一种电解铝废气处理一体化装置制造方法及图纸

一种电解铝废气处理一体化装置，包括脱氟除尘区、碱化吸收区、除雾器、干燥区、集气区和氧化区，脱氟除尘区内设有脱氟除尘液喷淋装置、废水集水锥形槽、废水排放阀、进气管、布气管、脱氟除尘液循环泵和脱氟除尘液添加计量系统，碱化吸收区设有碱液喷淋装置、碱液储放槽、沉淀物排放管和沉淀物排放阀、三相分离器、碱液回流管和碱液循环泵，除雾器为折流板除雾器或漩流板除雾器；干燥区中设置干燥剂；集气区中设有集气管、排气泵和一氧化碳储气罐；氧化区中设有电热管和位于电热管上部的氧化铜活动床。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气污染治理
，尤其是一种电解铝废气处理一体化装置。
技术介绍
电解铝工业历经多年发展，逐步成为中国重要的基础产业，现代铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体灰尘。二氧化碳是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因；而部分氟化物的温室作用效果是二氧化碳的6500～10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响；氟化氢则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需1.5g便可以致死，因此加大电解铝废气污染的治理已成为当前环保工作的重要课题。中国专利《一种电解铝废气处理装置》(申请号：201410325692.7)公开了一种电解铝废气处理装置，包括废气吸收罩、废气吸收管、抽风机、废气处理室和排气管等设施设备，该专利技术专利净化效果明显，但该专利存在以下缺陷：①一氧化碳量大时没有回收利用，造成浪费和污染；②一氧化碳处理室设于下端，废气中的粉尘等会影响反应过程，降低处理效果；③氟化氢处理室内为气固化学反应，反应效率较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了治理电解铝废气污染和克服上述专利存在的问题，提供一种电解铝废气处理一体化装置，能有效处理含灰尘、二氧化碳、一氧化碳和氟化氢的复杂废气。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解铝废气处理一体化装置，一氧化碳气量较大需回收利用时一体化装置的结构从装置底部向上依次为脱氟除尘区、碱化吸收区、除雾器、干燥区和集气区；或者一氧化碳气量较小需氧化处理时从装置底部向上依次为脱氟除尘区、除雾器、干燥区、氧化区、碱化吸收区。所述的脱氟除尘区位于整个装置的最下部；所述的脱氟除尘区内设有脱氟除尘组件，所述的脱氟除尘组件包括位于脱氟除尘组件上部的脱氟除尘液喷淋装置、位于脱氟除尘组件下部的废水集水锥形槽，废水集水锥形槽通过废水排放阀和管道连接废水处理池，废水处理达标后排入市政污水管网；脱氟除尘区中下部设有进气管和布气管；脱氟除尘液喷淋装置连接脱氟除尘液循环泵和脱氟除尘液回流管。所述的碱化吸收区设有碱化吸收组件，所述的碱化吸收组件包括位于碱化吸收组件上部的碱液喷淋装置、位于碱化吸收组件下部的碱液储放槽；碱液储放槽底部设计成锥形结构，并设置有沉淀物排放管和沉淀物排放阀，碱液储放槽内设有三相分离器，三相分离器上部设有溢水堰，溢水堰连接碱液排放管和碱液循环泵，碱液循环泵连接碱液喷淋装置。所述的碱化吸收区上部设有除雾器，除雾器是将气体中的大液滴进行收集，并使之返回，减少气体中的水分，其工作原理是气体进入除雾器，经过一系列弯道，从顶部排出，而水滴由于其质量和动能的作用，在经过弯道部分时，直线下落，冲撞除雾器的表面，并在到重力作用下弹回。