Токсикологическая оценка основных видов сырья 6 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 16Следующая ⇒

— для электролизеров ОА на силу тока более 180 кА — двусторонний подвод тока к анодному массиву по нескольким стоякам и многосекционный отвод тока от катода при попереч- ном расположении ванн в корпусе.

Вопросам расчета ошиновки и выбора ее рациональной конфигурации посвящены монографии [3, 4, и дальнейшие работы по ее оптимизации продолжаются.

3.4. Укрытие электролизера и система газосбора

Важнейшей составной частью электролизера являются укрытие и система газосбора, основное назначение которой — сбор выделяющихся при электролизе газов с максимально возможной концентрацией в месте их образования и последующая их эвакуация в систему газоочистки. Конструкция укрытия и системы сбора газа зависит от типа электролизера.

Существуют два типа газоходов для сбора газа от элект- ролизеров любых видов и их транспортировки к установкам газоочистки. В одноэтажных корпусах еще кое-где используется система подземных каналов, но их эксплуатация очень сложна из-за оседания пыли в этих каналах и необходимости их периодической чистки, тем более что механизированные уст- ройства для такой чистки (скреперные как правило, мало надежны, что приводит к большим трудозатратам. Поэтому

в последнее время газоходы располагают выше уровня верхней части электролизера как внутри, так и снаружи корпуса. Сечение их переменное и зависит от объема газа, проходящего в этом места газохода. Поскольку затраты на эксплуатацию и капитальные вложения на газоходы такого типа значительно меньше, то и распространены они шире.

Электролизер с боковым В проемах, располо- женных между колоннами опорной конструкции, смонтировано укрытие электролизера. Обычно применяют два типа укрытий: в виде вагонных дверей (в России не используется) и шторные укрытия (рис. 3.8). Последние укрытия достаточно полно изо- лируют пространство от атмосферы корпуса, но через неплотности укрытия в подшторное пространство заса- сывается значительное количество воздуха, разбавляя выделя- ющиеся газы и создавая дополнительные затраты на их отсос от электролизеров.

Рис. 3.8. Газоудаление от электролизера со шторным укрытием.

Наиболее герметичны укрытия вагонного типа, но их конструкция сложна и требует больше затрат на обслуживание, поэтому в странах СНГ практически везде используются шторы навивного типа, однако по замерам площадь неплотностей на них достигает на каждый электролизер, что приводит к значительным подсосам атмосферного воздуха.

Иногда к системе отсоса газов подключено пространство, которое сверху закрыто крышками, что обес- печивает отсос смолистых выделений из анода. Однако эксплу- атация крышек требует больших затрат труда, и потому на большинстве заводов они не применяются. Экологическая эффективность отсоса зависит от количества выделяющихся с поверхности анода газов, но она практически не нужна при использовании сухой анодной массы и при низкой температуре жидкой.

Электролизеры с верхним Особенности конст- рукции электролизера ВТ не позволяют осуществить его полное укрытие, и для выделяющихся из-под анода газов на них применяется колокольный газосборник (см. рис. 3.6), который состоит из отдельных чугунных секций. В торцах электролизера на газосборном колоколе смонтированы горелки, в которых сгорают СО и смолистые соединения, находящиеся в выделя- ющемся газе. Эффективность работы колокола очень высока при хорошей герметичности колокола и высокой культуре обслуживания электролизеров. Большое достоинство такой сис- темы сбора газов — высокая концентрация вредных соединений в отходящих газах, в связи с чем объем газов и затраты на его очистку сравнительно невелики. Для эффективной работы этого укрытия необходимо постоянно следить за герметичностью пространства (низ колокола должен быть

постоянно засыпан глиноземом), а расстояние от нижней кромки колокола до электролита должно составлять см. Частые вмешательства в работу электролизера (выпивка металла, обработка корки перетяжка анодного кожуха и приводят к снижению КПД укрытия, и потому неоднократно предпринимались попытки снабдить электролизер вторичным укрытием панельного или кольцевого типа, однако из-за зна- чительного усложнения обслуживания электролизера на заводах СНГ такие укрытия не нашли применения.

Существенным недостатком электролизеров подобного типа является невозможность создания системы сбора выделяющихся из анода газов и смолистых соединений, которых выделяется значительно больше, чем при любом другом типе ванн.

Электролизеры с обожженными анодами. До недавнего вре- мени на некоторых зарубежных заводах использовались элект- ролизеры с обожженными анодами, которые не имели укрытий для сбора газов [9, гл. IV]. Выделявшиеся в процессе элект- ролиза анодные газы и пыль подвергались очистке в "фонарной газоочистке", смонтированной на кровле корпуса. В настоящее время такая система не используется, так как не обеспечивает необходимых санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне обслуживающего персонала.

Для электролизеров с обожженными анодами наиболее рациональной конструкцией, отвечающей санитарно-гигие- ническим требованиям, признано створчатое укрытие (см. рис. 3.7). Внутри газосборного короба, расположенного по продольной оси электролизера, имеются направляющие, с помощью которых газы отсасываются к торцам ванны и оттуда — в централизованную систему сбора газа от элект- ролизеров всего корпуса. Эффективность такого укрытия зави- сит от плотности конструктивных элементов. Значительную долю неплотностей составляют щели в проемах около анодных штанг.

Источники и типы выбросов. Как будет показано в гл. 4, на каждую тонну электролитического алюминия выделяется около 4000 только смеси газов СО часть которых отсасы- вается через газоходы в систему газоочистки, а часть попадает через неплотности укрытий в атмосферу рабочей зоны, ухудшая санитарно-гигиенические условия в корпусе. Кроме того, от электролизера выделяется большое количество тепла. Для

3.1

Характеристика выбросов от электролизеров

	Выброс газа в цех, %	V s
ВТ			16-19
	20		240-280
(открытый)	100
	1-5		90-140

Очистку.

