专利名称：一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置。
背景技术：
现行电解铝生产采用碳素阳极，在碳阳极的铝电解生产过程中，将产生CO和C02， 还伴有碳氟化物、芳香族致癌化合物以及二氧化硫等温室气体或有害气体的生成，造成环 境污染。同时由于碳阳极在电解过程中不断消耗，故需要动态地调整电极的极间距，不利于 生产工艺的稳定，也增加了电解槽系统控制的复杂性。在铝电解生产过程中，使用非消耗且尺寸稳定的惰性阳极代替传统的碳阳极，能 够从环境、能源和经济方面产生显著的效益。随着铝电解工业的迅速发展及惰性阳极研究 的深入，国内外对于隋性阳极的研究也已经进行多年，并取得了丰硕的成果，发表了大量的 专利和论文。目前，实验室中惰性阳极材料已经具有相当理想的性能，国际上多家研究机构 正在努力争取实现其工业化。铝电解槽中使用惰性阳极，除了能够大大降低能耗和节省更换阳极的费用，其更 大的意义在于环境方面，因为使用惰性阳极在铝电解生产过程中不会产生温室气体及其他 有害气体，其烟气的主要成分为氧气，如果将产生的氧气净化回收，还可以作为一种副产品 而获得新的经济效益。现行电解铝工业中产生的烟气，大多采用干法净化，就是直接用电解铝的生产原 料——氧化铝作吸附剂，吸附铝电解烟气中的氟化氢等有害成分。经过不断的发展和完善， 烟气干法净化回收系统以其流程与操作简单、管理与维护方便、净化率高、无二次污染等优 势得以广泛采用。近年来关于铝电解烟气干法净化的专利文献大量出现，例如，专利 CN200720200460. 4公开了一种铝电解烟气的净化加料装置，该实用新型不仅可减少氧化铝 的用量，提高铝电解烟气净化的净化效率，而且可提高氟化氢的回收率，节约能源。同时还 具有结构简单，设计合理和易于维护等优点，具有很好的推广价值和经济价值。专利CN200820163178. 8提供了一种用于铝电解烟气净化系统的沸腾床装置，由 于其沸腾面积大，能将进入袋式除尘器的电解含氟烟气再次进行干法净化，初步解决了除 尘系统前的反应器对电解含氟烟气净化不彻底的问题；由于将储料和排料集中于一体，利 用氧化铝气力式输送的原理，解决了氧化铝粉末在供应不足的特殊情况下，铝电解烟气治 理系统不能正常运行的问题。专利CN200810170717. 5涉及一种铝电解烟气净化系统线性给料方法。该本发明 所述的方法包括投料工序、沸腾工序和调节投料工序三个步骤；该发明解决了净化系统烟 气净化投料装置依赖国外进口设备难题，提高了铝电解烟气净化系统的净化效率，全氟净 化效率99%以上；减少了污染物的排放，消除了现有技术由于反应器失效而引发的环境污 染。此方法可广泛应用于铝电解生产行业烟净化系统。发明内容本实用新型的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效处理电解 过程中产生的烟气、结构简单、效果好的回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置。本实用新型的目的通过以下技术方案实现的一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，其特征在于其结构包括烟气排出管——该排出管与电解槽垂直下料管为同一根管；筛板——该筛板为开有若干通孔的孔板，筛板边缘与下料管的排烟管内壁固接、 水平位于烟气排出管内；氧气引出管——该引出管为从筛板上方的烟气排出管引出的侧管；过滤滤筒——该滤筒以涤纶针刺毡为过滤介质，滤筒的两端固定在烟气排出管的 管壁上，其中一端与氧气引出管相联，氧气引出管的另一端与联有抽气泵的氧气集气管道 相联。本实用新型的一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，其特征在于所述筛板的为 下凹锥形筛板。本实用新型的一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，能有效处理电解过程中产 生的烟气，回收烟气中的有用成份，结构简单、效果好。本实用新型的装置可以获得很好的 烟气净化效率和氟化物的回收率，并且得到氧气副产品。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为筛板的结构示意图。
