铝电解烟气净化 -
电解铝烟气净化系统节电技术分析
电解铝烟气净化系统节电技术分析摘要：电解铝即经由电解工艺得到的铝，这种工艺的使用有效解决了我国对于铝的需求，截至2018年初，我国的电解铝产能已达到4630万吨，并有逐步上升趋势，电解铝的生产也开始向着大规模、大槽化方向发展，但随着电解铝工艺的增加，生产电解铝而形成的烟气也在增加，对我国生态环境产生一定危害，因此必须予以重视。
因此电解铝企业在烟气排放之前势必要对其进行烟气超净排放工艺处理，通过本文中介绍的常用的脱硫工艺，能够有效帮助电解铝的烟气排放得到净化，经过文中的综合对比，可以得出石灰-石膏半干法是目前最优的超净排放控制工艺，在技术条件允许的情况下，应倡导使用。
关键词：电解铝；烟气净化；节电技术；分析引言：随着我国对环保事业的逐渐重视，更加关注电解铝工艺在生产过程中的烟气产出问题，根据国家相关部委近几年出台的“双控”、“阶梯电价”及“双碳”政策要求，电解铝企业面临巨大的降电耗压力。
按照国家发改委、工信部等五部委于2021年10月18日发布的《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》中关于《冶金、建材重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021－2025年)》的要求，电解铝行业在2025年综合电耗(铝液交流电耗)基准水平：13，350 kWh/t－Al，标杆水平：13，000 kWh/t－Al。
而当前国内的电解铝企业的吨铝平均电耗在13，518 kWh左右，距离目标电耗差距较大。
一旦在规定期限内未完成既定吨铝综合电耗目标，企业将面临高额的电费支出，甚至影响企业的生存。
1.分析电解铝的原理1.1分析电解铝的原材料电解铝生产的原材料主要是包括了以下几种：一是原料，既氧化铝，其熔点和沸点非别为2050、3000℃，具有极佳的流动性，可溶于水晶石熔体，不溶于水；二是熔剂，即氧化盐，主要包括氟化铝、氟化镁、氟化钠、氟化钙、水晶石等；三是阳极材料，也就是预焙炭块。
1.2分析电解铝的生产原理目前的电解铝生产实践依然是应用冰晶石一氧化铝熔盐电解铝方法进行，用到的生产设备主要是为铝电解槽，化学反应式为2Al2O3+3C固=4Al液+3CO2在电解铝生产实践中，电解槽要长期处在温度偏高，电流、磁场、腐蚀性都较强的生产环境中。
浅谈国内电解铝烟气净化系统的主要问题及改进
2023年 5月上 世界有色金属7冶金冶炼M etallurgical smelting浅谈国内电解铝烟气净化系统的主要问题及改进夏云镇，谢清申，王海涛（邹平县汇盛新材料科技有限公司，山东 邹平 ２５６２００）摘 要：本文主要介绍了国内电解铝烟气干法净化系统以及脱硫系统的发展状况及存在的主要问题，并提出了部分改进建议。
关键词：铝电解烟气；净化中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０９－０００７－３Discussion on the main problems and improvements of domestic electrolyticaluminum flue gas purification systemXIA Yun-zhen, XIE Qing-shen, WANG Hai-tao（Ｚｏｕｐｉｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ Ｈｕｉｓｈｅｎｇ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｚｏｕｐｉｎｇ ２５６２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｒｙ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ， ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ．Keywords: ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ； ｐｕｒｉｆｙ收稿日期：２０２３－０３作者简介：夏云镇，男，生于１９８１年，山东滨州人，本科，工程师，研究方向：轻金属冶炼。
电解铝生产中需要加入冰晶石、氟化盐等含氟物质，生产中会产生大量的含有氟化物的烟气。
探讨铝电解烟气净化系统集气效率
探讨铝电解烟气净化系统集气效率摘要：铝电解的过程中，伴随着电化学反应的同时，也会产生大量的烟尘、灰尘。
烟气以二氧化碳和一氧化碳为主，但还含有一定量的氟化氢、四氟化碳和四氟化硅。
烟气中的含氟气体以及吸附有大量气态氟化物的氧化铝、电解质粉尘，均属有害物质。
若直接排入大气中，被人类和动植物吸收，超过一定量后，就会对人体健康和动植物生长带来很大伤害。
烟气净化系统集气效率提高后，既能减少电解铝生产过程中污染物的排放，符合当前企业“节能、环保、高效”的发展要求。
因此，对铝电解烟气中的有害物质，必须经净化系统处理，达到国家排放标准后方可排放。
1 影响净化系统集气效率的因素铝电解烟气净化系统的集气效率是指由净化系统所收集到的烟气量占电解槽所产生的烟气总量的百分比，影响集气效率的因素是多方面的，主要表现为：（1）铝电解槽槽型的影响由于不同槽型的电解槽的加工作业方式和密闭长度不同，因此他们的集气效率也就不同，中间下料加工不打开集气罩，因此集气效率高，一般能够达到98%以上；上插棒槽的集气系统是由安装在阳极下部周围的裙式集气罩所构成，其集气效率一般为50%-85%，旁插槽通常是用槽罩或槽帘来使其密闭，集气效率可达到80%-90%，边部加工预焙槽在阳极侧部和端部打壳和加料，槽上虽然有密闭罩，但由于打开罩子的次数多，故集气效率只能达到80%-90%，由于中间下料预焙槽具有良好的密封性能，且加工方便，同时集气效率高，因此目前大部分电解铝生产系统都采用该槽型电解槽生产，国内大部分其他槽型的电解槽都已经逐步通过技改由中间下料预焙槽代替。
（2）铝电解烟气净化系统布局影响：铝电解生产系统的烟气净化布局合理，也会影响到铝电解烟气净化系统的集气效率，要合理的选择烟气净化系统的布局，选择合理的管道布局方式，尽可能降低净化系统集气管道的长度和管道阻力系数，以降低系统运行过程中管道压力损失，在风机提供同样的动压的情况下，为电解槽集气罩内提供最大的负压，减少电解槽集气罩的漏气量，提高电解槽的集气效率，在选择主排烟机时，要避免由于风机选型不合理，造成电解槽内集气负压不足的现象。
