提高铝电解烟气净化效率分析

王琳珺

摘要：随着社会与经济的发展，人们对于环境环保等方面的关注程度进一步加深。在铝电解行业中，其产生的烟气中含有大量的氟化物和多种有害气体，会对环境造成严重污染。所以，重视铝电解烟气净化效率是极具现实意义的。本文首先简单阐述了烟气收集净化的相关概念，然后对铝电解烟气净化工艺流程与影响因素进行了分析，最后探讨了提升铝电解烟气净化效率的措施，以供参考。

关键词：铝电解；烟气净化；效率

铝电解作为现代工业生产的重要环节之一，对经济发展和社会进步起到了重要推动作用。然而，铝电解过程中产生的烟气中含有大量的氟化物、二氧化硫等有害气体，严重污染环境，对人类健康和生态系统造成威胁。面对日益严峻的环境污染形势，提高铝电解烟气净化效率已经成为一个迫切需要解决的问题。通过探索提高铝电解烟气净化效率的方法和技术，可以减少对环境的污染，提高资源利用效率，促进工业可持续发展。

1.烟气收集净化概述

1.1烟气的基本知识

电解铝生产过程中，除阳极气体（CO2、CO）外，还会释放出有害的烟气（主要是HF气体），这些烟气对人的身体健康和周围生态环境都会造成危害。另外，在铝电解烟气中还含有可回收利用的物质（主要是HF和挥发粉尘）。因此，为改善环境，充分利用自然资源，达到生产与自然的和谐，就必须搞好铝电解烟气的净化回收工作。

1.2烟气收集的发展状况

铝电解烟气净化回收，首要是要做到有效地捕集电解槽散发出的烟气。电解槽结构不同，所采用的集气方式也不相同。中间下料预焙槽采用很多小块罩板把整个电解槽密闭起来，所收集到的烟气通过电解槽一端的排烟支管汇总到电解厂房两侧的排烟总管，再送到净化系统。由于是中间自动加工下料，除了铝和换阳极工作外，其余不用敞开罩板，因此，集气效率高，效果好。边部加工预焙槽多采用机械或液压传动集气罩，罩体是整体。加工出铝和阳极工作等都必须打开罩盖，因此效果比中心下料预焙槽差，集气效率低。随着电解铝工业化生产的发展技术的进步，同时也随着人类环保意识的增强，铝电解烟气收集和处理也在不断进步和改进。随后烟气净化处理便产生了湿法净化和干法净化两种烟气净化形式。随着大型中心下料槽的发展应用，现广泛采用干法净化。

2铝电解烟气净化工艺流程

湿法净化回收和干法净化回收是铝电解烟气净化的两种主要方法，经过多年的发展应用，我们发现，干法净化容易控制、流程简单、环境好、操作容易，且干法净化回收过程中产生的二次污染小、净化效果好，湿法净化回收系统已逐渐不适应环保的要求，趋于被淘汰，目前大部分湿法净化工艺已经被干法净化工艺所取代。干法净化就是以某种固体物质的吸附性能来吸附另一种气体物质所完成的烟气净化过程，具有吸附作用的物质称吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。少量的烟气通过集气罩的缝隙进入电解厂房，这些气体由窗户进入的大量空气稀释，受热气的作用上升到天窗，由天窗排入大气中，这部分没有进入干法净化集气系统的烟气就是我们所说的无组织排放气体。从铝电解烟气净化工艺来看，一次集气的效率是铝电解烟气中污染物净化回收基础，集气效率越高，无组织排放的污染物就越少，集气效率对整个净化系统综合净化效率起着决定作用。

3影响电解烟气效率的主要因素

首先，在铝电解的生产过程当中，电解槽内会产生一定量的烟气，而这些烟气在排放时是有组织的，主要是通过排放风机来减少负压的，最主要的目的也是为了确保在板间缝的位置有一定量的微负压，从而控制烟气不会扩散。由于排烟量的多少会影响到电解槽内的集气量，只有提高排烟量才能有效地提高集气效率，也可以控制污染源的排放。从这些年来看，在设计一些大容量的电解槽时可以看出，排烟量都有所增加，这种处理虽然可以提高净化系统，但同时也会增加大量的费用。对此，选用合理的电解槽排放量是解决净化系统的根本，也是提高净化效率的基础。

