[发明专利]一种电解铝含氟烟气净化系统及净化工艺

说明书

本发明公开了一种电解铝含氟烟气净化系统，包括湍动混合塔、涡旋分离塔；本发明系统通过在进烟管中喷入碱性粉末，与含氟烟气发生反应，包裹烟气中的含氟物料；烟尘和碱性物料经烟气分布板均匀喷入湍动混合塔内，使烟气在湍动混合塔内循环沸腾，并不断地与碱液喷射装置喷出的碱液反应、包裹；烟尘向涡旋分离塔底部旋流降落；细粒烟尘随气流经回尘管道返回湍动混合塔，实现细尘的循环处理；粗尘经锁风卸料阀进入粗尘收集斗中收集；本发明系统能够有效降低烟尘颗粒物以及含氟量，具有氟去除率高的优点。本发明还公开了一种电解铝含氟烟气净化系统的净化方法，包括初步混合、湍流混合、包覆、分离步骤；本发明方法具有操作简单、方便的优点。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种电解铝含氟烟气净化系统及净化工艺。

背景技术

氟化物是炼铝行业最主要的也是最严重的污染物，主要来源于铝电解时所消耗的氟化铝(AlF₃)和冰晶石(Na₃AlF₆)，每生产1 t铝大约需要消耗40～50kg含氟化盐，约有50%的氟随电解烟气排出。主要化学反应式如下：

2AlF₃ +3H₂O+2C = 2Al + 6HF + CO₂ + CO

2Na₃AlF₆ +3H₂O = A1₂O₃+6HF + 6NaF

Na₃AlF₆+2 H₂O = NaA1O₂ +4HF + 2NaF

5Na₃AlF₆ = 2(NaF)₃·3AlF₃+2AlF₃

在电解铝生成过程中，氟化铝和冰晶石在高温状态下变成熔融状的电解质，电解质中的氟化物与空气中的H₂O反应生成了HF和NaF等氟化物，从电解槽中挥发出来，并最终随电解烟气逸出而造成污染。

电解过程中，会产生含有氟、硫和一定的气溶胶成分的烟气，这种烟气中颗粒粒度细、黏性强、腐蚀性强，易附着在除尘设备上，烟气中的氟对收尘设备的腐蚀特别大，收尘设备使用周期短。常规的干法、湿法对该含氟烟气进行治理，无法达到高效净化烟气的效果，很难实现达到《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010）规定的排放限值。

为此，研发一种能够解决上述问题的电解铝含氟烟气净化系统及净化工艺是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种电解铝含氟烟气净化系统。

本发明的第一目的是这样实现的，包括湍动混合塔、涡旋分离塔2，所述湍动混合塔的顶部排烟口通过导烟管道与涡旋分离塔的顶部进烟口连接，所述湍动混合塔的下部侧面通过回尘管道与涡旋分离塔底部排尘口连接，所述湍动混合塔的底部进烟口与进烟管连接，进烟管设有碱性物料喷粉器，所述湍动混合塔内的下部设有烟气分布板，湍动混合塔内的中部设有碱液喷射装置，所述涡旋分离塔内的顶部设有滤袋，所述滤袋与净烟排放管连接，且净烟排放管的排烟端位于涡旋分离塔之外，所述涡旋分离塔底部设有粗尘收集斗。

本发明的第二目的在于提供一种电解铝含氟烟气净化工艺。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

S1、含氟烟气在进烟管内与碱性物料喷粉器喷出的Ca(OH)₂粉末初步混合；

S2、烟气经烟气分布板，均匀喷入湍动混合塔，使烟气中的氟、Ca(OH)₂以及烟尘进一步湍流混合；