Зі зменшенням використання природного кріоліту втрати фторидних складових з електролізера набули нового значення. Поліпшення технології повинно було привести до більш повного використання фторидного напівпродукту, знижуючи таким чином витрата існуючого джерела.
Склад відходить газу залежить від якості вуглецю і типу використовуваних анодів, оскільки електролізери з обпаленими анодами завжди містять менше фтороуглеродов. Навіть в газах на виході з пальників електролізерів Содерберга зміст смолистих становить 1-3 кг/тонну виробленого алюмінію. Уловлювання цих смолистих речовин представляє собою основну відмінність процесу газоочистки електролізерів з самообжігающіміся анодами. Фториди у викидах (часто званих "фтор") присутні як у вигляді газів, так і в твердій формі. Загальна витрата фторидів в електролізері проте включає втрати через футеровку, і коливається в межах 15-50 кг/т виробленого алюмінію, залежно від способу подання. Приблизно половина цієї кількості йде з електролізера з анодними газами. Швидкість втрат залежить від типу електролізера (вона зазвичай вища на електролізерах Содерберга), складу електроліту, робочої температури і щільності струму. Оскільки в анодах міститься сірка, її оксиди також несуться анодними газами, і їх кількість еквівалентно 3-15 кг сірки на тонну виробленого алюмінію.
Стає очевидним, що промисловість не тільки зіткнулася з технічними труднощами при вловлюванні викидів, але існує і подальша проблема їх очищення. Було розроблено два різних способу переробки викидів - сухий і мокрий процеси. На ранніх стадіях газоочистки існувала невизначеність ефективності уловлювання фтору обладнанням, оскільки не було відповідного пробовідбору та аналітичних методів. Приміром, обладнання для пробовідбору рідко забезпечувало необхідну ефективність, достатню для визначення субмикронной фракції дрібного матеріалу. Далі, при вдосконаленні пробовідбору мікрочастинок мокрі скрубера і циклони виявилися менш ефективними, ніж декларувалися раніше. Головний прорив у технології контролю викидів було здійснено в 60-ті роки, коли була розроблено систему загальної газоочистки, здатна ефективно регенерувати викиди фторидів. Перша система сухого газоочистки використовувала активоване глинозем, проте згодом процес був модернізований для роботи на металургійному глиноземі.
В
1. Способи очищення газоподібних виділень при електролізі алюмінію
Традиційно використовувана технологія описується способами, застосовуваними для поглинання з газової фази фтористого водню. Мокра очистка є методом, коли для уловлювання та видалення фторидів у вигляді твердих речовин або рідкої фази застосовується водний розчин, тоді як суха очищення дозволяє хімічно сорбировать газоподібний фтор глиноземом.
1.1 Мокра газоочистка
Мокрі скрубери часто встановлюються на заводах, регенеруючих кріоліт або фтористий алюміній. Сьогодні акцент робиться на способах очищення промислових стоків та безпеки відвалів. Специфічні місцеві умови і можливості безпечного розміщення відходів стали основними параметрами очищення викидів внаслідок існування жорстких вимог запобігання вторинного забруднення.
Найбільш широко мокрі скрубери сьогодні використовуються для уловлювання двоокису сірки після сухих скруберів, або за наявності екстремально високих природоохоронних стандартів, і стає необхідним очищати корпусні гази в якості допомоги сухим скрубером. Мокрі скрубери застосовуються також для очищення топкових газів печей випалу анодів. <В
1.1.1 Хімізм процесу
Фтористий водень і двоокис сірки розчиняються у воді, але в розчин зазвичай додається луг для підвищення розчинності та подальшого зниження зворотного тиску, що розвивається рідиною. Це також забезпечує зниження потоку рідини, який необхідно постійно відводити від скрубера. При використанні прямої добавки в скрубберний розчин гашеного вапна газоочистка проходить по реакціях:
2HF (г) + Ca (OH) 2 (р-р) = CaF 2 (тв) + 2H 2 O (ж)
SO 2 (г) + Ca (OH) 2 (р-р) = CaSO 3 * 1/2H 2 O (тв) +1/2H 2 O (ж)
2 [CaSO 3 * 1/2H 2 O] (тв) + O2 (г) + 3H 2 O (р- р) = 2 [CaSO 4 * 2H 2 O] (тв)
Зрошувачі і бризгоуловітель встановлюються для захисту від широкомасштабного освіти бризок при зростанні кількості нерозчиненого продукту, що приводить до збільшення трудовитрат і зниження ефективності роботи. Добавка вапна сьогодні теж не практикується. Вона була витіснена більш широко використовуваним подвійним лужним процесом. Фтористий водень тут поглинається лужним розчином натрію по реакцій:
2HF (г) + Na 2 CO 3 (р-р) = 2NaF (р-р) + СО 2 (г) + H 2 O (ж)
HF (г) + 2NaOH (р-р) = 2NaF (р-р...
