程大海

（中電投 寧夏能源鋁業(yè)青鋁股份公司,寧夏 青銅峽 751603）

V IR反應(yīng)器吸氟效率低問題淺析

程大海

（中電投 寧夏能源鋁業(yè)青鋁股份公司,寧夏 青銅峽 751603）

鋁電解在生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì),這些有害物質(zhì)對(duì)從事電解生產(chǎn)作業(yè)的人員有很大的傷害,同時(shí)對(duì)周圍的大氣環(huán)境造成污染,而鋁電解凈化系統(tǒng)的作用就是凈化鋁電解煙氣,治理有害物質(zhì).本文結(jié)合凈化實(shí)際生產(chǎn),從鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)的主要設(shè)備、工藝方面分析了影響V IR反應(yīng)器吸氟效率的因素及措施.

鋁電解在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生出大量的有害物質(zhì),尤其以氟化物 （HF）對(duì)工人身體健康,對(duì)廠區(qū)周圍農(nóng)、林、牧、漁和附近居民都會(huì)造成危害.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的要求,對(duì)鋁電解生產(chǎn)產(chǎn)生的有害物質(zhì)的治理日趨嚴(yán)格.鋁電解干法凈化技術(shù),就是利用鋁電解生產(chǎn)原料氧化鋁作為吸附劑吸附電解煙氣中的氟化物 （主要是 HF氣體）,吸附后產(chǎn)生的載氟氧化鋁作為生產(chǎn)原料直接返回電解生產(chǎn)使用.V IR反應(yīng)器就是干法凈化技術(shù)中,完成鋁電解煙氣凈化的關(guān)鍵設(shè)備之一.

V IR簡單釋意是:垂直、輻射、噴射之意.這種反應(yīng)器具有低氧化鋁破損率、高效吸附反應(yīng)率,本技術(shù)從美國引進(jìn)并加以改進(jìn)而成.V IR反應(yīng)器根據(jù)氣體流動(dòng)的多點(diǎn)式錐形運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)的,將沸騰的氧化鋁由噴射器內(nèi)噴出,是一個(gè)均勻的圓截面,達(dá)到氧化鋁與煙氣均勻混合的目的,噴出的氧化鋁隨煙氣上升的同時(shí),又有所降低,從而減少了氧化鋁的破損率及阻力損失.

V IR反應(yīng)器是安裝于進(jìn)入大布袋前立煙管中,是吸附凈化電解煙氣的關(guān)鍵設(shè)備.它的作用是將新鮮氧化鋁噴射到立煙管中形成一個(gè)圓截面,使氧化鋁與煙氣充分混合完成吸附反應(yīng),從而達(dá)到吸附 HF氣體凈化電解煙氣的目的.因此,凈化系統(tǒng)吸氟效率的高低,V IR反應(yīng)器起著決定性的作用.

1 V IR反應(yīng)器吸氟效率低問題實(shí)例

青鋁股份公司 150 kA電解系列凈化二車間.

1.1 凈化二車間 V IR反應(yīng)器吸氟效率低情況

凈化二車間有四套凈化系統(tǒng),分別為凈化西區(qū)、凈化東區(qū)、凈化南區(qū)和凈化北區(qū),擔(dān)負(fù)著150kA電解系列 200臺(tái)電解槽的煙氣凈化任務(wù).2007年 1～3月凈化二車間凈化西區(qū)、南區(qū)、北區(qū)系統(tǒng)氟化物排放多次超標(biāo).凈化系統(tǒng)的除氟主要靠V IR反應(yīng)器來完成電解煙氣的噴淋和吸附.凈化西區(qū)、南區(qū)和北區(qū)現(xiàn)有 12臺(tái) V IR反應(yīng)器,每臺(tái)布袋除塵有三臺(tái)反應(yīng)器,那么要想排氟達(dá)標(biāo),就要保證這三臺(tái) V IR反應(yīng)器連續(xù)不斷的投放相同的新鮮氧化鋁.但現(xiàn)狀是每臺(tái) V IR反應(yīng)器都無法準(zhǔn)確地、直觀地觀察到氧化鋁的投放狀況.V IR反應(yīng)器投料狀況見圖 1.

圖 1 V IR反應(yīng)器投料狀況

1.2 V IR反應(yīng)器吸氟效率低的原因

V IR反應(yīng)器吸氟效率低的原因很多,見圖 2.