其次，由于在净化系统当中的除尘布袋所起到的除尘效率是非常低的，对净化效率造成直接的影响。所以袋式除尘器的效率越高，所投入的原材料回收率也就越高，也就是说应用氧化铝的材料越少，铝电解的成本就相对较低，而对环境的污染也较少。

最后，处理烟气净化系统时，一旦出现烟气分布不均匀的现象时将会导致烟气量超标，这是因为除尘器的过滤单元没有达到设计的要求，从而加大了过滤单元的负担。在这种情况下，不仅会缩短过滤袋的使用时间，同时也会降低净化效率，影响净化系统的应用，所以在对净化系统设计时必须把管道制成几何形状，从而来确保过滤单元的排放量。此外，在投放氧化铝时也应均匀分布，这是非常重要的一点，在进行投放时应连续并均匀，应用合理的反应器，把风速控制好，保证电解烟气和氧化铝可以均匀的混合吸附。还应注意的是，进行氧化铝的净化时必须对其筛分，从而避免氧化铝当中存在的大颗粒物质的沉积，降低对设备造成的影响。

4提高铝电解烟气净化效率的关键措施

铝电解过程中产生的烟气中含有大量的氟化物和其他有害气体，对环境造成污染。因此，开发和应用有效的烟气净化技术，能够降低烟气中有害物质的排放，提高铝电解烟气净化效率，保护环境，促进可持续发展。

4.1合理选择和优化烟气净化设备

合理选择和设计烟气净化设备是提高净化效率的关键一步。根据不同的有害物质成分和浓度，选择合适的除尘装置和脱硫脱氟装置。静电除尘器、布袋除尘器、湿式除尘器等可以有效去除烟气中的颗粒物。而利用活性炭吸附技术、催化氧化等可以去除有机物和氟化物。同时，针对特定的有害物质，还可以考虑采用先进的膜分离、气相催化等技术。优化净化设备的设计和操作条件，例如增加除尘器的过滤面积、提高脱硫装置的液气比或增加喷雾塔层数等，可以提高净化效率。

4.2高效除尘技术

除尘是提高烟气净化效率的关键环节之一。传统的除尘装置如静电除尘器、布袋除尘器等已被广泛应用，但其效率有限。因此，应考虑采用更高效的除尘技术，如湿式静电除尘器、静电粉尘捕集器等。这些装置在除尘效率和能耗方面都具有显著优势，能够更有效地去除烟气中的颗粒物。除了颗粒物，烟气中的氟化物和二氧化硫等有害物质也需要进行净化处理。传统的脱硫工艺如石灰石脱硫、喷雾塔脱硫等已被广泛应用，但对氟化物的处理效果较差。因此，应考虑采用更高效的脱硫脱氟技术，如ASR等新型工艺。这些技术能够同时去除氟化物和二氧化硫，提高净化效率。

4.3改进工艺流程

改进工艺流程也是提高净化效率的重要措施之一。通过增加烟气处理的环节和工序，例如增加多级脱硫设备或引入额外的湿式除尘塔等，可以对烟气进行更彻底的净化。优化烟气处理的顺序和方式，例如将脱硫放在除尘之前、采用湿法除尘前后的组合等，可以提高不同有害物质的净化效率。

4.4严格控制操作参数

严格控制操作参数对于提高净化效率非常重要。在铝电解过程中，控制电解槽温度和气体流量，使其稳定在适宜的区间内，可以减少烟气中有害物质的生成。控制电解液成分和浓度，例如减少氟化物浓度，可以降低烟气中氟化物的排放。此外，还需控制各个环节的操作参数并进行参数监控，确保烟气净化系统正常运行和高效净化。

结束语

综上所述，铝电解烟气净化是保护环境和实现可持续发展的重要任务。通过合理选择和优化烟气净化设备、改进工艺流程、严格控制操作参数以及采用高效除尘技术、高效脱硫脱氟技术等技术手段，我们可以提高铝电解烟气的净化效率，减少有害物质的排放，并降低能耗和资源消耗。

参考文献：

[1]黄国贤.电解烟气净化除尘器的研究[J].机械管理开发,2022,37(12):24-25+30.

[2]陈丽新.电解铝烟气净化系统节电技术分析[J].轻金属,2022(11):25-29.

[3]赵毅.铝电解烟气SO2深度处理的研究与探讨[J].设备管理与维修,2020(19):73-74.