Токсикологическая оценка основных видов сырья 13 страница
увеличением содержания этой модификации в глиноземе зна- чение удельной поверхности S снижается, а высокая степень адсорбции сохраняется до момента, соответствующего запол- нению мономолекулярного слоя HF на поверхности глинозема. Расчетная емкость мономолекулярного слоя 
составляет
(г 
 |
где — молекулярная масса HF; 
— посадочная площадка молекулы HF; N — число 
емкость глинозема с удельной поверхностью
 |
S 45 составит
т.е. каждый 1 г глинозема может адсорбировать 0,013 г HF, или 1,3 
До достижения этой величины степень улавливания HF сохраняется на уровне 
после чего резко снижается. Наиболее важная переменная при проектировании установок сухой очистки — время контакта глинозема с потоком очища- емого газа. Оказалось [28], что период от одной до трех секунд — наиболее подходящее время для хорошей адсорбции фторидов. Более короткое время контакта можно использовать в тех случаях, когда удается достичь хорошего распределения частиц глинозема по всему потоку газа.
Многочисленные модификации
схем сухой очистки газов состоят из:
—
 |
устройства для контактирования газа с глиноземом (реак-
— пылеуловителя для улавливания глинозема и другой пыли (как правило, рукавный фильтр, в отдельных случаях — элект-
— системы транспорта глинозема;
— дымососа для транспортировки газа;
— автоматизированной системы управления процессом.
|
|
|
Конечным продуктом при сухой очистке газов является фторированный глинозем, возвращаемый в электролизеры без какой-либо переработки. Таким образом, сухая газоочистка самая малоотходная технология очистка газа.
Фторированный глинозем помимо HF содержит уловленную электролизную пыль, в состав которой входят твердые фториды, С, 
Si и др., которые, попадая в электролизер, снижают качество алюминия или нарушают технологический процесс. Рост содержания примесей в глиноземе прямо пропорционален кратности циркуляции глинозема через реактор и количеству глинозема, используемого для сухой очистки. Минимальный прирост примесей имеет место при работе реактора без цирку- ляции, т.е. если используется весь глинозем "на проток".
Наиболее широко внедрены в производство системы сухой очистки электролизных газов, разработанные компаниями и 
и менее распространены системы фирм 
и "Кайзер 
и
др. Несмотря на большое разнообразие конструктивных решений, наибольший интерес представляет конструкция двух устройств: для контактирования отходящего газа с пылью (реактор) и для улавливания фторированного глинозема.
|
|
|
Типы реакторов. По времени контакта газа с глиноземом различают два основных типа реакторов:
— 
система очистки газов с подачей глинозема в поток очищаемого газа (рис. 6.7). Для повышения эффективности очистки необходимо, чтобы глинозем был равномерно распре- делен по всему потоку газа. Обычно глинозем вводится в
газа через различного вида сопла а некоторые фирмы используют насадки ("Flakt", "Procedair") для обеспечения хорошего турбулентного перемешивания и
частиц глинозема в потоке газов. Большинство таких реакторов имеют устройство для рециркуляции глинозема, что повышает эффективность улавливания, но вызывает дополни- тельную истираемость глинозема и увеличение абразивного износа оборудования;
— система с кипящим слоем (рис. 6.8), очищаемый газ контактирует с глиноземом путем пропускания поднимающего-
Рис. Система сухой очистки газов с подачей глинозема в поток газа.
1, 2 — бункер свежего (I) и фторированного (2) глинозема; 3 — корпус электролиза; 4 —
электролизер; 5 — дымосос.
потока газа через расширяющийся слой глинозема. Пос- ледний движется вдоль горизонтального перфорированного листа, а поток газа проходит через отверстия, создавая эффект кипящего слоя. Свежий глинозем подается с одной стороны реактора и удаляется с другой, а для улавливания унесенных потоком газа частиц глинозема используется рукавный фильтр. Преимущество системы реакторов с кипящим слоем в том, что
|
|
|
 |
Рис. 6.8. Система очистки газов в реакторе с кипящим слоем. см. на рис 6.7; 6 — реактор с кипящим слоем.
даже при нарушении на несколько часов подачи глинозема кипящий слой сохраняет способность эффективно улавливать фториды и, кроме того, в этих системах весь глинозем проходит через реактор, что упрощает систему подачи глинозема. Основ- ной недостаток такой системы состоит в том, что кипящий слой создает большой перепад давлений и, следовательно, требует большого расхода электроэнергии.