— вентиляционного обмен газов, отходящих на

3.2

Содержание вредных веществ в газах, кг/т At

Выбросы			ВТ		(открытый)		ОА
Выбросы		Г/О	кор	г/о	кор	г/о	кор	г/о
HF F (сумма) Пыль	1,5-3,0 3,0- 10,0	13-22	2-6 3-9 19-29	9-25 10-30 9-32	8-12 14-26 30-60	— —	0,1-4,0 0,2-7,0 1,5-5,0	5-30
		11-44	1,3-13	9-35	10-40	—	0,2-5,0	6-48

выделившихся газов и тепла требуются сравнительно большие объемы воздуха, которые частично удаляются через фонарь в окружающую атмосферу, а частично направляются в систему газоочистки. Процентные соотношения выбросов газов от различных типов электролизеров и требуемые объемы воздуха для удаления этих газов и выделенного тепла по данным компании [11] представлены в табл. 3.1.

Как видно из этих данных, необходимые объемы венти- ляционного воздуха для удаления вредных газов и излишков тепла составляют от 0,7 до 2,2 млн на 1 т алюминия — больше всего для электролизеров БТ и меньше всего для ОА. Количество же газовоздушной смеси, направляемой в систему

газоочистки, достигает от (для электролизеров ВТ) до тыс. (для электролизеров БТ) на 1 т произведен-

ного алюминия.

По сведениям того же источника в табл. 3.2 представлены типичные диапазоны содержания HF, F пыли и в атмосфере корпуса (кор) и в отходящих на газоочистку газах Как видно, на применяемых в России электролизерах

через фонарь в окружающую атмосферу по всем видам вредностей у ванн ВТ, а наименьшие — у электролизеров ОА. Поэтому не случайно при реконструкции ныне действующих заводов предпочтение отдается электролизе- рам ОА, которые к тому же могут работать на больших токах (до 300 и имеют самый низкий расход электроэнергии.

ВЫДЕЛЕНИЯ ИЗ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ

В прошлом экологические проблемы алюминиевой промышлен- ности касались района вокруг завода и акцентировались на выделении фторидов от электролизеров. Сейчас многие заводы, особенно за рубежом, достигли существенного прогресса в уменьшении этих выбросов.

Поскольку выделения газов, образующихся при элект- ролитическом производстве алюминия, практически невозмож- но прекратить полностью, расположение, проектирование и сооружение алюминиевых заводов имеют определенные тради- ции, согласно которым заводы располагают с учетом розы ветров, стремясь причинить наименьший вред окружающей среде.

Необходимость проведения таких технологических опе- раций, как выпивка металла, замена анодов и

штырей, обработка корки электролита, ликвидация анодных эффектов, не дает возможности работать с полностью гер- метизированной ванной.

Среди выделений наибольшую потенциальную опасность представляют соединения, которые влияют на са- нитарно-гигиенические условия работы обслуживающего пер- сонала и растительный мир, так как некоторые растения чувствительны даже к небольшим количествам этих веществ. От выделения фтористых соединений зависит также и эко- номика производства, поскольку они являются причиной кор- розийных проблем, ликвидация которых составляет заметную долю материальных затрат.

Газовая составляющая потерь зависит от типа используемых

анодов. Электролизеры А достаточно свободны от смолистых и продуктов. Электролизеры с самообжига- ющимися анодами даже после спекания последних выделяют

кг смолистых веществ на 1 т алюминия, наработанного ванной.

Общий расход фторидов при электролизе составляет 20— 70 кг на 1 т произведенного алюминия, и примерно половина удаляется из ванны с отходящими газами. Однако в газовой фазе потерь доминирующая роль принадлежит сумме оксида (СО) и диоксида углерода, но в ней содержатся и другие

соединения — HF, а также смолистые возгоны из анодов.

Помимо газовой составляющей имеются выделения в виде

твердых веществ, содержащихся в отходящих газах, а также за счет распыления сырья при и транспорт- ных операциях. Значительное количество твердых отходов полу- чается при проведении капитального ремонта электролизеров. Они содержат фтористые и другие соединения, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду, в том числе на водные источники.

Газообразные вещества

Прежде чем перейти к механизму образования и оценке состава выбросов, рассмотрим состояние алюминиевой промышлен- ности СНГ с точки зрения выбросов в атмосферу.

Анализировались только те алюминиевые заводы, которые не имеют производства глинозема, а выпускают алюминий электролитическим способом. В табл. 4.1 приведены

4.1

Удельные выбросы по заводам, кг/т

Завод	Всего	Твердые		СО	Фтористые
		30,16		54,91
КрАЗ		18,55	6,61	94,79	2,48
	112,55	66,82	1,51	40,90	3,27
	205,32	78,44	2,82	122,78	3,08
	156,64	62,60		86,09	5,30
		74,85	25,07	71,87	4,46
	261,41	119,58	28,64	99,39	11,91
	127,19	13,70	3,97	107,44	0,63
	96,53	16,29	22,10	55,07	0,35

тельные сведения по выбросам в атмосферу в целом за 1994 составленные на основе статистических данных. Как видно, результаты работы предприятий резко различаются по каждому из составляющих выбросов. Это связано с состоянием техники и технологии на указанных заводах, но не надо исключать и погрешности при замерах. Обращают на себя внимание очень низкие выбросы фтористых соединений на и что, несомненно, определяется применением на этих заводах электролизеров

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!