Основы технологических процессов переработки вторичных ресурсов и техногенных отходов алюминиевого производства (18.10.2010)

Автор: Куликов Борис Петрович

газосборника. Воздух подсасывается противотоком сверху через зазор между цилиндрической частью горелки и теплообменником. Теплообменник представляет собой цилиндр из тонкой стали, установленный коаксиально по отношению к горелке. Между теплообменником и камерой горения создается кольцевой зазор, через который воздух поступает в камеру горения. При этом воздух нагревается зимой до (200±40)оС, летом до (350±50)оС. Предварительный нагрев воздуха и экранирование горелки увеличивает температурный уровень в камере горения, что повышает эффективность термического обезвреживания анодного газа.

В новой конструкции горелочного устройства (рисунок 4.5) разрежение плавно регулируют в каждой горелке дроссельным устройством поршневого типа, установленным в отводящем патрубке инерционной пылеосадительной камеры.

Рисунок 4.5 - Пылеосадительная камера с регулятором разрежения

Результаты испытаний новой конструкции горелочного устройства показали, что средняя эффективность опытных горелок по дожигу СО составила 95,6 %, что превышает аналогичный показатель для щелевых горелок - свидетелей (86,7 %). Вынос загрязняющих веществ в систему газоотсоса от опытных горелок, по сравнению со щелевыми, уменьшился: по пыли - на 16,6 %, смолистым веществам – на 29,2 %, по СО – в 2,6 раза.

Внедрение нового горелочного устройства осуществлено на Красноярском алюминиевом заводе в 2006-2007 г.г. в корпусе электролиза № 5.

Совершенствование технологии абсорбции HF и SO2. Абсорбция соединений фтора и серы из электролизных газов проводится раствором кальцинированной соды и описывается следующими уравнениями химических реакций:

Na2CO3 + HF = NaF+ NaHCO3 (4.6)

NaHCO3+ HF = NaF+ CO2 + H2O (4.7)

Na2CO3 + SO2+ 0,5O2 = Na2SO4+ CO2 (4.8)

2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O (4.9)

При приготовлении содового газоочистного раствора к маточному раствору варки криолита, содержащему кальцинированную соду, добавляют недостающее количество оборотной (технической) воды, а в некоторых случаях надшламовую воду, осветленный и неосветленный насыщенный газоочистной раствор.

С целью повышения эффективности абсорбции HF и SO2 из электролизных газов, разработан новый алгоритм стабилизации концентрации Na2СO3?и Na2SO4?в газоочистном растворе, основанный на регулировании объемами надшламовой воды, концентрированного содового раствора и технической воды по уравнениям:

(4.10),

где Vнадшл – объем надшламовой воды, подаваемой на содоприготовление, м3/час;

Vпод – объем содового раствора, подаваемого на газоочистку, м3/час;

-концентрация Na2SO4 в растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;

Vмат– объем маточного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/час;

- концентрация Na2SO4 в маточном растворе, г/дм3;

Vосв - объем осветленного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/час;

- концентрация Na2SO4 в осветленном растворе, г/дм3;

Vнеосв - объем неосветленного раствора, подаваемого на содоприготовление, м3/час;

- концентрация Na2SO4 в неосветленном растворе, г/дм3;

- концентрация Na2SO4 в надшламовой воде, г/дм3.

(4.11),

где  Vсод – объем концентрированного содового раствора на содоприготовление, м3/час;

-концентрация Na2CO3 в растворе, подаваемом на газоочистку, г/дм3;

- концентрация Na2CO3 в маточном растворе, г/дм3;

- концентрация Na2CO3 в осветленном растворе, г/дм3;

- концентрация Na2CO3 в неосветленном растворе, г/дм3;

- концентрация Na2CO3 в надшламовой воде, г/дм3;

-концентрация Na2CO3 в концентрированном содовом растворе, г/дм3.

Vтехн.= Vпод. - Vмат. - Vосв. - Vнеосв. - Vнадшл. - Vсод. (4.12),

где Vтехн – объем технической воды на содоприготовление, м3/час;

Стабилизация концентрации Na2СO3 обеспечивает гарантированное улавливание HF и SO2, а также оптимальную остаточную концентрацию соды в насыщенном растворе газоочистки (5-12 г/дм3). Стабилизация содержания сульфата натрия на минимально возможном уровне, исключает потери фтора за счет локальных пересыщений растворов и выпадения кристаллов двойной соли Na2SO4?NaF, что повышает эффективность работы газоочистного оборудования.

Оптимизация технологии осветления газоочистного раствора. Для отделения углеродистой пены от осветленного газоочистного раствора была модернизирована конструкции радиального отстойника-сгустителя (рисунок 4.6).

1 Крышка сгустителя

2 Центральный питающий стакан

3 Растворопровод

4 Вал перегибающего устройства

5 Карман пеносборника


загрузка...