[发明专利]铝电解烟气净化四周加料的方法及装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种铝电解干法净化加料方法及装置，尤其是把混合氧化铝加入文丘里管中与烟气进行混合的铝电解烟气净化四周加料的方法及装置。

背景技术：

在铝电解烟气干法净化系统中，需要将氧化铝加入到电解烟气中，吸附烟气中的氟化氢，因此需要将氧化铝与烟气充分混合均匀。目前的电解烟气净化加料方式，基本上采用投料的方式，氧化铝通过加料管送入烟气管道或者通过VRI溢流进入烟气管道，采用这种方法的加料装置，结构复杂，维修困难，而这些加料方式的氧化铝混合均靠烟气本身的湍流作用，混合的情况得不到控制，混合效果不够理想，并且在文丘里管中设置加料管道会使文丘里管中的烟气阻力增大，使混合程度减小，而且文丘里管的内壁面容易因氧化铝碰撞磨损以及氧化铝破损，影响吸收效果。

发明内容：

本发明的目的是提供一种结构简单、使氧化铝与烟气的混合效果较好、净化烟气效率较高的铝电解烟气净化四周加料的方法及装置，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的，本发明的铝电解烟气净化四周加料方法为：它先将含氟氧化铝和新鲜氧化铝混合得混合氧化铝，然后将其通过与气固两相混料设备(2)连接的进料口(3)输入到气固两相混料设备(2)中，并通过气力输送管(4)输送及将其从文丘里管(7)的四周喷射入文丘里管(7)内；使通过进烟管(6)进入到文丘里管(7)内的烟气与该混合氧化铝充分混合后再通过烟管(8)接出。

所述的含氟氧化铝和新鲜氧化铝混合的比例是3∶1～4∶1。

所述的混合氧化铝的输送速度为18～22m/s。

铝电解烟气净化四周加料装置，该装置包括：进料口(3)、文丘里管(7)、进烟管(6)、烟管(8)；进料口(3)连接气固两相混料设备(2)，输送管(4)的一端与气固两相混料设备(2)连接，另一端为出料口端，出料口端与文丘里管(7)的侧壁内相连通，文丘里管(7)下部与进烟管(6)连接，文丘里管(7)上部与烟管(8)连接。

所述的铝电解烟气净化四周加料装置，在输送管(4)的另一端设有2～16个均匀分布在文丘里管(7)侧壁四周的出料口端，在每个出料口端都设有与文丘里管(7)的侧壁内相连通的喷嘴(5)。

所述的喷嘴(5)端部采用扁平喷口结构。

所述的气固两相混料设备(2)连接有动力气源管(1)。

由于采用了上述技术方案，本发明能使氧化铝能与烟气充分均匀混合的方法，应用多相流原理，通过改变氧化铝的初始速度，从四周加料，减小了烟气在文丘里管中的阻力，能有效防止氧化铝对管道壁面的磨损以及氧化铝碰撞管道所引起的氧化铝破损，使氧化铝和烟气充分混合均匀，从而提高铝电解铝烟气净化的净化效率；该装置的喷嘴的出口速度可以根据管径和自由射流的特征计算确定，同时通过控制供气气源来减少实际喷射情况与计算值的偏差，可以有效提高氧化铝与烟气的均匀混合，同时还提高了氟化物等原材料的回收利用率，减少原材料的消耗量，易于实施。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2、图3和图4为本发明的工作原理图。

具体实施方式：

本发明中为了保证氧化铝和烟气充分混合均匀，提高铝电解铝烟气净化的净化效率，先将含氟氧化铝和新鲜氧化铝混合3∶1～4∶1，然后加到进料口3，从进料口3进入气固两相混料设备2，在动力气源管1的作用下，氧化铝通过气固两相混料设备2获得一个初速度，再将混合的氧化铝氧化铝通过一端与气固两相混料设备2连接的输送管4输送，输送速度为20m/s，通过喷嘴5把混合的氧化铝喷到文丘里管7中，喷射方法和角度以锅炉燃烧理论的四角切圆燃烧理论和空间自由射流理论为基础确定；文丘里管7的下端连接进烟管6，烟气通过进烟管6进入文丘里管7与该混合氧化铝充分混合，再从与文丘里管7上部连接的烟管8中接出。

如图1所示的进料口3，进料口3与气固两相混料设备2连接，气固两相混料设备2与动力气源管1连接，气固两相混料设备2与输送管4的一端连接，另一端为出料口端，出料口端与文丘里管7的侧壁内相连通，本例中输送管4为环行分布在文丘里管7的侧壁上，输送管4上设有4个对称分布在文丘里管7上，输送管4进入文丘里管7的端口处设有喷嘴5，喷嘴5其端部板采用扁平喷口结构；文丘里管7下部与进烟管6连接，文丘里管7上部与烟管8连接。

通过改变氧化铝的初始矢量速度，可以控制文丘里管中氧化铝运动，如图2、图3和图4所示，喷嘴5可以控制氧化铝的初速度矢量，即控制氧化铝的初始运动快慢以及控制氧化铝的喷射发散角，既达到控制氧化铝均匀混合的目的，又能有效防止氧化铝对管道壁面的磨损以及氧化铝碰撞管道所引起的氧化铝破损；通过文丘里管7的作用，加剧管路系统中的湍流的作用，使氧化铝与烟气更加均匀充分混合，同时通过文丘里管7的局部变速的作用，提高烟气流速，可以防止烟气中的氧化铝沉降；采用本发明可以控制烟气中氧化铝运动，有效控制氧化铝和烟气混合，达到有效控制氧化铝和烟气混合的目的，使氧化铝和烟气充分混合均匀，从而提高铝电解铝烟气净化的净化效率果。