Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера



Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера
Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера
Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера

 


Владельцы патента RU 2448200:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при удалении отходящих газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом. Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера, снабженного газосборным колоколом, навешенным по периметру анодного кожуха и соединенного с газоходами системы централизованного газоудаления, включает сжигание газа в подколокольном пространстве газосборного колокола путем подачи воздуха под газосборный колокол и удаление отходящих газов. Удаление газов во время выполнения операционных обработок электролизера и анодных эффектах осуществляют созданием разряжения в подколокольном пространстве путем инжекции по направлению движения потока отходящих газов в газоотводящих патрубках. Инжекторы встроены в газоотводящие патрубки, установленные на продольных сторонах газосборного колокола. Сжатый воздух подают под давлением 1÷4 атм. Изобретение позволит увеличить разряжение в подколокольном пространстве, увеличить эффективность работы системы колокольного газоотсоса при операционных обработках электролизера и анодных эффектах. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при удалении отходящих газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом.

Существующая на электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом система колокольного газоотсоса не обеспечивает требуемой эффективности сбора и эвакуации газов, сходящих из-под подошвы анода, особенно во время операционной обработки электролизера и во время анодных эффектов.

Эффективность колокольного газоотсоса, эксплуатируемого в настоящее время, составляет, в среднем, 75-85%, что недостаточно для достижения норм предельно допустимых выбросов, установленных для Российских алюминиевых заводов. А при операционной обработке электролизера эффективность газоотсоса падает до 30-40%. При анодных эффектах происходит интенсивное выделение поверхностно-активных углеводородов (ПАУ) - (флуорен, фенантрен, антрацент, флуорантен, пирен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(е)перен, бенз(е)флуорантен, бенз(k)флуорантен, бенз(а)пирен, дибенз(а,h)антрацен, бeнз(g,h,i)пиpeн, индено(1,2,3-с,d)пирен) из под подошвы анода и выбивание этих газов из-под колокольного пространства в рабочую зону электролизера.

В связи с этим актуален поиск технических решений, позволяющих повысить эффективность колокольного газоотсоса при проведении операционных работ на электролизере и при возникновении анодных эффектов.

Известен способ дожигания анодных газов в газосборном колоколе (ГСК) алюминиевого электролизера. Система газоотсоса создает в камере сгорания постоянное разрежение. Газы из-под колокольного пространства постоянно поступают в камеру сгорания. Воздух нагревается за счет тепла, теряемого поверхностью анода, и поступает в камеру сгорания (авт. св. СССР №1023005, м.кл. С25С 3/22, 1983).

Недостатком известного способа является невозможность чистки камеры сгорания газосборника от отложений пыли и смолистых веществ и уменьшение срока службы газосборника. Кроме того, известный способ не позволяет эффективно удалять анодные газы при выполнении операционных работ и анодных эффектах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ удаления отходящих газов из алюминиевого электролизера, включающий предварительное сжигание под газосборником путем подачи дополнительного воздуха с глиноземом и дожигание газа. Дожигание газа осуществляют путем дополнительной подачи прогретого сжатого воздуха через эжектор в горелочное устройство (патент РФ №1702717, м.кл. С25С 3/12, 1996). В алюминиевом электролизере газосборник навешен по периметру кожуха анода. Поясок кожуха анода снабжен каналом для подачи сжатого воздуха под газосборник и камерой подачи глинозема. Канал соединяет сеть сжатого воздуха и с эжектором. Под газосборник осуществляют подачу воздуха одновременно с глиноземом в соотношении объема воздуха к объему газов электролиза, равному 0,8-1 - 1,5-1. Одновременно в горелочное устройство подают предварительно прогретый воздух.

Недостатком способа-прототипа является то, что подача сжатого воздуха в подколокольное пространство не позволит создать разряжение для предотвращения выбивания анодных газов при выполнении операционных работ и анодных эффектах, а также при частичной разгерметизации газосборного колокола. Предлагаемый способ не позволяет эффективно удалять анодные газы, т.к. подача сжатого воздуха вместе с глиноземом в подколокольное пространство приведет к интенсификации пылеобразования, в результате газоходные каналы будут забиты частицами глинозема, и удаление газов будут не эффективным даже в межоперационный период.

Задачей изобретения является увеличение эффективности системы удаления газов с электролизера при операционных обработках электролизера и анодных эффектах.

Технический результат заключается в увеличении величины разряжения в подколокольном пространстве газосборного колокола алюминиевого электролизера.

