of the reactor is excluded.

Плавное изменение сечения трубы по высоте приводит к равномерному снижению скорости газа с адсорбентом без образования турбулентных потоков, что позволяет получить равномерный столб газа с адсорбентом, направленный вертикально вверх, и способствует исключению завихрений и абразивному истиранию частей реактора.A smooth change in the cross section of the pipe in height leads to a uniform decrease in the velocity of the gas with adsorbent without the formation of turbulent flows, which makes it possible to obtain a uniform column of gas with adsorbent directed vertically upward and helps to eliminate turbulence and abrasion of parts of the reactor.

На Фиг. 7 представлен внешний вид реактора газоочистного, где позиции совпадают со схемой реактора газоочистного:In FIG. 7 shows the appearance of the gas treatment reactor, where the positions coincide with the scheme of the gas treatment reactor:

Реактор состоит из нижней части - входной раструб реактора 22, выполненный в виде усеченного конуса, соединенной с горловиной реактора 23; течки для подачи адсорбента 25, расположенной в корпусе реактора 24 над горловиной реактора 23. Корпус реактора 24, представляет собой трубу переменного сечения в виде вытянутого усеченного конуса. Переходной патрубок реактора 26 представляет собой сложную геометрическую фигуру переменного сечения, переход от окружности (выходной части реактора - большего диаметра усеченного конуса) к прямоугольному сечению.The reactor consists of the lower part - the inlet of the reactor 22, made in the form of a truncated cone connected to the neck of the reactor 23; estrus for supplying adsorbent 25 located in the reactor vessel 24 above the neck of the reactor 23. The reactor vessel 24 is a pipe of variable cross section in the form of an elongated truncated cone. The adapter pipe of the reactor 26 is a complex geometric figure of variable cross section, the transition from a circle (the output part of the reactor is a larger diameter of a truncated cone) to a rectangular section.

Таким образом, за счет геометрических особенностей конструкции реактора, обеспечивается высокая степень контакта очищаемых газов с частицами адсорбента, возможен монтаж газоочистных установок меньших по сравнению с существующими аналогами габаритных размеров.Thus, due to the geometric features of the design of the reactor, a high degree of contact of the gases to be cleaned with adsorbent particles is ensured, installation of gas treatment plants smaller than existing analogs of overall dimensions is possible.

К примеру, для обработки 65000 м3/ч газа необходимо применить реактор следующего конструктивного решения: входной раструб реактора длиной 880 мм и диаметром от 1250 мм до 950 мм; горловина реактора длиной 630 мм и диаметром 950 мм; корпус реактора длиной 5000 мм диаметром 1250 мм; течка для подачи адсорбента самотеком распложенной под углом не менее 40 градусов на высоте 1640 мм над горловиной; переходной патрубок реактора с геометрическими размерами по внутреннему диаметру нижней части 1280 мм, а верхней части 500×5220 мм.For example, to process 65,000 m3 / h of gas, it is necessary to use a reactor of the following design solution: inlet socket of a reactor with a length of 880 mm and a diameter of 1250 mm to 950 mm; the neck of the reactor is 630 mm long and 950 mm in diameter; reactor vessel 5000 mm long with a diameter of 1250 mm; estrus for feeding the adsorbent by gravity spread out at an angle of at least 40 degrees at a height of 1640 mm above the neck; transitional pipe of the reactor with geometric dimensions along the inner diameter of the lower part of 1280 mm, and the upper part of 500 × 5220 mm.

Описанная в данном примере и изображенная в графических материалах конструкция реактора не является единственно возможной для достижения планируемого технического результата и не исключает других вариантов его изготовления, содержащих совокупность признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения.The reactor design described in this example and depicted in graphic materials is not the only one possible to achieve the planned technical result and does not exclude other variants of its manufacture containing a combination of features included in an independent claim.

