電解車間殘極氟化物無組織排放狀況的分析及措施

大氣網(wǎng)訊:摘要：電解鋁廠主要污染是電解車間的無組織排放，而無組織污染中殘極排放占有較大的比重。本文重點論述殘極污染物排放的防治措施，通過設(shè)立殘極冷卻收集系統(tǒng)的形式減少車間的無組織排放。

工業(yè)鋁電解槽以氟化鹽一氧化鋁熔體為電解質(zhì)，以炭素材料為電極進行電解，在陰極上析出液態(tài)的金屬鋁，在陽極上產(chǎn)生以CO2為主的陽極氣體。同時還散發(fā)出以氟化物、粉塵等大氣污染物為主的煙氣，與陽極氣體統(tǒng)稱為電解煙氣。彌漫在電解車間內(nèi)部的電解煙氣使勞動條件惡化，嚴(yán)重影響生產(chǎn)工人的身體健康。電解煙氣擴散到廠區(qū)周圍將污染大氣，給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及人民生活帶來極大的危害。按照國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GB25465—2010(鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，必須對電解煙氣加以治理，達標(biāo)排放。在《鋁工業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》中明確要求全廠氟化物(以F計)排放低于0．6kg／t—A1。在部分電解鋁企業(yè)相對集中的地區(qū)，受區(qū)域排放總量的限制，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求全廠氟化物排放降低至0.45kg／t—A1，最低的達到0.15～0.25kg／t—Al。

電解鋁廠氟化物主要通過凈化系統(tǒng)有組織排放和電解車間無組織排放。目前國內(nèi)電解煙氣凈化系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了1～2mg／Nm3的排放指標(biāo)，折合噸鋁排煙約為0.065～0.13kg／t—A1，達到較低的排放量。通過降低有組織排放實現(xiàn)全廠的氟化物排放降低的幅度有限，只有通過降低電解車間無組織排放來降低全廠的氟化物排放。而殘極在無組織排放中占有較大的比重，因此應(yīng)該進行殘極煙氣的收集與處理。

1 殘極煙氣的排放

一般認(rèn)為殘極對電解車間氟排放量貢獻為0.06～0.1kg／t—A1，其冷卻一般要經(jīng)過數(shù)個小時(10小時)，在冷卻的過程中都會伴有氟化氫的排放(主要是由于高溫殘極與空氣中的水分接觸)；而排放主要集中在殘極從電解槽取出后的30分鐘內(nèi) 。

Elaine．Y等人 認(rèn)為，大約50％ 的HF會在2～ 3個小時以內(nèi)揮發(fā)掉。Warren．E Haupin等 認(rèn)為，殘極一般揮發(fā)0．093kg F／t—A1，其中30％在殘極移出后的15分鐘內(nèi)釋放，50％ 在移出后的30分鐘內(nèi)釋放。并且釋放量隨著殘極所帶電解質(zhì)的增加而增加。也有人認(rèn)為殘極中50％HF在2～3小時內(nèi)揮發(fā)。Stepl J．Lindsay等人在封閉的設(shè)備內(nèi)測試了殘極組的排放情況，得出殘極基本上在10小時內(nèi)才能冷卻到環(huán)境溫度，但是在5～8分鐘內(nèi)，本會散發(fā)出0．02kg／t—A1，在10小時會散發(fā)出0．14±0．06kg／t—A1(具有96％ 的相關(guān)性)。圖 2、3分別是Stephen J．Lindsay等人的實驗裝置和測試曲線。

在今后的設(shè)計和應(yīng)用過程中，仍需要對管道配置形式、風(fēng)機配置形式、集氣罩的自動方式等進行研究和優(yōu)化，使其更便于操作。

原標(biāo)題:電解車間殘極氟化物無組織排放狀況的分析及措施