具体实施方式
一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，其结构包括烟气排出管1——该排出管与电解槽垂直下料管为同一根管；筛板2——该筛板为开有若干通孔的孔板，筛板边缘与下料管的排烟管内壁固接、 水平位于烟气排出管内；氧气引出管3——该引出管为从筛板上方的烟气排出管引出的侧管；过滤滤筒4——该滤筒以涤纶针刺毡为过滤介质，滤筒的两端固定在烟气排出管 的管壁上，其中一端与氧气引出管相联，氧气引出管的另一端与联有抽气泵的氧气集气管 道相联。本实用新型的装置，利用电解槽的下料管作为排气管，由于下料管与电解槽完全 密闭，电解过程中产生的烟气的上升通道也就是加入氧化铝的下料通道，在下料通道中安 装带孔筛板，筛板上的小孔既是氧化铝粉末的下降通道，也是载氟烟气的上升通道，因此， 筛板上的氧化铝粉末在上升烟气的喷吹之下处于半流化状态，从而大大增加固体氧化铝与 烟气的接触时间，提高了烟气的净化效率和氟化氢的回收率。电解过程中产生的烟气在上 升的过程中与作为原料的新鲜氧化铝充分接触后，大部分的电解质和HF气体重新返回电 解槽，其余烟气的气相成分主要为氧气。本实用新型的装置，过滤的动力来源于烟气本身的压力和外部抽气泵抽气时产生的负压，抽气泵抽气时产生的负压可以增大滤筒的过滤动力，并且可以通过调节泵的流量 和旁路管道上阀门开合的大小来调节抽气的速率和电解槽内的压力。 操作时，由于电解槽为密闭容器结构为上端开有部分孔道用来安装下料管、热电 偶及压力传感器；本实用新型以电解槽的下料管为烟气的上升通道即烟气排出管，烟气上 升通过筛板，筛板上的小孔既是氧化铝粉末的下降通道，也是载氟烟气的上升通道。烟气在 自身压力及外部抽气泵抽力的作用下通过筛板上的小孔向上走，氧化铝粉末在重力作用下 通过小孔下降。筛板的水平高度从四周往中心逐渐降低，斜度为5 10度，使氧化铝粉末 不至于在板上停留积累。因此，通过控制新鲜氧化铝粉末的下料速度和抽气泵的抽气流量， 可以使得筛板上的氧化铝粉末在上升烟气的喷吹之下处于流化状态，从而大大增加了固体 氧化铝与烟气的接触时间，保证了气固两相充分混合均勻，从而提高了铝电解烟气的净化 效率和氟化氢的回收率。电解过程中产生的烟气在上升的过程中与作为原料的新鲜氧化 铝充分接触后，大部分的电解质和HF气体重新返回电解槽，其余烟气的气相成分主要为氧 气。筛板可周期性地振动或作螺旋式运动，避免电解槽中的挥发物质凝固后附在板上。
权利要求一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，其特征在于其结构包括烟气排出管——该排出管与电解槽垂直下料管为同一根管；筛板——该筛板为开有若干通孔的孔板，筛板边缘与下料管的排烟管内壁固接、水平位于烟气排出管内；氧气引出管——该引出管为从筛板上方的烟气排出管引出的侧管；过滤滤筒——该滤筒以涤纶针刺毡为过滤介质，滤筒的两端固定在烟气排出管的管壁上，其中一端与氧气引出管相联，氧气引出管的另一端与联有抽气泵的氧气集气管道相联。
2.根据权利要求1所述的一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置，其特征在于所述筛 板的为下凹锥形筛板。
专利摘要本实用新型涉及一种回收惰性阳极铝电解槽氧气的装置。其特征在于其结构包括烟气排出管——该排出管与电解槽垂直下料管为同一根管；筛板——该筛板为开有若干通孔的孔板，筛板边缘与下料管的排烟管内壁固接、水平位于烟气排出管内；氧气引出管——该引出管为从筛板上方的烟气排出管引出的侧管；过滤滤筒——该滤筒以涤纶针刺毡为过滤介质，滤筒的两端固定在烟气排出管的管壁上，其中一端与氧气引出管相联，氧气引出管的另一端与联有抽气泵的氧气集气管道相联。本实用新型的装置可以获得很好的烟气净化效率和氟化物的回收率，并且得到氧气副产品。
文档编号C25C3/12GK201560244SQ20092027799
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者李旺兴, 杨建红, 黄钦佩 申请人:中国铝业股份有限公司