從 V IR反應(yīng)器吸氟效率低的原因關(guān)聯(lián)圖中,分析出了 7條末端因素,哪幾條才是主要因素呢?請(qǐng)見表 1.

1.3 V IR反應(yīng)器吸氟效率低的解決方案

1.3.1 沖板流量計(jì)不準(zhǔn)確

圖 2 V IR反應(yīng)器吸氟效率低的原因關(guān)聯(lián)圖

沖板流量計(jì)校定周期太長,參數(shù)發(fā)生了變化致使計(jì)量不準(zhǔn)確需重新校定.在沖板流量計(jì)的下口,按每小時(shí)為單位截取氧化鋁進(jìn)行稱重,然后,將數(shù)值與沖板流量計(jì)的現(xiàn)有數(shù)值相比對(duì)找出了誤差值,經(jīng)計(jì)算換算出了校定參數(shù)并重新進(jìn)行 V IR反應(yīng)器參數(shù)錄入.達(dá)到?jīng)_板流量計(jì)準(zhǔn)確顯示實(shí)際投料量.

表 1 V IR反應(yīng)器吸氟效率低的要因確認(rèn)表

1.3.2 風(fēng)壓過高

將V IR反應(yīng)器的供風(fēng)管與現(xiàn)場的為溜槽供風(fēng)的高壓風(fēng)機(jī)供風(fēng)管聯(lián)通.改變V IR反應(yīng)器的供風(fēng)方式,由原壓縮空氣風(fēng)源改為高壓風(fēng)機(jī)風(fēng).在現(xiàn)有的壓縮空氣供風(fēng)管上加一個(gè)閥門做為備用風(fēng)源.從而達(dá)到可直觀的看到 V IR反應(yīng)器中投放的氧化鋁的目的,從根本上杜絕使用壓縮空氣給設(shè)備造成的損害,如壓縮空氣中含有水和油會(huì)堵塞和腐蝕流化元件;過高的風(fēng)壓 （0.45M Pa）將氧化鋁噴射出噴射器時(shí),會(huì)磨損噴射孔徑,孔徑變大后,氧化鋁的噴射半徑縮短,從而降低吸氟效率.

2 效果檢驗(yàn)

通過對(duì)沖板流量計(jì)不準(zhǔn)確和風(fēng)壓過高兩條要因解決方案的實(shí)施,是否解決了 V IR反應(yīng)器除氟效率低這一問題?請(qǐng)見圖 3～圖 5和表 2.

從圖 3中可以看出凈化北區(qū)和南區(qū)沖板曲線波動(dòng)非常大,無法平穩(wěn)投料而從圖 4可以得出解決方案實(shí)施后凈化北區(qū)和南區(qū)沖板流量計(jì)顯示的曲線,非常平穩(wěn),因此說明計(jì)量準(zhǔn)確,投料連續(xù)平穩(wěn).

從圖 5可以看出 V IR反應(yīng)器解決方案實(shí)施后,可直觀在 V IR反應(yīng)器的下料器中,看到氧化鋁的投料狀況在 2/3處,表明投料連續(xù)平穩(wěn).為了進(jìn)一步驗(yàn)證 V IR反應(yīng)器除氟效率低的問題得到解決,我們統(tǒng)計(jì)了解決方案實(shí)施前 2007年 3～5月份和解決方案實(shí)施后 2007年 6～12月份,凈化系統(tǒng)氟化物排放數(shù)值.見表 2.從表中可以看到 6月份之后,氟化物有了大幅的下降,西區(qū) 57.27%;南區(qū) 72.46%;北區(qū) 80.31%.這說明 V IR反應(yīng)器除氟效率低的問題得到了解決.

表 2 凈化系統(tǒng) 2007年 3～12月氟化物排放統(tǒng)計(jì)表m g/m 3

3 結(jié) 語

（1）V IR反應(yīng)器必須配置適當(dāng)?shù)娘L(fēng)源,才能保護(hù)好V IR反應(yīng)器各元件不被損害,使 V IR反應(yīng)器正常工作,提高除氟效率.

（2）氧化鋁的投料量必需連續(xù)平穩(wěn),V IR反應(yīng)器下料器中的料位保持在 1/2～2/3處為宜.

（3）沖板流量計(jì)要定期校定保證準(zhǔn)確度.

A

1671-6620（2010）S1-0079-03