浅析提高铝电解烟气净化系统集气效率的途径
ＨＦ气 体 ， 载氟 氧化 铝和净 气 在布袋 除尘器 进 行气 固 分 离 ，分 离后 的载 氟氧化 铝通 过风 动溜槽 进入 气力 提升 机 （ 式提升 机） 提升 至载 氟氧 化铝贮 仓 ， 斗 ， 通过 超浓 相 （ 相 ） 送 系 统供 电解生 产使 用［。净 气 由 浓 输 ２ 】
综述发展
浅析提 高铝 电解 烟气净 化系统集 气效率 的途径
衡茂林
（ 中国铝业青海分 公司， 青海西 宁 ８ ００ ） １ １８
摘 要 ： 要 分析 影 响铝 电解 烟 气 净 化 系 统 集 气 效 率 的 因 素 ， 合 电解 铝 烟 气 干 法 净 化 系 统 的 生产 实践 ， 结 出 提 简 结 总 高 铝 电解 烟 气 净 化 系 统 集气 效率 的有 效途 径 。
碳为主 ， 还含 有 一定量 的氟化氢 、 但 四氟化 碳 和 四氟 化硅【 ” 。烟气 中 的含氟 气 体 以及 吸 附有 大 量 气 态 氟 化物 的氧化 铝 、 电解质 粉 尘 ， 均属 有害 物质 。若 直 接
排入 大 气 中 ， 人类 和 动 植 物吸 ２影响烟气净 化系统 集气效率 的因素
２ １净 化系 统 的烟 气流 程 ．
电解槽 产 生 的含 氟 含尘 烟 气 ， 净 化 系 统主 排 在
２１年第 １ 麟 啦誓 ｊ ５ ０ ０ 期 ７
综述发展
小， 水平 烟道 、 地下 烟 道 是否 畅 通 ， 化系 统 的运 行 净 情 况， 电解车 间 的作业 是 否规 范 ， 无一次 打开 多 台 有 电解槽 槽盖 板 的作业 习惯 等 。
１ 述 概
铝 电解 生产 过程 中 ， 伴随着 电化学 反应 的 同 时， 也产 生大 量烟 气 、 尘 。烟 气 以二 氧 化碳 和 一氧 化 灰
电解铝烟气净化系统高压排烟风机变频调速节能改造
电解铝烟气净化系统高压排烟风机变频调速节能改造在电解铝的生产中，其净化系统必须能够按照实际负荷来调节所需风量。
传统的高压排烟风机需要保持满负荷运行状态，并依赖风门来调节风量，这种经济性较低的运行方式会造成大量能源的浪费。
因此需要采用变频调速方式来技术改造，通过调节电机转速来实现对风量的准闭环乃至闭环控制，使净化系统的运行更加经济合理，并减少对能源的消耗，从而实现节能改造的目的。
标签：电解铝；净化系统；高压排烟风机；变频调速；节能改造近年来我国在计算机技术、网络信息技术以及自控技术等方面取得了长足的进步，客观上促进了交流传动等先进技术的发展。
传统的直流调速技术和模拟控制等技术已经无法满足生产领域的实际需要，而交流调速和数控技术在生产实践中得到了越来越广泛的推广应用。
特别是对电机进行节能改造、优化工艺流程的过程中，交流调速技术的应用能够使生产环境得到明显的改善，并有利于产品质量的提高，对于推动电机传动技术的发展具有十分重要的作用。
因此某电解铝生产厂家决定采用变频调速技术对其净化系统高压排烟风机进行技术改造，以达到节能降耗、优化风机运行模式的目的。
一、某电解铝厂目前在烟气净化系统高压排烟风机运行中存在的主要问题分析电解铝的烟气净化系统高压排烟风机需要根据其负荷变化来调节风机流量，以保证电解铝生产的正常进行。
目前该电解铝厂的烟气净化系统高压排烟风机主要采用的是控制挡板以及阀门开度方式来实现流量调节，这种节流调节方式在运行过程中存在很多不足之处，难以满足电解铝生产的实际需要。
（一）能源浪费严重由于在传统的烟气净化系统设计中所采用的高压排烟风机以及相关的设备的额定容量必须比实际需求量大，且配套的拖动电机设备还需要进一步增加容量，因此在实际运行过程中必须将阀门以及风门关小以调节流量，这导致阀门以及风门在正常工况下仅能保持40%到70%左右的开度，造成了电能在节流调节过程中的严重浪费[1]。
（二）难以实现对系统运行的精确控制在节流调节方式下，流量与风门开度之间的关系主要呈现非曲线形特点，执行机构的传动间隙也会影响其风门开度控制的精确性和灵敏性，因此难以快速精确的控制流量。
关于铝电解槽烟气净化研究
关于铝电解槽烟气净化研究摘要：在电解铝厂的生产过程中，氟化盐作为铝电解的溶剂并且是电解铝不可或缺的成分之一，而高温使氟化盐与水发生水解反应后产生的氟化氢气体，是电解铝过程中产生的主要污染物。
目前，预焙槽在生产过程中的吨铝排氟量一般为16～15kg。
从电解槽排出的如此大量的含氟烟气对人体健康、车间环境和周围大气质量，都有着极大地危害，因此，国家规定了严格的排放标准，这些烟气必须经过治理才能排放。
目前，国内外均采用干法净化技术来治理电解槽排出的含氟烟气，利用氧化铝吸附烟气中的氟化氢，净化烟气中的有害物，控制氟化物排放量，以达到国家环保排放标准，减少对周围环境的污染。
关键词：干法净化；湿法净化前言采用氧化铝吸附含有氟化氢烟气的干法净化技术，是一种高效、经济、先进、成熟的烟气净化技术，目前在世界上广泛应用于电解铝厂的电解槽含氟烟气的治理（尤其是采用预焙槽的电解铝厂）。
近年来，国内外的各种电解烟气净化技术虽然不尽相同，但是其基本原理和流程却差别不大。
1 电解铝生产中产生的有害气体成分1.1 工业铝电解槽的冰晶石-氧化铝溶体为电解质，以碳素材料为电极进行电解，在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生大量的CO2与CO气体，另外在阳极气体中还含有氟化物：电解质蒸发，阳极气体带走氟化物固体颗粒，由于氧化铝含税0.2%-0.5%，原料中的水分及大气水蒸气，对固态氟化盐在高位（400-600度）条件下反应，生成HF气体：2Na3AlF6+3H2O=2Al2O3+6NaF+6HF↑ 2AlF3+3H2O=Al2O3+6HF↑ 2NaF+H2O=Na2O+2HF↑1.2 在发生阳极效应时，在高压作用下析出的初生态氟原子与阳极作用生成CF4：C+4（F）=CF4/C2F6。
在两种产物排放量取决于阳极效应的频率，阳极效应延续时间。
说明：类别1代表侧插槽；类别2代表上插槽；类别3代表预焙槽2 铝电解烟气净化主要有湿法净化和干法净化回收两种。
NEUI集约型电解铝烟气净化除尘器简介
13Metallurgical smelting冶金冶炼NEUI 集约型电解铝烟气净化除尘器简介王尚元，刘总兵， 曾勇，李 扬，朱东旭（东北大学设计研究院（有限公司），沈阳 110166）摘 要：本文首先介绍了电解铝干法烟气净化的发展历程，并分析了现有电解烟气净化系统存在的问题。
