[发明专利]一种铝电解生产过程中有组织排放尾气的深度净化方法

权利要求书

1.一种铝电解生产过程中有组织排放尾气的深度净化方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）将有组织排放尾气通入装有γ-氧化铝的移动床内，通过γ-氧化铝进行深度脱氟，深度脱氟后形成脱氟尾气；其中有组织排放尾气从移动床下部进入并向上流动，γ-氧化铝在移动床内从上向下运动，控制有组织排放尾气的流速为0.1~3m/s，γ-氧化铝移动速度为0.01~0.04m/h，固气比为25~40g/m³； 所述的γ-氧化铝的纯度≥98%，比表面积为200~350m²/g，孔容为0.4~0.46 cm³/g；所述的有组织排放尾气中HF的浓度为1.2~6mg/Nm³，SO₂的浓度为250~1000mg/Nm³，CO₂的浓度为8000~13000mg/Nm³；所述的脱氟尾气中HF的浓度0.001mg/Nm³；移动床为逆流式移动床，氧化铝从移动床顶部通过星形加料机匀速定量加入，气体从移动床底部进入，两者充分接触，移动床内设置多种形状的内构件，降低床层压降，底部设计喇叭口出料装置，实现氧化铝的连续出料；

（2）将脱氟尾气和臭氧同时喷吹到装有氧化锌浆液的脱硫反应器中，氧化锌浆液由水和氧化锌组成，初始条件下，氧化锌占水总重量的10~20%；在臭氧作用和搅拌条件下，脱氟尾气中的SO₂与氧化锌反应生成硫酸锌进行脱硫反应，硫酸锌在水中形成硫酸锌溶液；脱硫反应后的剩余气体形成脱硫尾气排出；脱硫尾气中SO₂的浓度20mg/Nm³；当反应槽中的硫酸锌溶液的浓度达到150~300g/L时，将反应器中全部硫酸锌溶液的1/3~1/4排出；臭氧与脱氟尾气的质量流量比例为1:3；所述的脱硫反应器包括封闭式外壳及其内部的搅拌桨和过滤装置，搅拌桨由同轴的上方的SSB-D搅拌桨和下方的Intermig搅拌桨组合构成；外壳顶部设有进料口和出气口，外壳底部设有臭氧进气口和脱氟尾气进气口；其中过滤装置固定在外壳的侧壁上；过滤装置由过滤网和过滤壳组成，过滤壳与外壳固定在一起，过滤壳、过滤网及外壳的一部分围成过滤空腔，外壳侧壁设有排液口将过滤空腔与外壳外部连通；臭氧进气口和脱氟尾气进气口分别与臭氧腔和尾气腔连通，臭氧腔和尾气腔上方分别设置有气体分布器；脱硫反应器的使用方法为：在脱硫反应器底部喷吹脱氟尾气和臭氧，氧化锌浆液从上部加料口加入，通过搅拌桨使氧化锌浆液悬浮并将气体气泡打碎，气泡微细化，使气液固三相充分混合均匀；将硫酸锌溶液通过排液口从脱硫反应器中定量排出，而未反应的氧化锌被过滤网截留在脱硫反应器中，反应后的脱硫尾气从脱硫反应器顶部排出，进入矿化捕集CO₂系统；

（3）将排出的硫酸锌溶液加热蒸发浓缩，当有晶体析出时，在水浴条件下降温至25±1℃，保温10~60min，然后过滤获得结晶固相和滤液，将获得的结晶固相在40~50℃干燥去除非结晶水，获得七水硫酸锌；

（4）向文丘里射流反应器的进水口通入含钙离子溶液，含钙离子溶液的钙离子浓度为1.0~2.0g/L；同时将脱硫尾气通入文丘里射流反应器的进气口，脱硫尾气与含钙离子溶液混合进行矿化反应，捕集脱硫尾气中的CO₂；含钙离子溶液的喷射压力为0.5~2.0MPa，脱硫尾气的喷射压力为0.2~1.2MPa；在文丘里射流反应器出水口获得含有碳酸钙固体颗粒的反应矿浆，出气口排出脱碳尾气；脱碳尾气中CO₂的浓度为350~600mg/Nm³。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解生产过程中有组织排放尾气的深度净化方法，其特征在于所述的反应矿浆经过干燥脱水后获得碳酸钙，纯度≥98.0%，白度≥85.0%。