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《基于电解铝烟气净化用袋式除尘器的气尘协同控制相关技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于电解铝烟气净化用袋式除尘器的气尘协同控制相关技术研究第一章绪论1.1课题研究背景及意义铝工业是我国国民经济发展的重要基础工业，近几十年来，我国铝冶炼工业迅速发展，而且我国已经成为了世界上铝生产和铝消费大国。铝冶炼工业是高污染、高耗能产业，电解铝工业在给国民经济建设做出巨大贡献的同时，也带来了严重的环境污染问题。当今世界，环境污染问题已经是国际社会普遍关注的重大问题，保护环境已经成为当今世界的主流，也是人类可持续发展的重要组成部分。随着铝冶炼工业的迅猛发展，电解铝烟气的污染问题也已经成为了铝工业亟需解决的重大问题。现代工业
2、上金属铝的冶炼采用电解法，主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法：以纯净的氧化铝为原料，用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中，成为冰晶石和氧化铝的熔融体，然后在电解槽中，用碳块作阴阳两极，进行电解，电解铝生产车间现场见图1-1。电解过程中电解槽中散发出的烟气中含有大量的二氧化硫、氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)及颗粒物等大气污染物,这些是电解铝中最主要的大气污染物[1],同时氟化物也会对人体产生很大的危害[2]。电解铝烟气污染物是气态污染物与固态粉尘的混合物[3]。固态物质分两类,一类
3、是大颗粒物质(直径大于5μm),主要是氧化铝、炭和冰晶石粉尘；另一类是亚微米级细颗粒物质(直径100nm以下),由电解质蒸气凝结而成,其中氟含量高达45%。预焙槽污染物中,气态物质占50%左右,主要成分为HF和SO2。电解铝烟气气态物质含量见表1-1[4]。电解铝生产流程及污染物产生如图1-1所示[5]。氟是人体摄入限量元素，摄入氟过多可使人患氟斑牙、氟骨病等疾病，严重时甚至会引起中枢神经系统中毒，进而使人窒息死亡[6]，氟还会造成植物枯萎、生长缓慢和农作物减产，并且植物对大气中的氟有强烈的聚集作用，因而氟可通过食物链
4、在人体内沉积下来。为控制含氟气体的排放，国内外都制定了铝行业含氟污染物的相关排放标准，2013年8月环境保护部对《铝工业污染物排放标准》GB25465-2010作出了修改[7]，规定电解铝厂污染物排放新标准为：氟化物3mg/m3，颗粒物10mg/m3。国家标准规定的污染物排放标准更加严格，这也就对电解铝工业环保技术提出了更高的要求。而美国制定的能源标准[8]规定，允许排放到空气中氟化物的限制是：氟化氢≤2.45mg/m3，颗粒氟化物≤2.5mg/m3。澳大利亚健康和医药研究委员会大气污染物卫生标准：氟化氢≤
5、2mg/m3，氟化物≤2.5mg/m3，粉尘≤10mg/m3。由于氟污染对人体的巨大危害，研究电解铝烟气净化具有显著的环境效益和经济效益。....1.2电解铝烟气危害及净化治理技术研究现状在氧化铝电解生产过程中,会产生大量有毒、有害的烟气.主要成分为:氟化氢、其余为二氧化碳、二氧化硫、四氟化硅、四氟化碳和极少量的固体物质的挥发份等[9]。在人、动、植物体内都含有一定量的氟,但含氟量超过一定限度时,就会对人体健康及动、植物生长造成极大危害。过量的氟会在人体中富集,从而对人体的健康产生严重危害.如患骨硬化、骨质增生、
6、斑状齿、气管炎、支气管炎等疾病。动物通过空气、饮水和鲜、干饲料,体内摄入过量的氟,影响动物的生长发育,使动物牙齿磨损加速,患长牙病，骨骼脱钙,骨质疏松膨大,骨头失去光滑光泽,变得粗糙多孔。植物通过土壤、水和空气吸收了过量的氟,严重的造成植物枯死,较轻的使植物叶子变黄或生成坏死斑,影响农作物的生长,使之减产或颗粒不收。由于铝电解烟气对人类身体健康和农、林、牧、鱼产业都造成危害.因此,必须进一步提高铝电解烟气的净化回收效率,把有害气体对环境的污染降到最低程度.目前，电解铝烟气净化主要治理烟气中的氟化物，含氟烟气的净化主要有湿法和
7、干法两种净化方式。湿法除氟又分为酸法和碱法两种[10]。酸法除氟是采用水做吸收剂,循环吸收烟气中的HF和SiF4而生成氢氟酸和氟硅酸溶液[11]，此酸性溶液可进一步加工成为有用的氟化物,如冰晶石或氟硅酸钠等副产品。此法工艺具有除氟效率高、操作弹性大、吸收液和中和剂价廉易得的特点。碱法除氟是采用含碱性物质的吸收液吸收烟气中氟化物的方法,在实际运行中吸收液也有呈中性或弱酸性。常用的碱性物质有NH4OH、NaOH、Na2CO3、CaO等。由于碱性物质对氟的吸收效率很高,一级吸收的除氟效率可达到90%以上，二级吸收的除氟效率将达到9
8、9%以上[12]。.......第二章滤袋接口缝合工艺对颗粒物过滤效率影响的试验研究2.1引言电解铝气尘协同控制用袋式除尘器具有协同控制的功能，既要吸附净化有毒有害气体，还要过滤颗粒物。滤袋是袋式除尘器的核心部件，滤袋技术关系到整个除尘器的过滤效率甚至整个除尘器机组有效运行，滤袋本身的加工