Благодаря конструктивным особенностям реактора, выполненного в виде низконапорной трубы Вентури, состоящей из входного раструба, размещенного в нижней части реактора, сужающейся горловины, расположенной непосредственно над входным раструбом реактора, выходным раструбом, располагаемым над горловиной и имеющим, по меньшей мере, одну течку для подачи адсорбента, размещенную над сужающейся горловиной реактора, при этом реактор содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса с прямоугольным основанием в верхней части для подключения к патрубку пылеулавливающего устройства. Геометрические размеры переходного патрубка составляют по внутреннему диаметру нижней части не менее 1280 мм, а верхней части не менее 500×5220 мм. Отношение диаметра горловины реактора к его высоте составляет в пределе 1/8-1/13. Увеличение габаритных размеров реактора прямо пропорционально увеличению объемов очищаемых газов. Соотношение диаметра горловины реактора к его высоте менее 1/8 будет снижать эффективность очистки газов из-за «проваливания» адсорбента (глинозема) на дно реактора, соотношение диаметра горловины реактора к его высоте более 1/13 не приводит к увеличению эффективности очистки газов и нецелесообразно с экономической точки зрения.Due to the design features of the reactor, made in the form of a low-pressure venturi pipe, consisting of an inlet socket located in the lower part of the reactor, a tapering neck located directly above the reactor inlet socket, an outlet socket located above the neck and having at least one flow for supply adsorbent placed over the narrowing neck of the reactor, the reactor contains a transition pipe made in the form of a truncated cone with a rectangular base in the upper part of For connection to the nozzle of the dust collector. The geometric dimensions of the adapter pipe are not less than 1280 mm in the inner diameter of the lower part and not less than 500 × 5220 mm in the upper part. The ratio of the diameter of the neck of the reactor to its height is in the limit of 1 / 8-1 / 13. The increase in the overall dimensions of the reactor is directly proportional to the increase in the volumes of purified gases. The ratio of the diameter of the neck of the reactor to its height of less than 1/8 will reduce the efficiency of gas purification due to the “sinking” of the adsorbent (alumina) to the bottom of the reactor, the ratio of the diameter of the neck of the reactor to its height of more than 1/13 does not increase the efficiency of gas cleaning and is impractical from an economic point of view.

Предложенное изобретение дополняют следующие отличительные признаки. Входной раструб реактора выполнен в виде усеченного конуса. Длина горловины составляет не менее 630 мм, а внутренний диаметр не менее 950 мм. Течка для подачи адсорбента является легко заменяемым конструктивным элементом, расположена под углом от 40 градусов относительно вертикальной оси реактора на расстоянии не менее 1060 мм от горловины реактора, что позволяет обеспечить подачу адсорбента самотеком, без использования дополнительных технических устройств и расхода электроэнергии. Снижение абразивного износа достигается за счет конструкции реактора и расположения течки для ввода глинозема, конструктивно размещенной выше горловины, а также плавного сужения конусной части входного раструба и плавного увеличения сечения конусной части реактора по высоте после пережима.The proposed invention is supplemented by the following features. The inlet socket of the reactor is made in the form of a truncated cone. The neck length is at least 630 mm, and the inner diameter is at least 950 mm. The adsorbent feed point is an easily replaceable structural element located at an angle of 40 degrees relative to the vertical axis of the reactor at a distance of at least 1060 mm from the neck of the reactor, which allows the adsorbent to be fed by gravity, without the use of additional technical devices and energy consumption. Reducing abrasive wear is achieved due to the design of the reactor and the location of the estrus for introducing alumina, structurally placed above the neck, as well as smooth narrowing of the conical part of the inlet socket and a smooth increase in the cross section of the conical part of the reactor in height after pinching.

Claims (36)