为了解决上述问题，NEUI 研发的集约型电解烟气净化系统，该除尘系统采用二段式净化技术作为核心工艺，避免了一段式净化技术的弊端，减少了载氟氧化铝在除尘器内部的无功死循环，降低了除尘器的粉尘负荷，延长了滤袋的寿命，提高了除尘器的净化效率。
通过在原除尘器主排烟道位置处设置新鲜氧化铝缓存仓，增加了电解铝生产的存贮量，提高了电解铝生产的物料安全性。
通过在除尘器单元顶部设置主引风机，减少了除尘系统的占地，提高了净化系统的集约性和集成性，提高了净化系统物流的流畅性。
关键词：电解烟气净化；除尘器；集约型中图分类号：X701.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）01-0013-2 收稿日期：2021-01作者简介：王尚元（1982-），男，山东威海人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：轻金属冶炼。
1 前言电解铝生产过程中产生大量的烟气，含有氟化物以及粉尘颗粒等污染物。
如果不对上述污染物进行有效治理，就会对周围环境产生污染。
因此，电解铝厂需要设置烟气净化系统对含氟烟气进行有效治理。
2 干法除尘器发展史2.1 一段式净化技术自上世纪60年代以来，国内外电解铝厂均采用干法烟气净化技术治理电解烟气【1】。
在2010年以前，电解铝厂的烟气净化系统多采用一段式净化技术：即新鲜氧化铝、载氟氧化铝通过管道反应器(文丘里、VRI 等方式)同时加入到除尘器前的烟道内。
新鲜氧化铝、载氟氧化铝同时和含氟烟气进行吸附反应，并一起进入袋式除尘器箱体内，最后通过除尘器内的滤袋实现气固分离。
这种传统的投料及反应方式，未充分利用新鲜氧化铝和载氟氧化铝的不同反应特性，致使烟气净化效率低；而且由于净化系统采用一段式净化技术，大量的载氟氧化铝在除尘器内部反复做无功死循环，粉化现象严重，造成大量的粉化氧化铝粘附在滤袋上，不仅造成清灰困难，而且增大了系统负荷，最终降低了滤袋的寿命。
电解铝厂烟气处理工艺
电解铝厂烟气处理工艺随着工业化的发展，电解铝厂的烟气处理变得越来越重要。
烟气处理工艺的目的是减少废气中的污染物排放，保护环境和人类健康。
本文将介绍电解铝厂常用的烟气处理工艺，包括湿法烟气处理和干法烟气处理。
一、湿法烟气处理湿法烟气处理是一种常见的烟气处理工艺，它通过将废气与液体接触来去除污染物。
其中，常用的湿法烟气处理工艺包括吸收、洗涤和吸附。
1.吸收吸收是湿法烟气处理的关键步骤之一。
在吸收过程中，废气与液体接触，污染物被液体吸收并转移到液体中。
常用的吸收剂包括碱液、酸液和氧化剂。
吸收剂的选择取决于废气中的污染物种类和浓度。
2.洗涤洗涤是湿法烟气处理的另一个重要步骤。
在洗涤过程中，废气通过喷淋装置与液体接触，通过液体的冲刷和冲击作用，去除废气中的固体颗粒和液滴。
洗涤液中常添加表面活性剂和分散剂，以增强洗涤效果。
3.吸附吸附是湿法烟气处理的补充工艺。
在吸附过程中，废气通过填充床层或活性炭床层，废气中的有机物和重金属等污染物被吸附到填充物或活性炭表面。
吸附剂的选择取决于废气中污染物的性质。
二、干法烟气处理干法烟气处理是另一种常见的烟气处理工艺，它通过干燥和吸附来去除污染物。
干法烟气处理适用于废气温度较高或湿度较低的情况。
1.干燥干燥是干法烟气处理的关键步骤之一。
在干燥过程中，废气通过干燥装置，废气中的水分被蒸发和除去。
常用的干燥装置包括旋风分离器和冷却器。
2.吸附吸附是干法烟气处理的核心工艺。
在吸附过程中，废气通过填充床层，废气中的污染物被吸附到填充物表面。
常用的吸附剂包括活性炭和分子筛等。
三、烟气处理设备除了上述的湿法烟气处理和干法烟气处理工艺，电解铝厂还需要配备一些烟气处理设备，以确保烟气处理的效果。
1.除尘器除尘器是烟气处理的关键设备之一，它用于去除废气中的固体颗粒物。
常用的除尘器包括静电除尘器、布袋除尘器和湿式电除尘器等。
2.脱硫装置脱硫装置是用于去除废气中的二氧化硫的设备。
常用的脱硫装置包括湿法脱硫装置和干法脱硫装置等。
浅析提高电解铝烟气净化效率的途径
２３ 图件检 查 ．
图 目录中图号 、顺序号 、比例 尺是否符合标准要求 ；
检 查 电子 文 档 登 记 表 填 写 的 内 容 是 否 与 电子 文 档 一
致。 和存档文件是否一致 ，是
（ 若无附图可省略） 一附表 目录（ 若无附表可省略） 附件 目录 （ 无 附 件 可 省 略 ） 正 文 参 考 文 献 ＿ 内容 摘 若 一 ÷
要一分发单位 制印标签。
附表类 ：封 面一 扉 页一 目录一 附表 内容
使用 ，所附系统库 、字库等相关文件完整齐全 ，使用
３ 结语
成果地质资料是国家的宝贵财富，是 国民经济建 设的基础信息 ，是地质工作的物质表现 ，是地质工作 成果 的体现 ，是广大地质工作者劳动的结晶和历史记 录 ，是进一步部署地质工作 的重要依据 ，是地质工作 服务社会的主要载体 ，因此 ，对它的验收要严肃 、 认 真 、细心 、负责 ，确保每一份资料正确无误地入库。
端设有多叶阀门，以控制和调节烟气量的大小。
３ 影响 电解 烟气 干法净化效率的因素分析
３ １ 集气 效率 ．
入 地下 烟道 ，在地 下烟 道 与加入 的新鲜 氧化 铝充 分混 合 反应 ，吸附烟气 中的氟化 氢气 体 ，完 成第 一次 吸 附 反应 。载氟 氧化铝 和净 气通 过脉 冲 布袋 除尘 器进 行气 固分离 ，分 离后 的载氟 氧化 铝通 过 风动 溜槽 ，一 部分 进 入气 力提 升机 ，提升 至载 氟氧 化 铝贮仓 ，经超 浓相 输 送 系统供 电解 生产使 用 ，一部 分进 入地 下 烟道 与烟 气进行 第二 次吸 附反应 。净气 由主排烟机 送 至 ７ｍ高 ０
铝电解生产的烟气净化技术综述
铝电解生产的烟气净化技术综述铝电解生产的烟气净化技术综述【摘要】在铝电解生产中,做好烟气净化系统运行中的维护与管理, 可以提高净化效率, 减少吨铝氟排放量, 降低铝电解中氟化盐的消耗量。
可以提高除尘效率, 减少氧化铝的飞扬损失,降低生产过程向环境中排放的污染物数量, 降低对大气环境的污染, 其实质也就是减少了能源的消耗, 提高能源利用率, 实现经济效益和环境效益的“双赢”, 具有节能减排的实际意义。
本文阐明了电解烟气的基本特征，分析研究了铝电解生产的烟气净化技术。
【关键词】铝电解烟气净化技术中图分类号：P618.45 文献标识码：A 文章编号：在铝电解生产中, 以冰晶石-氧化铝熔体为电解质, 以炭素材料为电极进行电解。
在阴极上析出液态的金属铝, 在阳极上产生以CO2为主的阳极气体, 同时还散发出氟化物和粉尘等污染物, 它们与阳极气体统称为电解烟气。
弥漫在电解车间内部的电解烟气使劳动条件恶化, 影响生产工人的身体健康。