Поставленная задача решается тем, что в способе улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера, снабженного газосборным колоколом, навешенным по периметру анодного кожуха, и соединенного с газоходами системы централизованного газоудаления, включающей сжигание газа в подколокольном пространстве путем подачи воздуха под газосборный колокол и удаление отходящих газов, согласно заявляемому изобретению, удаление газов во время выполнения операционных обработок электролизера и анодных эффектов осуществляют созданием разряжения в подколокольном пространстве путем инжекции по направлению движения потока отходящих газов в газоотводящих патрубках, установленных на продольных сторонах газосборного колокола, через встроенные инжекторы.

Инжекцию проводят при давлении 1÷4 атм.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что удаление отходящих газов из алюминиевого электролизера производят увеличением разряжения в подколокольном пространстве путем инжекции потока отходящих газов. В газоотводящие патрубки вмонтированы инжекторы, позволяющие увеличить разряжение под ГСК при операционных обработках электролизера и анодных эффектах.

Ни из патентной, ни из научно-технической литературы не известно использование указанных отличительных признаков с целью увеличения эффективности удаления анодных газов при операционных обработках электролизера и анодных эффектах.

Это позволяет сделать вывод о том, что предложенное техническое решение соответствует критериям «новизна» и «существенные отличия».

Способ удаления газов поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид системы удаления газов алюминиевого электролизера; на фиг.2 приведен эскиз врезки инжектора в газоотводящий патрубок; на фиг.3 показана диаграмма разряжения, показывающая распределение разряжения под ГСК при величине давления сжатого воздуха Р=1 атм.

Система для удаления газов из алюминиевого электролизера (фиг.1) включает газосборный колокол 1, газоходные каналы 2 и инжекторы 3, смонтированные на газоотводящих патрубках 4 (фиг.2).

Сущность изобретения состоит в следующем.

Через инжекторы, встроенные в газоотводящие патрубки и направленные по оси патрубков в сторону движения газового потока, подается сжатый воздух под давлением. В результате под действием струи сжатого воздуха разряжение газового потока увеличивается. Передача энергии от одного потока к другому происходит путем их турбулентного смешивания.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В процессе работы алюминиевого электролизера происходит выделение анодных газов, которые поступают под колокол газосборного колокола электролизера, дожигаются и удаляются через газоходные каналы под действием разряжения, создаваемого дымососами газоочистных сооружений. При выполнении операционных работ происходит разгерметизация газосборного колокола. Для исключения выбивания анодных газов в корпус в подколокольном пространстве увеличивается разряжение путем подачи сжатого воздуха под давлением в газоотводящие патрубки через инжекторы.

Для подтверждения увеличения разрежения в подколокольном пространстве путем направленной подачи сжатого воздуха в систему газоотсоса была проведена серия расчетов действующей конструкции системы газоотсоса по заявляемому способу.

Результаты математического моделирования, выполненные в программе StarCD, показали, что при величине давления сжатого воздуха Р=1÷4 атм, подаваемого в инжекторы, величина разряжения в газосборном колоколе электролизера увеличивается в 1,5-2,7 раз, достигая значения Р=-25 Па (фиг.3).

1. Способ улавливания отходящих газов из алюминиевого электролизера, снабженного газосборным колоколом, навешенным по периметру анодного кожуха, и соединенного с газоходами системы централизованного газоудаления, включающий сжигание газа в подколокольном пространстве путем подачи воздуха под газосборный колокол и удаление отходящих газов, отличающийся тем, что удаление отходящих газов осуществляют созданием разряжения в подколокольном пространстве путем инжекции по направлению движения потока отходящих газов в газоотводящих патрубках, установленных на продольных сторонах газосборного колокола, через встроенные инжекторы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что инжекцию проводят при давлении 1÷4 атм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к оборудованию для электролитического получения алюминия, а конкретно к устройствам для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга.

Изобретение относится к производству алюминия на электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, в частности к способу очистки горелочного устройства и газоходной сети алюминиевого электролизера.

Изобретение относится к системе и способу улавливания выбросов, производимых электролизером, предназначенным для производства алюминия, и отвода упомянутых выбросов из электролизера в потоке газа.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к получению алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом с верхним и боковым токоподводом, конкретно к способам, применяемым при получении алюминия, для сокращения фонарных выбросов загрязняющих веществ.

