Токсикологическая оценка основных видов сырья 11 страница
3 — 
6 — 
и 11 % прочих примесей.
Для теплоизоляции из огнеупорных кирпичей значение 
(по тем же данным) находится в пределах 
Среднее значение 
— коэффициента, учитывающего
уменьшение первоначальной массы блоков в результате их разрушения в процессе эксплуатации, — можно принять для бортовых блоков равным 0,7, а для подовых блоков — 0,85.
Представляет большой практический интерес сравнить зна- чения 
fy> PF электролизеров типа 
которыми оборудована серия № 8 
и нового электролизера на силу тока 200 
разработанного компанией 
которым пред- полагается оснастить ту же серию при ее реконструкции.
Используя конструктивные размеры электролизеров и ука- занные выше значения коэффициентов, получим интересующие нас данные:
 |
При этом при расчете производительности электролизеров в межремонтный период приняты следующие значения:
Согласно [19, 26], среднее значение 
составляет 14 — 
— 20 и 
— 4,15 
Используя эти данные, получим, что у электролизера типа С8БМ полное содержание фтора
достигает 15 269 кг, или кг/т 
а у электролизера VAW — 16 428 кг, или 4,38 кг/т т.е. в 2,63 раза меньше.
Таким образом, масса ИФЭ уменьшается при увеличении анодной плотности тока электролизера, силы тока, выхода по
току и срока его службы и снижении расстояния от анода до борта ванны. Для типового электролизера С8БМ, широко распространенного в алюминиевой промышленности России, потери фтористых солей с на 1 т наработанного алюминия достигают почти 12 кг/т, что составляет более 20 % суммарного их расхода. Применение электролизеров с обожженными ано- дами, например конструкции компании 
позволит умень- шить количество ИФЭ в 2,54 раза, а содержание фтора в ней — в 2,63.
|
|
|
Настоящая методика позволяет рассчитывать общую массу изношенной футеровки электролизеров (ИФЭ), содержание в ней фтористых соединений, а также удельное их количество на 1 т алюминия с учетом срока службы электролизера.
6
СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ
В газах, собранных системой сбора, которые мы впредь будем называть отходящими газами, содержатся также пары, капли жидкости и частицы твердой пыли. При охлаждении газов, пары практически полностью конденсируются в жидкие аэрозоли и затем сгущаются в субмикронные агрегаты частиц сложного состава.
По данным [11], в отходящих газах было обнаружено следующее:
— частицы: С, 
углево-
дороды;
- газы: 
COS, 
CO, 
углеводороды.
Уровни выбросов этих примесей в отходящих газах зависят от типа используемого электролизера, и на них влияют также такие технологические операции, как обработка электролизеров, металла, замена анодов, регулирование положения
|
|
|
анода и т.д.
В твердых частицах больше всего содержится 
и 
соединений, которые могут вызвать различные заболевания у человека (см. разд. 2.3). В газах же больше всего СО и 
а также фтористых соединений; количество же 
зависит от количества серы в электродных материалах. Как показано в разд. 2.3, наибольшую опасность представляют 
газы и главным образом HF, количество которого в сумме фторсодержащих газов доминирующее. На здоровье человека оказывает влияние и оксид углерода (СО), но, к сожалению, до настоящего времени нет практически
приемлемого способа его улавливания, если концентрация СО невелика, как это имеет место в отходящих газах от электролизе- ров.
Анализ состава примесей позволяет сделать вывод, что отходящие газы должны быть очищены от пыли, 
газов и при необходимости от 
6.1. Очистка газов от электролизеров
Очистка газа от пыли. Для улавливания пыли могут быть применены аппараты, действие которых основано на использо- вании различных способов сепарации частиц из газового потока [27]. Рассмотрим главные из них.
Пылевые камеры, газоходы — это устройства, работа которых основана на использовании силы тяжести. В условиях элект- ролизных цехов они мало применимы, так как для снижения скорости отходящего газа пришлось бы резко увеличивать диаметр газоходов, а при больших скоростях в пылевых камерах и газоходах могут оседать только крупные частицы, что приведет к невысокой степени очистки отходящего газа.
|
|
|
Циклоны — аппараты, основанные на использовании цент- робежной силы, — также не могут применяться в условиях электролизного цеха из-за больших объемов отходящих газов, а также из-за того, что циклоны эффективно отделяют только крупные частицы 
10 
Мокрые пылеуловители — скрубберы и пенные аппараты. При соприкосновении капли жидкости с частицами последние смачиваются и в большинстве случаев тонут, а следовательно, улавливаются. Однако опыт показывает, что при мокром улавливании газы очищаются от крупных частиц 
3-5 
а мелкие частицы, и особенно возгоны, улавливаются плохо даже в том случае, если они по своей природе хорошо смачиваются этой жидкостью. Разработанные в последние годы скоростные мокрые пылеуловители дробят жидкость на мелкие капли, в результате чего частицы и даже возгоны легче сталкива- ются с ними и достаточно полно улавливаются. Они обладают рядом преимуществ: возможность очистки горячих газов, не- большие габариты, пониженная и В то же время эксплуатация описанных аппаратов особенно в зимнее время года представляет большие сложности. Несмотря на то что необходимо обрабатывать и удалять большое количе- ство стоков и шлама, такие аппараты широко используются в
|
|
|
электролизных цехах и не только для улавливания пыли, но и для очистки газа от вредных газообразных соединений, в том числе и 
Электрофильтры — аппараты для отделения пыли в элект- ростатическом поле — широко применяют для улавливания тумана и пыли любых размеров, в том числе и менее 1 мкм. Эффективность улавливания пыли в таких электрофильтрах весьма высока и достигает 99 % даже при очистке газов,
нагретых до 450-500 °С, и высоком содержании сернистого ангидрида и других газов. Электрофильтры широко использу- ются в алюминиевом производстве.