电解烟气扩散到厂区周围, 会对大气环境造成经常性污染。
因此, 必须对电解烟气进行治理, 这样既可保护环境, 又可回收氟化盐和AI2O3, 降低生产成本。
一、电解烟气的基本特征1、电解铝的工艺介绍采用霍尔-埃鲁法（冰晶石一氧化铝熔盐电解)生产铝已有100 年的历史, 即电解槽导入强大直流电, 氧化铝、氟化盐在950℃左右高温条件下熔融(电解质) , 电解质在电解槽内经过复杂的电化学反应, 氧化铝被分解, 在槽底阴极析出液态金属铝, 阳极释放阳极气体。
2、铝电解烟气的产生在400-600℃温度下, 氧化铝中仍可含有0.2%-0.5% 的水分。
电解铝生产过程中, 高温条件下氟化盐与水发生水解反应后产生的氟化氢气体是电解铝过程中产生的主要污染物。
铝电解时散发主要的氟化物有：（1）熔融电解质蒸气, 主要是Na3AIF6、NaAIF4 和AIF3。
在低于920℃时, Na3AIF6 分解成亚冰晶石( NaAIF4) 与AIF3。
210978915_电解铝烟气净化技术的工艺对比分析
世界有色金属 2022年 12月上4冶金冶炼M etallurgical smelting电解铝烟气净化技术的工艺对比分析李 龙（国电投宁夏绿电能源有限公司，宁夏 银川 ７５０００１）摘 要：电解铝在生产过程中会产生大量的烟气，烟气中存在的二氧化硫会对大气造成严重影响。
本文首先简单介绍了电解铝中二氧化硫的来源，其次详细分析了石灰石－石膏湿法、石灰－石膏半干法、氨－硫酸铵法等５种工艺技术，并根据企业运行状况对比分析电解铝烟气净化排放工艺技术，选择出最优的脱硫方案。
关键词：电解铝；烟气净化排放；脱硫方案；工艺对比中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）２３－０００４－３Comparative analysis of flue gas purification technology of electrolytic aluminumLI Long（Ｎｉｎｇｘｉａ Ｇｒｅｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．， Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５０００１，Ｃｈｉｎａ） Abstract: Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｗｉｌｌ ｐｒｏｄｕｃｅ ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｌｆｕｒ ｄｉｏｘｉｄｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒ ｄｉｏｘｉｄｅ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｌｉｓｔｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ－ｇｙｐｓｕｍ ｗｅｔ ｍｅｔｈｏｄ， ｌｉｍｅ－ｇｙｐｓｕｍ ｓｅｍｉ－ｄｒｙ ｍｅｔｈｏｄ， ａｍｍｏｎｉａ－ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｍｅｔｈｏｄ， ｆｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｆｉｎａｌｌｙ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ， ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｓｅｌｅｃｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ．Keywords: ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ； Ｆｌｕｅ ｇａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ； Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ； Ｃｒａｆｔ ｃｏｎｔｒａｓｔ收稿日期：２０２２－１０作者简介：李龙，男，生于１９７７年，汉族，宁夏吴忠人，本科，工程师，研究方向：铝电解烟气净化、阳极生产工艺。
铝电解厂烟气净化的一种流程
铝电解厂烟气净化的一种流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 预处理。
除尘: 通过静电除尘器或袋式除尘器去除烟气中的粉尘。
铝业公司电解烟气净化系统除尘器操作规程
铝业公司电解烟气净化系统除尘器操作规程1 适用范围本规程规定电解烟气净化系统除尘器操作方法及技术要求。
本规程适用于电解烟气净化系统除尘器启动操作、巡检作业。
2 启动前检查2.1 检查除尘器储气罐出口气压是否达到0.25Mpa以上。
2.2 检查各个脉冲阀气包进口阀是否打开。
2.3 检查脉冲阀有无漏气。
3 启动操作规程3.1 依次合上低压柜内的电源总开关；控制电源开关，PLC 柜上控制电源指示灯亮。
3.2 将PLC柜面板上的“定时/手动/定阻”开关切换到“定时”位置。
3.3 将低压柜面板上的“手动/自动”开关切换到“自动”位置。
3.4 按下PLC柜面板上的“自动启动”按钮即可自动启动清灰过程。
自动循环过程如下：●闭合第1室切换中间继电器；●2秒钟后，开始启动第1室脉冲阀进行喷吹清灰，每两个脉冲阀时间为10秒钟；●第1室清灰结束，闭合第2室切换中间继电器，2秒钟后，开始启动第2室脉冲阀进行清灰；直到该室清灰结束。
●第2室清灰结束，闭合第3室切换中间继电器，2秒钟后，开始启动第3室脉冲阀进行清灰；直到该室清灰结束。
●......●大间隔结束后，再一次自动上述清灰过程，如此往复。
4 停机操作按下PLC柜面板上的“自动停止”按钮即可自动停止整个清灰过程；所有输出复位。
5注意事项5.1 PLC柜和低压柜的安装场所不得有剧烈震动；不得有导电、易爆炸、有腐蚀的气体尘埃；相对湿度不得超过85%更不得有凝结水。
5.2 S7-300CPU上的电池指示灯如果为红色，则须立即更换锂电池。
更换锂电池时必须在CPU上电的情况下进行。
5.3清洁触摸面板屏幕，准备一块湿布定期清洁触摸面板屏幕，不要在打开的情况下清洁触摸面板屏幕。