1. Газоочистной блок очистки электролизных газов, отходящих от корпусов производства алюминия, включая очистку газа от фтористого водорода алюминиевого производства, отличающийся тем, что очистку газов осуществляют путем сухой адсорбции с обеспечением возврата адсорбционного материала обратно в производство посредством по меньшей мере одного газоочистного модуля, содержащего по меньшей мере один реактор, выполненный в виде трубы Вентури с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, и по меньшей мере один рукавный фильтр, выполненный в виде самонесущей конструкции, при этом входной патрубок реактора расположен противоположно выходному патрубку соответствующего фильтра.1. Gas purification unit for cleaning electrolysis gases leaving the aluminum production buildings, including gas purification from hydrogen fluoride from aluminum production, characterized in that the gas purification is carried out by dry adsorption to ensure that the adsorption material is returned to production by means of at least one gas purification module containing at least one reactor, made in the form of a venturi pipe with a design that ensures equalization of the gas flow at high speed, and at least m Here is one bag filter made in the form of a self-supporting structure, while the inlet pipe of the reactor is located opposite the outlet pipe of the corresponding filter. 2. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что чистый или фторированный глинозем для адсорбционного процесса подается напрямую в реактор прямоточно посредством труб подачи адсорбента без аэрации или механического транспорта адсорбента.2. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that pure or fluorinated alumina for the adsorption process is fed directly to the reactor directly through the adsorbent supply pipes without aeration or mechanical transport of the adsorbent. 3. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается контроль количества адсорбента, подаваемого в технологический процесс, как чистого, так и фторированного, посредством дозирования питателями.3. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that it further provides control of the amount of adsorbent supplied to the process, both pure and fluorinated, by dosing with feeders. 4. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается контроль технологического процесса очистки газов с обеспечением необходимого количества адсорбента в производстве алюминия с учетом объемов удаляемых газов от электролизеров.4. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that it further provides control of the gas purification process, ensuring the necessary amount of adsorbent in the production of aluminum, taking into account the volumes of removed gases from the electrolytic cells. 5. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что схема подачи и распределения адсорбента - чистого и фторированного глинозема, выполнена симметричной, в частности, посредством не менее, чем двух газоочистных модулей, каждый из которых содержит реактор и рукавный фильтр, расположенные рядом соосно с перпендикулярным и симметричным расположением по отношению к оси входящих газов.5. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that the feeding and distribution scheme of the adsorbent — pure and fluorinated alumina — is symmetrical, in particular, by means of at least two gas treatment modules, each of which contains a reactor and a bag filter located adjacent coaxially with a perpendicular and symmetrical arrangement with respect to the axis of the incoming gases. 6. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что вывод прореагированного адсорбента из фильтра осуществляется непосредственно в бункер с аэродном для возможности накопления постоянного слоя адсорбента для рециркуляции посредством установленной в бункерной части не менее одной сплошной или частичной перегородки, разделяющей нижнюю часть бункера на не менее чем две части с одним и более выходным патрубком в каждой из частей, при этом загрузка прореагированного адсорбента осуществляется в бункер, заполняя, тем самым, все разделенные объемы, созданные перегородками, с возможностью постоянного обновления.6. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that the reacted adsorbent is removed from the filter directly into the hopper with an aerodrome for the possibility of accumulating a constant adsorbent layer for recirculation by means of at least one solid or partial partition installed in the hopper separating the lower part of the hopper into at least two parts with one or more outlet pipes in each of the parts, while loading the reacted adsorbent is carried out in the hopper, filling, thereby, all separated volumes partitions created with the possibility of constant updating. 7. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается защита фильтра от высокой температуры электролизных газов посредством клапана присадки атмосферного воздуха.7. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that the filter is additionally protected from the high temperature of the electrolysis gases by means of an atmospheric air additive valve. 8. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается наличие узла очистки чистого адсорбента - глинозема от включений.8. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that it additionally provides for the presence of a cleaning unit for pure adsorbent - alumina from inclusions. 9. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается наличие аварийных линий подачи адсорбента в реактор при возможном выходе из строя технологического оборудования линии подачи чистого глинозема.9. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that it additionally provides for the presence of emergency supply lines of adsorbent to the reactor in case of possible failure of the processing equipment of the supply line of pure alumina. 10. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно предусмотрено оборудование для транспортировки адсорбента в производство.10. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that equipment is additionally provided for transporting the adsorbent to production. 11. Газоочистной блок по п. 1 отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается полностью автоматизированная комплексная система управления, снабженная точками контроля температуры, разрежения, давления, концентрации пыли, концентрации фтороводорода, скоростных режимов на выходе из фильтра и датчиками уровней адсорбента.11. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that it further provides a fully automated integrated control system equipped with points for monitoring temperature, vacuum, pressure, dust concentration, concentration of hydrogen fluoride, flow rates at the filter outlet and adsorbent level sensors. 12. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается наличие силоса чистого глинозема с запасом адсорбента и бункером прореагировавшего адсорбента.12. The gas treatment unit according to claim 1, characterized in that the presence of a silo of pure alumina with an adsorbent supply and a reacted adsorbent hopper is additionally ensured. 13. Газоочистной блок по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно обеспечивается возможность нанесения адсорбента - чистого глинозема на поверхность вновь установленного фильтровального рукава на чистом газе.13. The gas cleaning unit according to claim 1, characterized in that it further provides the possibility of applying an adsorbent - pure alumina to the surface of the newly installed filter sleeve on pure gas. 14. Газоочистной модуль для очистки электролизных газов, содержащий по меньшей мере один реактор и по меньшей мере один рукавный фильтр, соединенные между собой переходным патрубком, отличающийся тем, что реактор выполнен в виде трубы Вентури с конструкцией, обеспечивающей выравнивание газового потока по скоростным режимам, содержит входной раструб, размещенный в нижней части реактора, сужающуюся горловину, расположенную непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одну течку для подачи адсорбента в реактор, размещенную над сужающейся горловиной реактора, реактор также содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса, соединенный с входным патрубком рукавного фильтра, который содержит камеры грязного и чистого газа, фильтровальные рукава и бункер, в нижней части которого размещен патрубок для отвода адсорбента.14. Gas purification module for cleaning electrolysis gases, containing at least one reactor and at least one bag filter interconnected by a transition pipe, characterized in that the reactor is made in the form of a Venturi pipe with a design that ensures equalization of the gas flow in high-speed modes, contains an inlet socket located at the bottom of the reactor, a tapering neck located directly above the inlet socket of the reactor, and at least one estrus for supplying adsorbent to the reactor, accommodating above the tapering neck of the reactor, the reactor also contains a transition pipe made in the form of a truncated cone connected to the inlet pipe of the bag filter, which contains dirty and clean gas chambers, filter bags and a hopper, in the lower part of which there is a pipe for removing adsorbent. 15. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что содержит камеру чистого газа с системой регенерации фильтровальных рукавов с вмонтированными в нее составными продувочными трубами.15. The gas cleaning module according to claim 14, characterized in that it comprises a clean gas chamber with a filter bag regeneration system with integral purge pipes mounted therein. 16. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что входной раструб реактора выполнен в виде усеченного конуса.16. The gas treatment module according to claim 14, characterized in that the inlet socket of the reactor is made in the form of a truncated cone. 17. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что течка для подачи адсорбента расположена над горловиной под углом в пределе от 1 до 180°, предпочтительно от 20 до 45°, относительно вертикальной оси реактора.17. The gas treatment module according to claim 14, characterized in that the estrus for feeding the adsorbent is located above the neck at an angle in the range from 1 to 180 °, preferably from 20 to 45 °, relative to the vertical axis of the reactor. 18. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что входной патрубок рукавного фильтра размещен противоположно с выходным патрубком рукавного фильтра.18. The gas cleaning module according to claim 14, characterized in that the inlet pipe of the bag filter is placed opposite to the outlet pipe of the bag filter. 19. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что фильтр выполнен в виде самонесущей конструкции с многорядным расположением фильтровальных рукавов с заданным шагом расстановки в ряду и между рядами фильтровальных рукавов.19. The gas cleaning module according to claim 14, characterized in that the filter is made in the form of a self-supporting structure with a multi-row arrangement of filter bags with a given spacing in the row and between the rows of filter bags. 20. Газоочистной модуль по п. 15, отличающийся тем, что система регенерации рукавов размещена на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра и содержит не менее двух ресиверов с возможностью регенерации не менее двух рядов фильтровальных рукавов в фильтре.20. The gas cleaning module according to claim 15, characterized in that the bag regeneration system is located on the outside of the clean gas chamber of the bag filter and contains at least two receivers with the possibility of regeneration of at least two rows of filter bags in the filter. 