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一、鋁電解工藝流程：現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽(yáng)極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，既電解。

電解生產(chǎn)原理

陽(yáng)極：2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑

陰極：Al³⁺+ 3eˉ=Al

化學(xué)反應(yīng)式：2Al2O3(溶解)+3C（固）=4Al（液）+3CO2（氣）

在電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中，伴隨著電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生大量的煙氣，其中除了含有大量的CO2和CO氣體，另外在陽(yáng)極氣體中還含有大量的氟化物

Q:氟化物從哪里來(lái)？溶劑——氟化鹽

j電解質(zhì)揮發(fā)，陽(yáng)極氣體帶走氟化物固體顆粒

k同時(shí)由于氧化鋁含水0.3%-0.4%，原料中的水分以及空氣中水蒸氣，與固態(tài)氟化鹽在高溫(400-600℃)條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，生成HF氣體:

2Na3AIF6+3H2O=2Al2O3+6NaF+6HF↑

2AIF3+3H2O=AI2O3+6HF↑

2NaF+H20=Na2O+2HF↑

l而當(dāng)電解液中缺少AI2O3(濃度小于0.25%~0.5%時(shí))炭陽(yáng)極附近的電解槽產(chǎn)生陽(yáng)極效應(yīng)。發(fā)生如下生成全氟化碳?xì)怏w的電化學(xué)反應(yīng):

4Na3AlF6+3C(g)=4Al+12NaF+3CF4

2Na3AIF6+20(g)=2Al+6NaF+3C2F6

此時(shí)陽(yáng)極氣體成分為3%~10%的CO2，70%~95%的CO，2%~20%的CF4以及少量的C2F6。

注：全氟化碳?xì)怏w只有在電解槽發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，其排放量取決于陽(yáng)極效應(yīng)的頻率以及陽(yáng)極效應(yīng)延續(xù)時(shí)間。這二種溫室氣體的溫室效應(yīng)分別是CO2溫室效應(yīng)的6500和9200倍。

二、煙氣處理凈化系統(tǒng)

主要任務(wù)：負(fù)責(zé)將電解槽排出的煙氣收集凈化處理

鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)

        干法煙氣凈化——以除塵器為中心，利用電解生產(chǎn)的原料Al2O3作為吸附劑，通過(guò)與含氟煙氣充分接觸而進(jìn)行吸附HF（ Al2O3 +6HF=2AlF3+3H2O）。

VRI反應(yīng)器工作原理：煙氣向上通過(guò)反應(yīng)器時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)外形成負(fù)壓，Al2O3粉從反應(yīng)器中噴出，與煙氣進(jìn)行充分混合反應(yīng)。Al2O3粉連續(xù)的加入，煙氣連續(xù)的流過(guò)，為煙氣和Al2O3提供了均勻的接觸機(jī)會(huì)，完成氧化鋁對(duì)HF的吸附過(guò)程，使吸附劑Al2O3能夠與煙氣充分接觸，從而達(dá)到降低煙氣中氟化物含量的目的

將含有大量載氟氧化鋁的氣體送入布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，凈化氣體經(jīng)煙囪排入大氣；固體載氟氧化鋁經(jīng)濃相輸送管道、溜槽、氣力提升機(jī)送入料倉(cāng)。

目前煙氣凈化回收系統(tǒng)中的Al2O3氣固比在40-50g/m3

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