5.4只能用水或屏幕清洁剂来沾湿擦布，将清洁剂喷在抹布上，而不是直接喷到屏幕上；不要使用强力溶剂或摩擦粉末。
5.5 PLC系统运行时必须选择“定时”方式。
5.6不得随意更改脉冲喷吹时间、喷吹间隔时间以及设定参数密码。
铝电解自焙槽烟气静电净化技术
仑力：在电场中，作用于荷电尘粒上的库仑力F与尘粒的 荷电量Q和收尘电场强度的平均值E成正比。由于电场强 度峰值的提高，必须提高收尘电场强度的平均值，大尘 粒的带电量。荷电量
加，作用于荷电尘粒上的库仑力大大提高，净化效率显 著加。在静电场中尘粒驱向集尘极的驱进速度：由式（3） 可知，驱进速度正比于电晕电场强度的峰值Ec和电场强 度平均值E及尘粒
烟、氟化物和粉尘的排放量均低于国家规定的排放标准。 2净化工艺与原理自焙阳极铝电解槽在生产过程中产生大 量的有害气体和粉尘。有害气体主要是氟化氢和沥青挥 发物，粉尘主要是固
态的氧化铝和氟化物。其粉尘的特点是粒径微细而轻， 易吸湿，工况比电阻偏高；其沥青挥发物粘性较强，在 金属表面和纺织品上有较强的附着力；氟化氢可以吸附 在氧化铝颗粒的表面上。
余台，产量约占全国铝总产量的70%，计180万t左右。与 先进的中间自动打壳下料的预焙阳极铝电解槽相比，不 但单槽产量低（仅为预焙槽的20%~50%），原材料和电 能消耗高
，而且劳动条件极差，劳动生产率低。更为严重的是， 生产过程中产生大量沥青挥发物、氟化物气体和粉尘， 不但对操作工人的身体健康造成危害，而且对目前，我 国自焙阳极铝电解槽的烟
高压直流电，使通入干燥过的压缩空气电离产生高浓度 离子流，离子流与电解槽排烟支管中的烟气混合带电， 带电后的沥青烟粒子凝聚增粗，一般可增粗十几倍或上 百倍。从电除尘器灰斗中
收集的氧化铝里可见一定数量直径为12烟颗粒由于烟粒 子以较大颗粒进64V辗注：测试时除尘器前与除尘器后均 为同台仪器测试，此表数值为多次检测的平均值。治理 后，电解铝厂房天
气净化仅有少数几家大型铝厂采用袋式除尘器进行净化， 绝大多数中小铝厂均无任何环保设施，任意排放。其主 要原因：一是目前应用的袋式除尘设施投资太大，运行 和维护费用太高，中小
电解铝烟气净化控制系统设计
摘要在电解铝生产过程中会产生大量有害烟气，弥漫在电解车间内部的电解烟气使劳动条件恶化，影响生产工人的身体健康。
电解烟气扩散到厂区周围，会对大气环境造成经常性污染。
因此，必须对电解烟气进行治理，这样既可保护环境，又可回收氟化盐和Al2O3，降低生产成本。
本文设计了以S7-300系列PLC为控制器的烟气净化控制系统。
本着环保节能的思路，该系统按工艺流程，针对布袋除尘器出入口压差、烟气出口压力、新鲜和载氟氧化铝料位的检测与控制进行设计，以减少烟气对大气环境的污染，提高回收效益，改善铝电解生产车间的工作环境。
关键词：电解铝；烟气净化；PLC控制Electrolytic control flue gas purification systemAbstractA large amount of harmful gas will emit In electrolytic aluminum production process. the flue gas which filled in the electrolysis electrolysis workshop deteriorate the working conditions, affect the health of production workers. Electrolysis gas spread to the surrounding of plant, the pollution of the atmospheric environment was caused by recurrent. Therefore, it is necessary to carry out treatment of electrolytic gas, so that it can protect the environment, but also recyclable fluoride salt and Al2O3, lower production costs.In this paper,we design a control system of flue gas purification,which uses a S7-300 series PLC as the controller. Based on the idea of environmental protection and energy saving, according to process of the system, for the bag filter pressure, outlet pressure and fresh gas containing aluminum fluoride level of detection to control and design, in order to reduce the flue gas of the atmospheric pollution of the environment and improve the recovery efficiency, to improve the the work environment of the electrolytic production.Key words: aluminum; flue gas purification; PLC control目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 系统设计背景 (1)1.1.1 课题来源 (1)1.1.2 研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)第二章电解铝烟气净化系统 (6)2.1 电解铝生产的工艺特点 (6)2.2 净化工艺流程 (7)2.3 净化系统组成 (9)2.3.1 文丘里反应器 (9)2.3.2 脉冲袋式除尘器 (9)2.3.3 气力提升机 (10)2.3.4 风动溜槽 (11)2.4 净化控制技术综述 (11)2.4.1 自动控制方式选择 (11)2.4.2 净化方式选择 (15)第三章系统设计 (17)3.1 系统控制原理及目标 (17)3.1.1 控制原理 (17)3.1.2 控制目标 (19)3.2 压力检测 (19)3.3 物位检测 (20)3.4 温度检测 (21)第四章硬件设计 (23)4.1 