21. Газоочистной модуль по п. 15, отличающийся тем, что продувочные трубы системы регенерации имеют постоянное гидравлическое сопротивление для обеспечения постоянного давления сжатого воздуха на выходе.21. The gas cleaning module according to claim 15, characterized in that the purge pipes of the regeneration system have constant hydraulic resistance to ensure constant pressure of the compressed air at the outlet. 22. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что выполнен с возможностью установки фильтровальных рукавов разной длины, предпочтительно равной соотношению от 0,5 до 1,2 к высоте камеры грязного газа рукавного фильтра, в зависимости от заданной по технологии производительности.22. The gas cleaning module according to claim 14, characterized in that it is arranged to install filter bags of different lengths, preferably equal to a ratio of 0.5 to 1.2 to the height of the dirty gas chamber of the bag filter, depending on the performance specified by the technology. 23. Газоочистной модуль по п. 14, отличающийся тем, что патрубок для отвода адсорбента бункера рукавного фильтра выполнен со смещением центральной оси вправо или влево с возможностью выгрузки адсорбента посредством устройства для транспортировки сыпучих материалов.23. The gas cleaning module according to claim 14, characterized in that the pipe for removing the adsorbent of the bag filter hopper is displaced with a central axis to the right or left with the possibility of unloading the adsorbent by means of a device for transporting bulk materials. 24. Фильтр рукавный, выполненный в виде самонесущей конструкции, содержащий входной патрубок, соединенный с входной частью, включающей в себя направляющую газы стенку, обтекатель, газораспределительное устройство, фильтрующую часть, содержащую корпус, примыкающий к нижней части бункером с аэродорожкой и пылевыгрузным патрубком, а к верхней части - камерой чистого газа, которая содержит рукавную плиту с отверстиями для установки фильтровальных элементов рядами, при этом расположена ниже труб с форсунками для продувки рукавов сжатым воздухом, присоединенными к двум ресиверам, которые размещены на внешней стороне камеры чистого газа и каждый из которых оснащен импульсными электромагнитными клапанами, при этом в верхней стенке камеры чистого газа размещены легкосъемные крышки, и камера чистого газа имеет выходной патрубок для выхода чистого газа.24. A bag filter, made in the form of a self-supporting structure, containing an inlet pipe connected to an inlet part including a gas guide wall, a cowl, a gas distribution device, a filter part containing a housing adjacent to the lower part with a hopper with an air track and a dust discharge pipe, and to the upper part - a clean gas chamber, which contains a sleeve plate with holes for installing the filter elements in rows, while it is located below the pipes with nozzles for purging the bags with compressed air connected to two receivers that are located on the outside of the clean gas chamber and each of them is equipped with pulse electromagnetic valves, while easily removable covers are placed in the upper wall of the clean gas chamber, and the clean gas chamber has an outlet pipe for the outlet of pure gas. 25. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что содержит входной патрубок, расположенный к выходному патрубку прямо противоположно под углом 180±15 градусов в плане по отношению к друг другу.25. The filter bag according to claim 24, characterized in that it contains an inlet pipe located to the outlet pipe directly opposite at an angle of 180 ± 15 degrees in relation to each other. 26. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что имеет многорядное расположение фильтровальных рукавов с шагом расстановки в ряду и между рядами рукавов от 1,1 до 2 диаметров примененного фильтровального рукава.26. The filter bag according to claim 24, characterized in that it has a multi-row arrangement of filter bags with spacing in a row and between rows of bags from 1.1 to 2 diameters of the filter bag used. 27. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что содержит систему регенерации, размещенную на внешней стороне камеры чистого газа рукавного фильтра, содержащую не менее двух ресиверов, с возможностью регенерации не менее двух рядов в фильтре, причем продувочные трубы системы регенерации обладают постоянным гидравлическим сопротивлением с постоянным давлением на выходе.27. The filter bag according to claim 24, characterized in that it comprises a regeneration system located on the outside of the clean gas chamber of the filter bag containing at least two receivers, with the possibility of regeneration of at least two rows in the filter, and the purge pipes of the regeneration system have a constant hydraulic resistance with constant pressure at the exit. 28. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что предусмотрена возможность установки фильтровальных рукавов различной длины в соотношении от 0,5 до 1,2 к высоте вертикальной части камеры грязного газа в зависимости от необходимой производительности, в том числе с установкой рукавов разной конструкции.28. The filter bag according to claim 24, characterized in that it is possible to install filter bags of various lengths in a ratio of 0.5 to 1.2 to the height of the vertical part of the dirty gas chamber, depending on the required performance, including with the installation of bags of different designs. 29. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что обладает газораспределительными устройствами в количестве не менее двух, установленными на выходе газового потока из подводящей части в камеру грязного газа и совмещенными с конструктивом корпуса фильтра.29. The filter bag according to claim 24, characterized in that it has gas distribution devices in an amount of at least two, installed at the outlet of the gas stream from the supply portion into the dirty gas chamber and combined with the filter housing structure. 30. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что бункер фильтра выполнен в двух исполнениях с возможностью выгрузки фторированного глинозема в любую необходимую сторону посредством аэродорожек, трубок аэрации, аэродна и другими техническими устройствами для транспортировки сыпучих материалов.30. The filter bag according to claim 24, characterized in that the filter hopper is made in two versions with the possibility of unloading fluorinated alumina in any desired direction by means of air tracks, aeration tubes, aerodn and other technical devices for transporting bulk materials. 31. Фильтр рукавный по п. 24, отличающийся тем, что имеет возможность выполнения в двух исполнениях для установки газоочистного оборудования каркасного типа с одной совместной неподвижной опорой в центре.31. The filter bag according to claim 24, characterized in that it can be performed in two versions for installing frame-type gas-cleaning equipment with one joint fixed support in the center. 32. Реактор газоочистной для очистки электролизных газов, выполненный виде низконапорной трубы Вентури, состоящей из входного раструба, размещенного в нижней части реактора, сужающейся горловины, расположенной непосредственно над входным раструбом реактора, и по меньшей мере одной течки для подачи адсорбента в реактор, размещенной над сужающейся горловиной реактора, при этом отношение диаметра горловины реактора к его высоте составляет в пределе 1/8
Figure 00000001
1/13, а увеличение габаритных размеров реактора прямо пропорционально увеличению объемов очищаемых газов, при этом реактор содержит переходный патрубок, выполненный в виде усеченного конуса в верхней части реактора для присоединения к пылеулавливающему аппарату.32. A gas purification reactor for cleaning electrolysis gases, made in the form of a low-pressure venturi pipe, consisting of an inlet pipe located in the lower part of the reactor, a tapering neck located directly above the inlet pipe of the reactor, and at least one estrus for supplying adsorbent to the reactor located above tapering neck of the reactor, while the ratio of the diameter of the neck of the reactor to its height is in the limit of 1/8
Figure 00000001
 1/13, and the increase in the overall dimensions of the reactor is directly proportional to the increase in the volumes of gas to be cleaned, while the reactor contains a transition pipe made in the form of a truncated cone in the upper part of the reactor for attachment to the dust collector. 33. Реактор по п. 32, отличающийся тем, узел для подачи адсорбента выполнен в виде съемного элемента, который расположен под углом от 1 до 90° относительно вертикальной оси реактора, предпочтительно на расстоянии не менее 1 диаметра горловины реактора.33. The reactor according to p. 32, characterized in that the node for feeding the adsorbent is made in the form of a removable element, which is located at an angle from 1 to 90 ° relative to the vertical axis of the reactor, preferably at a distance of at least 1 diameter of the neck of the reactor. 34. Реактор по п. 32, отличающийся тем, что соотношение площади сечения горловины верхней части переходного патрубка к площади выходного сечения составляет не менее чем 1:2.34. The reactor according to p. 32, characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the neck of the upper part of the transition pipe to the area of the output section is not less than 1: 2. 35. Реактор по п. 32, отличающийся тем, что площадь сечения горловины переходного патрубка относится к площади сечения горловины реактора в пределе от 1,3 до 1,9.35. The reactor according to p. 32, characterized in that the cross-sectional area of the neck of the adapter pipe refers to the cross-sectional area of the neck of the reactor in the range from 1.3 to 1.9. 36. Реактор по п. 32, отличающийся тем, что отношение диаметра отверстия для подачи адсорбента к диаметру горловины реактора изменяется в пределах от 1:8 до 1:5, а площадь сечения узла для подачи адсорбента составляет не менее 1500 мм2.36. The reactor according to p. 32, characterized in that the ratio of the diameter of the hole for feeding the adsorbent to the diameter of the neck of the reactor varies from 1: 8 to 1: 5, and the cross-sectional area of the node for feeding the adsorbent is at least 1500 mm 2 .
RU2017105188A 2017-02-16 2017-02-16 Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor RU2668926C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017105188A RU2668926C2 (en) 2017-02-16 2017-02-16 Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor
CN201810145002.8A CN108434875A (en) 2017-02-16 2018-02-12 Gas purification module and gas purification units with bag filter and reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017105188A RU2668926C2 (en) 2017-02-16 2017-02-16 Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017105188A RU2017105188A (en) 2018-08-17
RU2017105188A3 RU2017105188A3 (en) 2018-08-17
RU2668926C2 true RU2668926C2 (en) 2018-10-04