所述的除雾器上部设有干燥区，所述的干燥区中设置干燥剂，干燥剂要求具有孔隙发达、比表面积大、吸附速度快、抗摩擦等优点，如经过较长时间的运行，发现干燥剂变粘，气速降低时就需及时更换干燥剂。所述的干燥区上部设有集气区，处理干燥后的洁净一氧化碳气体在此聚集，所述的集气区上部设有集气管和排气泵，收集的一氧化碳被泵入一氧化碳储气罐以备使用。所述的氧化区设有氧化组件，所述的氧化组件包括电热管和位于电热管上部的氧化铜活动床，氧化铜活动床上放置氧化铜屑和氧化铜粉。具体的，所述的电解铝废气处理一体化装置中间为圆柱形、上下两端为圆锥形罐体，所述罐体上开设有观测口和检修更换口，罐体体积大小可根据待处理气体量的多少而定，采用立式竖直放置。进一步的，碱液储放槽上方设有碱液聚集装置，所述的碱液聚集装置的下端直径小于碱液储放槽最上部的直径，碱液聚集装置可使喷淋出来的碱液聚集回流至碱液储放槽。进一步的，所述的脱氟除尘组件还配有脱氟除尘液添加计量系统，所述的脱氟除尘液添加计量系统通过管路和阀门连通脱氟除尘液循环泵.进一步的，所述的碱化吸收组件还配有碱液添加计量装置，所述的碱液添加计量装置包括碱液罐和搅拌装置，碱液添加计量装置通过管路和阀门连通碱液循环泵。进一步的，所述的脱氟除尘液喷淋装置、碱液喷淋装置为螺旋状喷淋装置；喷射出的水呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角，有利于扩大废气与溶液的接触面积，提高吸收率和吸收效果。所述的脱氟除尘组件采用的脱氟除尘液为氯化钙溶液，所述的碱化吸收组件采用的碱液为氢氧化钙溶液。氯化钙、氢氧化钙溶液的配比浓度根据处理的废气量和废气浓度来决定。进一步的优选设备，除雾器为折流板除雾器或漩流板除雾器。本专利技术的有益效果是，首先废气进入脱氟除尘区内，脱氟除尘液从均布的脱氟除尘液喷淋装置喷出，形成无数细小雾滴，与废气充分混合接触后，废气中的灰尘等物质被吸收在脱氟除尘液中,同时废气中的氟化氢与脱氟除尘液中的氯化钙发生，沉淀物落入废水集水锥形槽底部，通过废水排放阀和管道排入废水处理池，部分脱氟除尘液通过脱氟除尘液回流管和脱氟除尘液循环泵循环使用；废气继续上升与碱液喷淋装置喷出的碱液接触，气体中的二氧化碳和部分残留的氟化物与氢氧化钙发生化学反应，反应生成物随碱液流入下部碱液储放槽中，三相分离器实现气、固体和液体的分离，沉淀物被排放阀排放出去；气体然后进入除雾器，气体中的液滴在这里被拦截下来；接着气体进入干燥区，气体中所夹杂的小液滴在这里被拦截吸附下来，至此废气被处理成洁净的气体，处理干燥后的洁净一氧化碳气体通过集气区上部的集气管和排气泵泵入一氧化碳储气罐以备使用。或者首先废气进入脱氟除尘区内，脱氟除尘液从均布的脱氟除尘液喷淋装置喷出，形成无数细小雾滴，与废气充分混合接触后，废气中的灰尘等物质被吸收在脱氟除尘液中,同时废气中的氟化氢与脱氟除尘液中的氯化钙发生，沉淀物落入废水集水锥形槽底部，通过废水排放阀和管道排入废水处理池，部分脱氟除尘液通过脱氟除尘液回流管和脱氟除尘液循环泵循环使用；气体然后进入除雾器，气体中的液滴在这里被拦截下来；接着气体进入干燥区，气体中所夹杂的小液滴在这里被拦截吸附下来，至此废气被处理成洁净的一氧化碳气体，废气继续上升进入氧化区，在氧化铜活动床内一氧化碳被氧化成二氧化碳，然后气体进入碱化吸收区与碱液喷淋装置喷出的碱液接触，气体中的二氧化碳与氢氧化钙发生化学反应，反应生成物随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解铝废气处理一体化装置，其特征在于：所述装置包括脱氟除尘区(1)、碱化吸收区(2)、除雾器(3)、干燥区(4)、集气区(5)和氧化区(6)；所述的脱氟除尘区(1)内设有脱氟除尘组件，所述的脱氟除尘组件包括位于脱氟除尘组件上部的脱氟除尘液喷淋装置(