PLC选型 (23)4.1.1 SIMATIC S7—300 PLC简介 (23)4.1.2 S7—300的组成部件 (24)4.2 模块选择 (25)4.2.1 CPU模块 (25)4.2.2 数字量输入模块 (26)4.2.3 模拟量输入模块 (26)4.2.4 数字量输出模块 (27)4.2.5 电源模块 (27)4.2.6 通信模块 (28)4.3 执行器 (29)4.3.1 执行器简介 (29)4.3.2 执行器选型 (29)第五章软件设计 (31)5.1 STEP 7论述 (31)5.1.1 STEP 7简介 (31)5.1.2 STEP 7的功能 (32)5.2 PLC的I/O地址分配 (33)5.3 系统程序流程图 (34)5.4 软件编程 (40)5.4.1 项目创建 (40)5.4.2 硬件组态 (41)5.4.3 定义符号表 (42)5.4.4 编程界面 (43)结束语 (44)参考文献 (45)附录 (47)致谢 (64)第一章引言本章首先从课题来源、研究目的以及研究意义等三方面阐明系统设计的背景，然后对国内外烟气净化控制系统的研究现状进行分析。
铝电解烟气净化
近年来国内电解铝企业的盲目扩张，产能过剩严 重，在经济危机来临，需求大幅下降的情况下一批企 业破产倒闭已不可避免。企业间竞争加剧，由于电解 铝行业的规模效应，行业集中度有望进一步提高。资 金雄厚，在行业中处于龙头地位的央企更容易得到国 家的支撑，将成为这波行业洗牌过程中最大的赢家。
2AlF3+3H2O=Al2O3+6HF ↑
2NaF+H2O=Na2O+2HF↑
第10页，本讲稿共87页
✓ 1.2在发生阳极效应时，在高电压作用下析出的初 生态氟原子与阳极作用生成CF4： C+4〔F〕＝ CF4/C2F6。这二种产物排放量取决于阳极效应的频 率，阳极效应延续时间。
名称
数量
Kg/T-AL
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四、烟气净化方法
❖ 铝电解烟气净化工艺主要有湿法净化和干法净化回收两种。 (1)干法。用氧化铝作吸附剂，使之产生含氟氧化铝，直接返回电 解槽使用。此法多用于预焙槽和上插自焙槽，是一种较新的方法。 我国于1977年4月开始试验这一技术，现在已掌握了工艺流程和 技术条件控制等问题。
铝电解烟气净化
第1页，本讲稿共87页
培训内容
第一部分 工艺篇 ❖ 电解铝行业形势分析 ❖ 烟气净化产生的背景 ❖ 烟气收集系统 ❖ 烟气净化方法 ❖ 电解烟气干法净化工艺 ❖ 除尘装置介绍
第2页，本讲稿共87页
培训内容
第二部分 技术规范篇 净化操作规程介绍
环境相关法律法规
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第一部分 工艺篇
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❖ 氧化铝分粉状氧化铝和砂状氧化铝。 ❖ 特性见下表：
粉状 氧化
铝
真比重 比表面 g/cm3 积m3/g
铝电解烟气净化系统的优化设计
铝电解烟气净化系统的优化设计摘要：铝电解是冶金中一项重要的方法，但是由于存在高污染和高耗能，因此在环境管理方面存在一定的困难，为了更好的提高铝电解过程中存在的环境保护问题，就必须要加强集气效率。
文章讨论了提高烟气净化的主要措施，从而达到理想的效果。
关键词：铝电解生产；集气效率；烟气净化；回收效率；湿法净化回收1 铝电解烟气净化工艺流程湿法净化回收和干法净化回收是铝电解烟气净化的两种主要方法，经过多年的发展应用，我们发现，干法净化容易控制、流程简单、环境好、操作容易，且干法净化回收过程中产生的二次污染小、净化效果好，湿法净化回收系统已逐渐不适应环保的要求，趋于被淘汰，目前大部分湿法净化工艺已经被干法净化工艺所取代。
干法净化就是以某种固体物质的吸附性能来吸附另一种气体物质所完成的烟气净化过程，具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。
铝电解烟气干法净化是用电解铝生产用的Al2O3作为吸附剂来吸附烟气中的HF等大气污染物，并生成载氟氧化铝返回电解槽生产使用，实现对铝电解烟气中的氟化物等污染物的回收再利用，同时降低铝电解生产过程中的氟化盐消耗。
少量的烟气通过集气罩的缝隙进入电解厂房，这些气体由窗户进入的大量空气稀释，受热气的作用上升到天窗，由天窗排入大气中，这部分没有进入干法净化集气系统的烟气就是我们所说的无组织排放气体。
从铝电解烟气净化工艺来看，一次集气的效率是铝电解烟气中污染物净化回收基础，集气效率越高，无组织排放的污染物就越少，集气效率对整个净化系统综合净化效率起着决定作用。
2影响电解烟气效率的主要因素在铝电解的生产当中，电解槽内会产生一定的烟气，而烟气的主要成分就是氟，一般是通过净化系统的烟囱以及天窗进行排放的。
但是在生产车间内，由于具有大量的烟气，都是无组织的烟气，含有一定的有害物，所以在进行治理时有很高的成本，在通常情况下是不会做特别处理的，这就需要加强对烟气的捕集效率，降低烟气的排放。
铝电解生产的烟气净化技术综述
铝电解生产的烟气净化技术综述【摘要】在铝电解生产中,做好烟气净化系统运行中的维护与管理, 可以提高净化效率, 减少吨铝氟排放量, 降低铝电解中氟化盐的消耗量。
可以提高除尘效率, 减少氧化铝的飞扬损失,降低生产过程向环境中排放的污染物数量, 降低对大气环境的污染, 其实质也就是减少了能源的消耗, 提高能源利用率, 实现经济效益和环境效益的“双赢”, 具有节能减排的实际意义。
本文阐明了电解烟气的基本特征，分析研究了铝电解生产的烟气净化技术。
【关键词】铝电解烟气净化技术在铝电解生产中, 以冰晶石- 氧化铝熔体为电解质, 以炭素材料为电极进行电解。
在阴极上析出液态的金属铝, 在阳极上产生以CO2为主的阳极气体, 同时还散发出氟化物和粉尘等污染物, 它们与阳极气体统称为电解烟气。
弥漫在电解车间内部的电解烟气使劳动条件恶化, 影响生产工人的身体健康。
电解烟气扩散到厂区周围, 会对大气环境造成经常性污染。
因此, 必须对电解烟气进行治理, 这样既可保护环境, 又可回收氟化盐和AI2O3, 降低生产成本。
一、电解烟气的基本特征1、电解铝的工艺介绍采用霍尔- 埃鲁法（冰晶石一氧化铝熔盐电解)生产铝已有100 年的历史, 即电解槽导入强大直流电, 氧化铝、氟化盐在950℃左右高温条件下熔融(电解质) , 电解质在电解槽内经过复杂的电化学反应, 氧化铝被分解, 在槽底阴极析出液态金属铝, 阳极释放阳极气体。