Family

ID=63177167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017105188A RU2668926C2 (en) 2017-02-16 2017-02-16 Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108434875A (en)
RU (1) RU2668926C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749421C1 (en) * 2020-07-14 2021-06-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Two-stage gas-cleaning module for purifying electrolysis gases

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109260784B (en) * 2018-10-17 2020-12-01 嘉兴久珥科技有限公司 Moving bed filter for preparing hydrogen fluoride particle layer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2060792C1 (en) * 1994-02-08 1996-05-27 Василий Михайлович Безручко Filter-cyclone
EP0793527A1 (en) * 1994-11-23 1997-09-10 Abb Fläkt Ab Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption
EP1275430A2 (en) * 2001-07-12 2003-01-15 mg technologies ag Process and Apparatus for cleaning combustion exhaust gases
CN201094901Y (en) * 2007-08-29 2008-08-06 中钢集团天澄环保科技股份有限公司 Sintered frame head flue gas desulfurization dust removing integrated device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100362140C (en) * 2004-07-06 2008-01-16 贵阳铝镁设计研究院 Fluoride purification process in electrolytic production of aluminum and dust collector therefor
CN200951363Y (en) * 2006-07-06 2007-09-26 中国铝业股份有限公司 Bag type dust collection device having means for detecting leakage
CN101310831B (en) * 2007-05-21 2010-10-06 威海市正大环保设备有限公司 Carbon calcination fume dry cleaning method and device thereof
CN101457371B (en) * 2007-12-13 2011-01-19 贵阳铝镁设计研究院 Charging purification method and device for aluminum electrolysis flue gas two stage blowing
CN101348924B (en) * 2008-08-27 2010-06-16 商丘市丰源铝电有限责任公司 Dry and wet methods combined aluminum electrolysis flue gas deep treatment process
CN101530738B (en) * 2009-03-16 2011-07-20 桑德环境资源股份有限公司 Flue gas desulphurization device by circulating ash humidifying and semi-drying method provided with hot air fluidized air machine
CN203569210U (en) * 2013-11-27 2014-04-30 万斌 Flue gas purifying system applied to electrolytic aluminum process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2060792C1 (en) * 1994-02-08 1996-05-27 Василий Михайлович Безручко Filter-cyclone
EP0793527A1 (en) * 1994-11-23 1997-09-10 Abb Fläkt Ab Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption
EP1275430A2 (en) * 2001-07-12 2003-01-15 mg technologies ag Process and Apparatus for cleaning combustion exhaust gases
CN201094901Y (en) * 2007-08-29 2008-08-06 中钢集团天澄环保科技股份有限公司 Sintered frame head flue gas desulfurization dust removing integrated device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749421C1 (en) * 2020-07-14 2021-06-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Two-stage gas-cleaning module for purifying electrolysis gases

Also Published As

Publication number Publication date
CN108434875A (en) 2018-08-24
RU2017105188A (en) 2018-08-17
RU2017105188A3 (en) 2018-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4501599A (en) Method and apparatus for cleaning waste gases from aluminum production facilities
EP2826567B1 (en) Method for supplying auxiliary material and auxiliary material container
CN101775625B (en) Method and device for purifying electrolytic aluminum smoke
EP2671625B1 (en) Compact exhaust gas treatment system for aluminium production plant
CN107362646B (en) Water smoke dust pelletizing system
EP3834906B1 (en) Device and method for separating suspended matter from gas streams
RU2668926C2 (en) Gas cleaning unit of cleaning electrolysis gases with gas-washing module containing a sleeve filter and reactor
US2805732A (en) Apparatus for filtering solids from gases
CN208526172U (en) A kind of horizontal multi-stage filtering wet type resonance string grid dust-extraction unit
CN116440687A (en) Purifying method and treating system for tail gas containing asphalt smoke
CN107744709B (en) High-efficiency energy-saving vortex flow spraying type electric bag composite dust remover
CZ20998A3 (en) Process of purifying gases containing noxious substances and apparatus for making the same
CN1076209C (en) Device for bag house filter
RU2339743C2 (en) Facility for dry scrubbing of effluent gases from electrilytic manufacturing of aluminum
CN206680591U (en) A kind of aluminum electrolysis flue gas purification system charging device
CN112933905A (en) Efficient and energy-saving graphitized tail gas treatment system and treatment process thereof
CN218590059U (en) Dust recovery device of phosphogypsum calcining furnace
CN219290969U (en) Tail gas adsorption and filtration device
CN215539241U (en) Cavity-divided powder recovery and purification device
CN214209778U (en) Flue gas desulfurization and dust removal jet tower
CN214715101U (en) Dust removal main body device
CN210206179U (en) Auger design settling chamber
RU2749421C1 (en) Two-stage gas-cleaning module for purifying electrolysis gases
CN211488979U (en) Tail gas treatment system for producing plastic particles
CN217746373U (en) Gravity settling chamber suitable for material recovery processing system