1‑1)、位于脱氟除尘组件下部的废水集水锥形槽(1‑2)，废水集水锥形槽(1‑2)通过废水排放阀(1‑3)和管道连接废水处理池，废水处理达标后排入市政污水管网；脱氟除尘区(1)中下部设有进气管(1‑4)和布气管(1‑5)；脱氟除尘液喷淋装置(1‑1)连接脱氟除尘液循环泵(1‑6)和脱氟除尘液回流管(1‑7)；所述的脱氟除尘组件还配有脱氟除尘液添加计量系统(1‑8)，所述的脱氟除尘液添加计量系统(1‑8)通过管路和阀门连通脱氟除尘液循环泵(1‑6)；所述的碱化吸收区(2)设有碱化吸收组件，所述的碱化吸收组件包括位于碱化吸收组件上部的碱液喷淋装置(2‑1)、位于碱化吸收组件下部的碱液储放槽(2‑2)；碱液储放槽(2‑2)底部设计成锥形结构，并设置有沉淀物排放管(2‑3)和沉淀物排放阀(2‑4)，碱液储放槽(2‑2)内设有三相分离器(2‑5)，三相分离器(2‑5)上部设有溢水堰(2‑6)，溢水堰(2‑6)连接碱液回流管(2‑7)和碱液循环泵(2‑8)，碱液循环泵(2‑8)连接碱液喷淋装置(2‑1)；所述的碱液储放槽上方设有碱液聚集装置(2‑10)，所述的碱液聚集装置(2‑1)的下端直径小于碱液储放槽(2‑2)最上部的直径；所述的碱化吸收组件还配有碱液添加计量装置(2‑9)，所述的碱液添加计量装置(2‑9)包括碱液罐和搅拌装置，碱液添加计量装置(2‑9)通过管路和阀门连通碱液循环泵(2‑8)；所述的除雾器(3)为折流板除雾器或漩流板除雾器；所述的干燥区(4)中设置干燥剂；所述的集气区(5)上部设有集气管(5‑1)和排气泵(5‑2)，收集的一氧化碳被泵入一氧化碳储气罐(5‑3)；所述的氧化区(6)设有氧化组件，所述的氧化组件包括电热管和位于电热管上部的氧化铜活动床，氧化铜活动床上放置氧化铜屑和氧化铜粉；所述的脱氟除尘液喷淋装置(1‑1)、碱液喷淋装置(2‑1)为螺旋状喷淋装置；所述的脱氟除尘组件采用的脱氟除尘液为氯化钙溶液，所述的碱化吸收组件采用的碱液为氢氧化钙溶液；所述的电解铝废气处理一体化装置中间为圆柱形、上下两端为圆锥形罐体，所述罐体上开设有观测口和检修更换口，罐体体积大小可根据待处理气体量的多少而定，采用立式竖直放置。...

【技术特征摘要】
1.一种电解铝废气处理一体化装置，其特征在于：所述装置包括脱氟除尘
区(1)、碱化吸收区(2)、除雾器(3)、干燥区(4)、集气区(5)和氧化区(6)；
所述的脱氟除尘区(1)内设有脱氟除尘组件，所述的脱氟除尘组件包括位
于脱氟除尘组件上部的脱氟除尘液喷淋装置(1-1)、位于脱氟除尘组件下部的
废水集水锥形槽(1-2)，废水集水锥形槽(1-2)通过废水排放阀(1-3)和管
道连接废水处理池，废水处理达标后排入市政污水管网；脱氟除尘区(1)中下
部设有进气管(1-4)和布气管(1-5)；脱氟除尘液喷淋装置(1-1)连接脱氟
除尘液循环泵(1-6)和脱氟除尘液回流管(1-7)；所述的脱氟除尘组件还配有
脱氟除尘液添加计量系统(1-8)，所述的脱氟除尘液添加计量系统(1-8)通过管
路和阀门连通脱氟除尘液循环泵(1-6)；
所述的碱化吸收区(2)设有碱化吸收组件，所述的碱化吸收组件包括位于
碱化吸收组件上部的碱液喷淋装置(2-1)、位于碱化吸收组件下部的碱液储放
槽(2-2)；碱液储放槽(2-2)底部设计成锥形结构，并设置有沉淀物排放管(2-3)
和沉淀物排放阀(2-4)，碱液储放槽(2-2)内设有三相分离器(2-5)，三相分
离器(2-5)上部设有溢水堰(2-6)，溢水堰(2-6)连接碱液回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：万玉山，陈艳秋，黄利，王莉，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32