2、铝电解烟气的产生在400-600℃温度下, 氧化铝中仍可含有0.2%-0.5% 的水分。
电解铝生产过程中, 高温条件下氟化盐与水发生水解反应后产生的氟化氢气体是电解铝过程中产生的主要污染物。
铝电解时散发主要的氟化物有：（1）熔融电解质蒸气, 主要是Na3AIF6、NaAIF4 和AIF3。
在低于920℃时, Na3AIF6 分解成亚冰晶石( NaAIF4) 与AIF3。
（2）气态氟化物主要是HF, 因为在原料中含有水分, 或电解液暴露面与空气中水分发生下述反应：2Na3AIF6+ 3H2O= AI2O3+ 6NaF+ 6HF ↑2AIF3+ 3H2O= AI2O3+ 6HF ↑（3）在接近发生阳极效应时, 产生CF4 与C2F6,含量占1.5%-2% , 在阳极效应时高达20%-40% 。
铝业公司电解烟气净化系统排烟风机操作规程
铝业公司电解烟气净化系统排烟风机操作规程1 适用范围本规程规定电解烟气净化系统排烟风机操作方法及技术要求。
本规程适用于电解烟气净化系统排烟风机启动、巡检、停机操作作业。
2启动前检查2.1 进出口阀门应处于关闭状态。
2.2排烟风机轴承冷却水应畅通并达到规定压力（0.1m3/h）。
2.3排烟风机轴承油位处于正常位置（1/2、2/3）。
2.4油质应无乳化变白，变黑现象。
2.5取出风机制动棒，进行盘车检查，应盘车灵活。
2.6联轴器螺栓应无松动，对中准确。
2.7地脚螺栓应无松动。
2.8进口阀执行机构动作正常。
2.9 各安全设施应完好。
3 启动操作规程3.1 通过调度室联系动力送电并确认。
3.2 确认风机制动棒取出后，将控制盒转换开关拨到就地启动位置，按下启动按钮，待电流表指针指示正常后，方可离开控制盒，同时启动成功。
3.3 全开出口阀门。
3.4全开进口档板。
一边看电流表，一边慢慢开启出口档板，电流表不能超出额定值。
3.4.1 第一次启动：每隔几分钟观察电流表，电流不能超过额定电流。
先空负荷运行三个小时，然后打开进口阀门，进口阀门按20%（3分钟）-50%（30分钟）-70%（1小时）-90%（1小时）-100%逐渐加全负荷。
3.4.2 停电等事故后的启动：立即启动排烟风机，进口阀门按20%（3分钟）-50%（10分钟）-70%（10分钟）-90%逐渐加全负荷，此时每小时巡视一次，温度和电流不超过额定范围。
3.4.3 检修后的启动：检修电机部分按第一次启动的要求启动，检修风机部分则按进口阀门按20%（3分钟）-50%（30分钟）-70%（1小时）-90%（1小时）-逐渐加全负荷。
3.5 排烟风机运转5分钟后，必须检查有无异响，振动、轴承温度等是否正常。
4 停机操作规程4.1关闭进口阀。
4.2按下停止按钮。
4.3关闭出口阀。
4.4如果长时间停机，应关闭冷却水。
5 巡检作业规程5.1 每小时巡视一次，温度和电流不超过额定范围，并做好记录。
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2、吸附规律
吸附为表面作用，吸附剂的比表面积越大其吸附能力 越强。吸附剂的比表面积的大小取决吸附剂的孔隙率的 大小及其颗粒的粗细。吸附质的沸点越高越易被吸附， 相反则难于被吸附。 HF的吸附一般分为物理吸附和化学吸附。产生物理吸 附的作用力为范德华力，产生化学吸附的作用力为化学 键力。物理吸附可以向化学吸附转化。
湿法净化原理及参数控制
湿法净化工艺的原理是用Na2CO3，NaOH的溶液与电解烟气中的HF反 应，最终生成冰晶石，然后返回到电解生产使用。其主要反应式如下： HF+Na2CO3=NaF+NaHCO3
HF+NaHCO3=NaF+CO2+H2O CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 6NaF+NaAlO2+2CO2=Na2AlF6+2Na2CO3 洗涤液的pH值控制在8．5-10．5。 洗涤液吸收反应后的NaF浓度最终控制在20-25g／l。 NaOH的浓度在35％-45％范围内，过量值为1．2-1．3。
铝工业中氟化物对人体影响可分为两部分：对工人影响， 以及对居住在铝厂周围人群的危害。老式自焙槽铝厂的操 作工人在车间空气中氟化物浓度超过3mgF／m3空气时， 并未出现损坏性的变化，但有25％工人经X光检查发现他 们骨骼异常。
众所周知CO2被称为温室气体。而CF4／C2F6全氟乙烷使全 球变暖趋势分别是CO2的6500～9200倍，因此在电解铝 生产中应尽量减少阳极效应次数，法国彼施涅公司， 300kA预焙槽，基本达到无效应操作。
二、烟气净化产生的背景
1、电解铝生产中产生的有害气体成分 1.1 工业铝电解槽的冰晶石—氧化铝熔体为电解质，以碳 素材料为电极进行电解，在阴极上析出液态的金属铝，在 阳极上产生大量的CO2与CO气体，另外在阳极气体中还含 有氟化物：电解质蒸发，阳极气体带走氟化物固体颗粒， 由于氧化铝含水0.2%-0.5%，原料中的水分及大气水蒸气， 对固态氟化盐在高位（400-600度）条件下反应，生成HF 气体：
氟化物离子是一种普通的细胞毒素。所以人体中所有的细 胞和器官系统都会受到影响。当氟化物进入人的肌体内时， 大部分氟化物便被胃肠道吸收，进入血液中。沉积于骨骼 的磷灰石无机物中。氟化物离子对钙和磷有很强的亲和力 是其沉积骨骼、牙齿、指甲和头发的硬组织中的原因。人 体中99％以上氟化物滞留在骨骼中。
铝电解烟气净化 培训教案
曹广洲
培训内容
第一部分 工艺篇 电解铝行业形势分析 烟气净化产生的背景 烟气收集系统 烟气净化方法 电解烟气干法净化工艺 除尘装置介绍
培训内容
第二部分 技术规范篇
净化操作规程介绍
环境相关法律法规
第一部分
工艺篇
一、电解铝行业形势分析
近年新建的氧化铝厂起步规模都在80 万吨以上，采 用能耗较低的拜耳法工艺。电解铝槽容也趋于大型化。 一批新增生产能力基本上完全采用400KA 大型预焙槽， 世界上最先进、槽容量最大的600KA 预焙槽也与2007 年 进入工业化试验阶段。
Al(OH)3量按理论计算值加入。
冰晶石合成时间16-48小时(以烟气中酸性气体而定)。
湿法净化主要设备
湿法净化系统的主要设备是：引风机：洗涤 塔(塔体内包括喷淋装置)；泵；各种溶液槽； 自动板框过滤机；烘干回转窑等。
湿法净化工艺的净化效率 气氟 93％ 固氟 85％ 粉尘 80％ 沥青挥发物 42％
80％。须二次净化(天窗与地面)旁插自焙槽采用全密闭的罩子，集气系