Устройства для улавливания фторированного глинозема. В по- давляющем большинстве систем в качестве пылеуловителей применяют рукавные фильтры, изготавливаемые из иглопробив- ного нетканого полиэфирного полотна. Лишь фирма "ALCOA" использует для этой цели мешочные фильтры. По имеющимся данным, компании 
и в настоящее время отка- зались от применения электрофильтров (используемых ранее для улавливания фторированного глинозема) и переходят на применение рукавных фильтров.
|
|
|
Таким образом, наиболее эффективным и широко распро- страненным устройством для улавливания фторированного гли- нозема являются рукавные фильтры. Регенерация рукавных фильтров (очистка их от осевшего фторированного глинозема) осуществляется импульсной подачей воздуха низкого давления, что уменьшает износ рукавов и увеличивает срок их службы. Известно, что фирма 
применявшая ранее фильтры с пульсирующей обратной продувкой, также переходит на фильтры с импульсной регенерацией сжатым воздухом низкого давления. Срок службы таких рукавов, по промышленным данным Саянского алюминиевого завода, составляет не менее 5 лет.
Все ведущие фирмы по производству газоочистных соору-
жений используют модульный принцип. Модуль состоит из реактора и рукавного фильтра и способен очистить от 70 до 100 тыс. 
газа в час. Из таких модулей собирается установка, к которой может быть подключена большая группа ванн.
Рассмотрим конструктивные решения систем сухой очистки газов фирм и "Procedair" и сравним системами других фирм.
Система фирмы "Flakt". Улавливание фторидов в установках этой фирмы осуществляется в реакторах и рукавных фильтрах. Установка собирается из модулей реактор — рукавный фильтр
производительностью тыс. 
каждый. Так, для серии
электролизеров на силу тока 180 достаточно иметь две установки из 14 модулей производительностью 940 тыс. 
каждая. Реактор в модуле представляет собой низконапорную трубу 
— вертикальный газоход, расширяющийся кверху и сопряженный с входным патрубком рукавного фильтра, особенностью которого является его импульсная регенерация воздухом низкого давления (200 
Газ отсасывается из коллектора неочищенного газа и про- ходит через модули реактор — рукавный фильтр, где очищается от HF и пыли, и дымососами выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу. Перед каждым фильтром в поток неочищенного газа производится дозированная подача свежего (первичного) глинозема. Адсорбция HF осуществляется как в реакторе, так и в фильтрующем слое глинозема на рукавах фильтра. Не- очищенный газ с глиноземом и пылью при помощи распре- делительного устройства, установленного на входе в фильтр, равномерно распределяется на все рукава. Глинозем с ад- сорбированными фторидами и пылью образует на рукавах фильтрующий слой, где происходят адсорбция HF и пыле- улавливание. Пыль с рукавов периодически удаляется импуль- сной продувкой и собирается в бункере фильтра.
Каждый фильтр имеет корпус, в котором размещены 380 фильтрующих рукавов диаметром 
и длиной 5 из игло- пробивного полиэфирного фильтровального материала общей площадью фильтрации 766 
Система транспорта свежего глинозема для одной из двух
установок на серию состоит из основного силоса емкостью 1000 т, из которого глинозем подается в буферный силос вместимостью 150 т, а из него через разгрузочную систему с расходомером распределяется на 14 фильтрующих модулей через распределительный короб с слоем и через 14 переливных отверстий попадает по отдельным аэрожелобам к модулям. Количество первичного глинозема задается по расходомеру, а количество регулируется специальным устройством, расположенным в днище бункера фильтра. Изменяя число оборотов шнека, можно регулировать подачу глинозема на рециркуляцию. Отработанный (вторичный) глинозем из корпуса фильтра шнеком подается в аэрожелоб, а затем аэролифтом — в силос вторичного глинозема и затем — в корпус электролиза.
Рис Модуль сухой очистки фирмы
1 — тельфер, 2 — вентилятор для обратной продувки рукавов, 3 — сменный рукавов, 4, 5 — рукава в режиме продувки (4) и очистки газа, 6 — индикатор разрежения, 7 — очищенный газ, многолопастной демпфер, дно бункера с слоем,
10 — сброс излишков глинозема, 11 — дренаж, 12 — дымосос, 13 — транспортер фторированного глинозема, 14 — крышка ячейки блока, 15 — отсек для воздуха, идущего на продувку рукавов, запорный клапан, отсос, 18 — реактор 
19 — приемная воронка, клапан рециркуляции глинозема, распределительный щит, 22— электропневматический клапан, 23— 24— транспортер подачи свежего
глинозема, 25 — газ на очистку
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!