Тканевые фильтры — аппараты, где запыленный газ пропу- скают через фильтровальную ткань, в результате чего частицы задерживаются на ее волокнах. При малых скоростях фильтра- ции можно добиться высокой степени очистки газов (до 99 
Тканевые фильтры находят широкое применение в элект- ролитическом производстве алюминия для сухой очистки отхо- дящих газов не только от пыли, но и от фторсодержащих соеди- нений.
 |
Работу пылеуловителей можно оценить несколькими спосо- бами в зависимости от того, какой параметр легче измерить — количество пыли, уловленной в аппарате
во входящем газе 
или в очищенном газе 
Рассчитать коэффициент полезного действия аппарата можно по одной из следующих формул:
Все три формулы равноценны и можно пользоваться любой из них, но наиболее распространена вторая.
Очистка газа от фтористых соединений. Система очистки газов от фтористых соединений согласно существующим нормам должна обладать высокой надежностью и работать с большой эффективностью. По западным нормам [28], ее КПД должен быть не менее 98,5 
Для достижения такого уровня эф- фективности очистки системы газоочистки должны быть одина- ково приспособлены для улавливания газообразных фторидов и мелкозернистых частиц и дыма. Для этого часто используют двухступенчатую систему электрофильтр — мокрый скруббер различных конструкций, но нередко применяют только мокрый скруббер.
Соединения кальция и натрия добавляют в воду 
для увеличения степени улавливания газообразных фторидов.
 |
При участии извести происходит реакция
т.е. образуется шлам, в основном состоящий из
фтористого кальция 
который без опасений может быть удален в отвал. Так, на некоторых норвежских заводах с помощью этого метода очистки газа от фтористых соединений полученный шлам сливают в океан без боязни его загрязнения. Однако применение извести часто приводит к накоплению отложений из нерастворимых продуктов, в резуль- тате чего требуются большие эксплуатационные затраты и понижается надежность производства. Поэтому в настоящее время чаще употребляют растворы натриевых соединений.
При использовании раствора кальцинированной соды 
протекает реакция
 |
Наличие в отходящих газах диоксида серы 
способствует образованию сульфата натрия:
При необходимости, регулируя 
можно уменьшить аб- сорбцию 
сохраняя абсорбцию фтористого водорода, но полученный из растворов газоочистки вторичный криолит всегда будет загрязнен сульфатом натрия, и поэтому его содержание в растворах газоочистки лимитируется.
Если утилизации фторида не требуется, в полученный раствор можно добавить гашеную известь для осаждения фто- рида и регенерации абсорбирующего раствора. Конечный про- дукт будет представлять собой выпавшие в осадок фторид и сульфат кальция.
В России практически на всех заводах, кроме 
используется мокрый способ очистки газов от фтористых соединений, и несмотря на указанные преимущества этого способа очистки газов, в США, например, все заводы, введен- ные в эксплуатацию после 1972 оборудованы системой сухой очистки отходящих газов.
В настоящее время самой совершенной, соответствующей новым требованиям, считается система сухой очистки с замк- нутым контуром, состоящая из реакторов, обеспечивающих контакт газ — глинозем, и последующих рукавных фильтров для улавливания прореагировавшего глинозема и твердых час- тиц. Принципиальная схема сухой газоочистки представлена на рис. Опубликованные предположительные гипотезы о ме- ханизме реакции, происходящей при сорбции фтористого во- дорода на глиноземе, достаточно противоречивы. Однако можно считать, что количество активных центров, на которых проис- ходит реакция абсорбции фтористого водорода глиноземом, не зависит от типа глинозема и составляет восемь
групп на 100 квадратных ангстрем площади поверхности глино- зема. Это хорошо объясняет прямо пропорциональную зависи- мость между 
способностью глинозема и его
 |
Рис. 6.1. Принципиальная схема сухой очистки газов.
удельной поверхностью 
измеренной по изотерме ад- сорбции азота, которая считается наиболее важным параметром при выборе качества глинозема для сухой очистки отходящих газов. В настоящее время достаточной считается удельная поверхность не менее 30 - 45 
Улавливание 
Производство первичного алюминия явля- ется умеренным источником загрязнения атмосферы диоксидом серы на уровне земного шара или государства, однако
алюминиевый завод может существенно загрязнить атмосферу на местном уровне. Это особенно характерно для крупных заводов, использующих в производстве анодов нефтяной кокс с повышенным содержанием серы. Так, завод производитель- ностью 200 тыс. т алюминия в год может в экстремальных условиях выбрасывать до 1,5 т диоксида серы в час. Поэтому необходимость внедрения уловителя 
представляется веро-
ятной.
Вопрос решается автоматически, если завод использует мокрую систему очистки отходящих газов. В случае сухой газоочистки и необходимости улавливания 
мокрые скрубберы располагаются вслед за сухими скрубберами по ходу газа.
62. Очистка газов от пыли
Электрофильтры. Как известно 
сущность действия элект- рофильтра заключается в зарядке частиц пыли, содержащихся в газе, с последующим их выделением из газа под воздействием электрического поля. Активная часть электрофильтра включает систему из и электродов, раздель- но питаемых постоянным током высокого напряжения (более
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 13; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!