统可收集80～90％的污染物，氟的收集效率为86％。须二次净化(天窗 与地面)。 中间下料预焙槽，打壳下料不打开罩子集气效率为98％氟的捕集效率98 ％，因此可采用一次集气地面系统净化即可在标排放。
四、烟气净化方法
铝电解烟气净化工艺主要有湿法净化和干法净化回收两种。 (1)干法。用氧化铝作吸附剂，使之产生含氟氧化铝，直接返 回电解槽使用。此法多用于预焙槽和上插自焙槽，是一种较 新的方法。我国于1977年4月开始试验这一技术，现在已掌 握了工艺流程和技术条件控制等问题。 (2)湿法。湿法净化回收有多种方法，如用清水洗涤、碱水 洗涤、海水洗涤等。洗液再通过碱法、氨法和酸法流程加以 回收，制取冰晶石、氟化钠、氟化铝等。一般多用于制造冰 晶石。虽然烟气净化最简单经济的方法是用水洗涤，但由于 水溶解氟化氢后变为氢氟酸，最容易腐蚀设备，所以目前各 国多采用碱法净化回收。
五、电解烟气干法净化工艺
1、干法净化原理： 干法净化就是以某种固体物质吸附另一种气体物质所完成的 净化过程。具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫 吸附质。铝电解含氟烟气的干法净化是使用电解铝生产用的 Al2O3，做为吸附剂吸附烟气中的HF等大气污染物来完成对 烟气的净化。
Al2O3吸附HF是由它们的性质和吸附规律决定的。
3、对废气治理的必要性
按照国家环保标准GB1297—1996《大气污染物综合排放 标准》的要求，必须对电解烟气加以治理，进行达标排放。
国家提高对电解铝行业准入的门槛，如：产能消耗（电
能）厂址外部环境、技术指标等进行限制。
强制对治理效果进行监测，定期复检、在线监测、环保
局设置终端监测等。
三、烟气收集系统
2Na3AlF6+3H2O=2Al2O3+6NaF+6HF ↑
2AlF3+3H2O=Al2O3+6HF ↑ 2NaF+H2O=Na2O+2HF↑
1.2在发生阳极效应时，在高电压作用下析出的初 生态氟原子与阳极作用生成CF4： C+4〔F〕＝ CF4/C2F6。这二种产物排放量取决于阳极效应的频 率，阳极效应延续时间。
电解用Al2O3和HF的性质 Al2O3根据焙烧状况的不同，各结晶构造的比例也不一样，一般为r型与α 型及少量的中间型。α型活性较差，约占总量的40～50％，r型及中间型 Al2O3孔隙率较高，比表面积较大，且Al2O3是一个典型的两性化合物。 HF沸点为19．54℃,活性大，具有同自身以及其他化合物相结合的特点。 氧化铝与烟气中的HF接触后，吸附反应速度很快，几乎是在0．25~1.5秒 钟完 成。干法净化回收的吸附效率主要取决于氧化铝的物理性能和投入到烟气 中的数量。
弥漫在电解车间电解烟气，恶化劳动生产条件，严重影响 生产工人的身体健康，电解烟气不净化处理扩散到大气中， 对生态有一定的危害。 环保要求日益严格，世界各国都颁发了铝厂氟化物排放量 的法规。牧草和干草中含有过量氟化物对生畜有危害，特 别是那些工作和居住在排放源周围的人们，铝厂的污染是 一个严重的问题。多数氟化物毒性是由氟化物离子，而不 是由分子中所含其它元素来决定的，氟化钠比冰晶石和氟 化铝这些低水溶性物质毒性更大些。因某些情形下吸入的 含氟化物的粉尘已被证明跟吸入的相同浓度氟化氢气体在 生理上同样起作用。
氧化铝分粉状氧化铝和砂状氧化铝。 特性见下表：
真比重 比表面 g/cm3 积m3/g 安息角 （度） 38 0-20um 粒度 20-60um 大于 60um
粉状 氧化 铝 砂状 氧化 铝
3.88
20-35
31.8%
40.1%
氧化铝的比表面积的大小，不仅影响氧化铝的熔解性能，而 且也影响对HF的吸附效率。氧化铝是一种多孔结构的物质， 具有很大的内表面积，这给吸附物和吸附剂之间提供了接触 机会。所以氧化铝的比表面积越大，接收吸附物的能力就越 大，吸附量也随比表面积的增加而增加。从上表中可以看出 砂状氧化铝的比表面积比粉状氧化铝的比表面积大的多，所 以砂状氧化铝是理想的吸附剂。国内几个氧化铝厂生产的氧 化铝都基本接近砂状氧化铝，所以都可以做为较好的吸附剂 使用。向铝电解烟气中投入的氧化铝数量称为气固比，在预 焙槽烟气净化回收系统中的气固比为35～55g／m3，在自焙 槽烟气净化回收系统中的气固比为45～80g／m3。
从近十几年的发展趋势看，湿法净化回收大部分已被干法 净化回收所取代。这不但是因为干法净化易于控制、流程 简单、环境好、操作容易，而且干法净化回收过程中产生 的二次污染小、净化效果好。湿法净化回收系统已逐渐不 适应环保的要求，而趋于被淘汰。
湿法净化工艺
湿法净化系统 电解槽烟气经槽集气罩密封收集经过排烟支管汇集到电 解厂房侧面总管中，再由引风机送到洗涤塔内，由循环泵将 洗涤液打到洗涤塔上部，经喷咀喷淋，与烟气充分接触使烟 气中的HF等酸性气体被吸收，同时，烟气中的粉尘沥青挥 发等有害物质也被洗涤下去。洗涤后的烟气经气水分离器除 去雾沫后排入大气。洗涤液在循环洗涤过程中消耗的碱由回 收部及时供给补充。当洗涤液中的NaF浓度达到20～25g/l时， 进行冰晶石合成。冰晶石过滤烘干后返回到电解生产使用。
名称
固态氟 化物 8-11
HF 7-12
CF4 C2F6
CO2
CO 280330
SO2 7.9-15
数量
Kg/T-AL
0.1-0.2 9001000
电解槽烟气的粉尘和沥青挥发物含量（Kg/T-AL）
60 50 40 30 20 10 0 侧插槽 上插槽 预焙槽 沥青挥发物 粉尘
2、电解烟气的危害
1、集气系统 铝电解槽散发出来的烟气，由槽上集气罩收集下来的， 称为一次烟气；未经集气罩收集而直接进入电解厂房空气中 的烟气，称为二次烟气。一次烟气的体积较小，其中氟化物 浓渡较大；二次烟气的体积较大，其中氟化物浓渡较小。收 集一次烟气的设备系统，称为一次集气系统；收集二次烟气 的设备系统，称为二次集气系统。
电解铝行业方面，严禁落后的自焙槽项目死灰复燃，报请核准的 电解铝淘汰落后生产能力置换项目及环保改造项目，必须采用 200KA及以上大型预焙槽工艺，并且力争在“十一五”末期电解 铝行业全部采用160KA以上大型预焙槽冶炼工艺。公告还禁止建 设10万吨/年以下的独立铝用碳素项目，对于没有自己碳素项目的 电解铝企业也将因为辅料短缺而陷入困境。在能源消耗方面，公 告规定新改造的电解铝生产能力综合交流电耗必须低于14300千瓦 时/吨铝，电流效率必须高于94%，并且要求阳极效应系数要小于 0.08个/槽日；现有的电解铝企业综合交流电耗应低于14450千瓦 时/吨铝，电流效率必须高于93%，并且要求十一五末现有电解铝 综合交流电耗达到新改造项目水平，这对电解铝企业的工艺水平 提出了更高的要求。