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炼铝工业含氟烟气处理

 

发布日期:2014-12-29

 

工业废气中含氟烟气包括含氟气体及含氟粉尘,主要来源于工业部门,其中以炼铝工 业,磷肥工业和钢铁工业为多。一些大量耗煤炭的工业部门,燃煤电厂、动力锅炉房也可成为重要的氟污染源。其他如氟和氢氟酸盐生产,含氟农药生产,玻璃、陶 瓷、搪瓷及砖瓦生产,塑料、橡胶及制冷剂生产,铀和某些稀有金属元素的生产,火箭燃料的制造等,都可能有氟的污染问题。在自然界中,氟主要来源于岩石风 化,氟化物从岩石中释放出来,参与地表的水迁移和生物迁移,有的高氟区水中氟含量高达20mg/L。

在炼铝工业中排放的含氟烟气主要来源于电解生产,其次是电极生产。这些烟气都具有以下特点:

1.烟气量大 一座年产10万吨铝的工厂,电解槽排烟量达150-300万立方米/小时,厂房排烟量达1000-2500万立方米/小时。

2.成份复杂 烟气中不仅含有氟和粉尘,还含有二氧化硫和烃类化合等其它物质。

3.氟的形态多 铝电解烟气中有氟化氢、四氟化硅、四氟化碳等多种形态的氟。

目前为止,工业、有机废气处理中常用的处理氟烟气的方法如下表所示,湿法净化也是就吸取法净化,是一种常用的控制方法,湿法净化含氟烟气有两个特点:

1.氟化氢容易被清水或碱吸取液吸取

2.净化效率的控制

 

处理方法 要点 优缺点
稀释法 向有含氟气体的厂房送进新鲜空气或将含氟烟气高空排放扩散稀释

优点:投资和运行费低廉,管理方便

缺点:在不利的气象条件下,有时会把污染物转移他处

吸取法(湿法) 用水、碱性溶液或某些盐类溶液吸取烟气中的氟化物

优点:净化设备体积小,易实现,净化工艺过程可连续操作和回收各种氟化物,净化效率高

缺点:混法会造成二次污染,在冰冷地区需保温

吸附法(干法) 以粉状的吸附剂吸附烟气中的氟化物

优点:净化效率高,工艺简单,便于管理,没有水的二次污染,不受各种气候的影响

缺点:设备体积大

 

湿法净化设备是湿法净化中常用吸取设备,净化过程是通过吸取设备实现的,常用的设备有喷淋塔(空心塔)、文氏管洗涤器、湍球塔和拨水轮吸取室等。

其中喷淋塔体积大,耗水多,效率低,是一种古老的塔型。但是结构简单,容易维修,便于采取防腐蚀措施,阻力较低,不易被灰尘堵塞,所以还是有不少工厂在使用的。

湍球塔是由填充塔发展而来的一种塔型,这种塔的烟气穿塔速度比填充塔、空心塔快。处理同样量的烟气所需的塔体较小,这是一个显著的优点。

喷射塔是一种较新的塔型,其特点是利用动能使气液充分混合接触。气体首先经过一个收缩的锥形杯称为喷鹭鸶,将速度提高,溢流入锥形杯的吸取液,受高速气体冲击并被携带至底口而喷出,气体因突然扩散,便剧烈湍流,将液体粉碎雾化,产生极大的接触界面,而使传质增强。

由于气液以顺流方式进行,不受逆流操作中气体临界速度即塔的液泛极限能力的限制,从而提高了塔的有效体积传质能力,此特点对处理风量很大的铝电解槽烟气是有利的。加之,喷射塔还有结构简单、操作管理方便,不易堵塞等优点。

文氏里吸取器是一种雾化程度较高的高能净化设备,烟气通过喉管,产生高速,可达60-80m/s,甚至达100m/s。对含有微细粉尘的烟气,除尘和吸取都能达到很高的效率,而且体积小,结构简单,缺点是能量消耗较大。

拨水轮净化室是处理磷肥含氟烟气常采用此种洗涤装置,烟气自净气室一端进入,从另 一端排出,室内底部为洗液,有两根长轴贯穿于室内底部,每根轴上安装拨水叶轮若干个(一般为10-20个),叶轮吃水2-3cm,以400r/min的转 速转动,将水打起,使液滴充满室内,烟气因挡板的作用而上下绕行,与水接触而传质。

含氟烟气处理方法还有很多种,根据不同的工艺而选择不同的废气净化塔以达到最佳效果。

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