Изобретение относится к способу и устройству для манипулирования крышками укрытия, используемым в электролитической ванне типа Холла-Эру для производства алюминия.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом. .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия в электролизерах с самообжигающимся анодом и верхним токоподводом, и направлено на увеличение эффективности сбора анодных газов, образующихся в процессе электролиза.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и может быть использовано для сбора и дожигания анодного газа, а также для эвакуации продуктов дожигания анодного газа.

Изобретение относится к устройствам для термического обезвреживания анодных газов электролизного производства алюминия. .

Изобретение относится к устройствам для дожигания анодных газов электролитического получения алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами. .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано для удаления анодных газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимся анодом, оснащенных системой автоматической подачи сырья

Изобретение относится к удалению газов из множества электролизных ячеек

Изобретение относится к охладителю дымового газа из алюминиевых электролизеров при выплавке алюминия и способу охлаждения и очистки дымового газа

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами, и может быть применено для улавливания выбросов при выполнении технологических операций, связанных с разгерметизацией укрытий

Изобретение относится к устройству для аспирации газа электролизера с верхним токоподводом для электролитического получения алюминия
Изобретение относится к способу перестановки штырей на алюминиевом электролизере с верхним токоподводом

Изобретение относится к очистке отходящих газов электролизеров с обожженными анодами, снабженных системой автоматической подачи глинозема. Линия включает блок сухой очистки, содержащий бункер свежего глинозема, вертикальный реактор - адсорбер, соединенный линией подачи свежего глинозема с бункером и снабженный узлом для подачи отходящих газов, узлом подачи свежего глинозема, узлом подачи отработанного глинозема, рукавный фильтр, состоящий из фильтрационной камеры и бункера-накопителя отработанного глинозема, связанного с бункером фторированного глинозема. Блок сухой очистки, соединенный с линией подачи фторированного глинозема к электролизерам и с реактором-адсорбером, включает систему отвода газов из фильтрационной камеры, систему вывода очищенных газов в атмосферу, при этом линия подачи свежего глинозема из бункера в реактор-адсорбер и линия подачи фторированного глинозема из бункера фторированного глинозема в систему централизованной подачи глинозема к электролизерам выполнены в виде аэрожелобов. Бункер свежего глинозема снабжен контуром аэрации сжатым воздухом. Обеспечивается снижение энергетических и эксплуатационных затрат, повышение степени очистки отходящих газов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу удаления фторида водорода из технологического газа, образуемого во время получения алюминия из оксида алюминия. Система газоочистки (1) содержит скрубберную камеру (8, 10, 12) для целей смешивания технологического газа с дисперсным оксидом алюминия, и фильтрующее устройство (24, 26, 28), которое расположено ниже по потоку от скрубберной камеры (8, 10, 12) по отношению к направлению потока технологического газа. Устройство измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) функционирует для измерения величины концентрации диоксида серы, который присутствует в технологическом газе ниже по потоку от фильтрующего устройства (24, 26, 28). Контрольное устройство (46) функционально связано с устройством измерения диоксида серы (40, 42, 44, 50) и функционирует для использования измеренной величины концентрации диоксида серы для оценки эффективности удаления фторида водорода посредством системы газоочистки (1). Технический результат заключается в повышение эффективности удаления фторида. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для улавливания и удаления отходящих газов алюминиевых электролизеров Содерберга. Устройство содержит газосборный колокол, навешенный по периметру анодного кожуха, соединенный с газоходами системы централизованного газоудаления, и патрубки. Не менее двух патрубков установлены симметрично в центральной части продольных сторон, в зоне максимальных температур газосборного колокола и соединены трубопроводами с газоходами системы централизованного газоудаления. Патрубки выполнены с уменьшением площади выходного отверстия патрубка по отношению к входному отверстию. В зоне газосборного колокола, прилегающей к местам установки патрубков, выполнены отверстия для подачи воздуха. В основании патрубков выполнены дополнительные отверстия для подачи воздуха. Дополнительные отверстия в основании патрубков выполнены по оси симметрии патрубков, а соотношение высоты расположения отверстий над основанием патрубков к длине основания патрубков составляет 0,22÷0,27. Обеспечивается горение под газосборным колоколом электролизера и в нижней области патрубков, создание достаточного разрежения для удаления анодных газов из-под газосборного колокола как при полной герметизации газосборного колокола, так и при его частичной разгерметизации с обеспечением снижения выбросов в атмосферу корпуса электролиза. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх