臧佳克 鄧永懷

（西北礦冶研究院 甘肅白銀 730900）

電解鋁行業(yè)陽極焙燒爐多級煙氣治理方法淺析

臧佳克 鄧永懷

（西北礦冶研究院 甘肅白銀 730900）

電解鋁行業(yè)陽極焙燒過程會產(chǎn)生大量煙氣，單一的凈化方案無法滿足對煙氣中各污染物的高效去除，需進(jìn)行多級煙氣治理。通過對多種多級煙氣治理方案比較分析，得出電捕法+熟石灰干法吸附法是較為理想的陽極焙燒煙氣治理方案。

陽極焙燒；污染物；煙氣治理

1 前言

作為電解鋁行業(yè)的一道重要工序，陽極焙燒過程是以焦?fàn)t煤氣、天然氣或重油為燃料，在焙燒爐加熱爐室的最高火道溫度為1150-1200℃的條件下，對生陽極炭塊進(jìn)行焙燒作業(yè)，使其高溫炭化的過程。陽極焙燒爐生產(chǎn)1t預(yù)焙陽極塊約排出煙氣量約10000m3-12000m3，[1]煙氣中需進(jìn)行凈化的主要污染物為顆粒物、SO2、瀝青煙（主要成分為焦油）和氟化物（主要成分為HF）。目前，我國陽極焙燒煙氣治理主要有電捕法、堿液吸收濕式凈化法、氧化鋁干法吸附法和熟石灰干法吸附法等方法。[2]然而，單一陽極焙燒煙氣治理方案具有一定的局限性，無法滿足對煙氣中各污染物的高效去除，因此，對于陽極焙燒煙氣治理需要多種方法串聯(lián)使用。

2 多級煙氣治理技術(shù)方案比選

2.1 電捕法+熟石灰干法吸附法

本方法中焙燒煙氣首先經(jīng)過全蒸發(fā)冷卻塔降溫預(yù)處理，再進(jìn)入電捕焦油器，煙氣中的顆粒物、瀝青煙在電場中，由于碰撞和離子的擴(kuò)散使自身荷電，在庫侖力的作用下定向移動到沉淀極，在沉淀極釋放出所帶電荷，同時(shí)吸附在沉淀極，從而實(shí)現(xiàn)對煙氣中顆粒物和瀝青煙的去除。[3]電捕后的煙氣以熟石灰為吸附劑，去除SO2和氟化物，吸附污染物后的熟石灰及其混合物經(jīng)布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，使煙氣中各污染物得到有效去除。但吸附后的熟石灰無法循環(huán)使用，需進(jìn)行合理處置。

2.2 電捕法+氧化鋁干法吸附法

本方法中焙燒煙氣首先經(jīng)過全蒸發(fā)冷卻塔，對焙燒煙氣降溫預(yù)處理，再采用電捕焦油器吸附煙氣中的瀝青煙和顆粒物，經(jīng)電捕焦油器凈化后的煙氣采取氧化鋁干法吸附法進(jìn)一步去除顆粒物和瀝青煙，同時(shí)可有效去除氟化物。雖然電捕+氧化鋁干法吸附法凈化效率高，處理后煙氣中大部分有害物濃度將大大降低，操作管理方便。然而，采用該凈化方法，一方面在煙氣中瀝青焦油含量較高，吸附焦油后的氧化鋁返回電解系統(tǒng)再利用時(shí)，將會對電解系統(tǒng)的正常生產(chǎn)產(chǎn)生一定影響；[4]另一方面，該方法只能吸附煙氣中的少量SO2，并將其帶至電解系統(tǒng)排放，無法解決焙燒煙氣中SO2的超標(biāo)排放問題。

2.3 蓄熱式焚燒+熟石灰干法吸附法

焙燒煙氣進(jìn)入蓄熱式焚燒爐內(nèi)被加熱至700-1000℃，煙氣中的瀝青煙高溫氧化為二氧化碳和水蒸氣，有機(jī)物凈化率可達(dá)到95%-99%。經(jīng)焚燒后高溫?zé)煔獾臒崃勘恍顭崾椅詹⒂糜陬A(yù)熱新進(jìn)入的廢氣，熱回收率超過95%。[5]煙氣再通過熟石灰干法吸附法凈化SO2和氟化物，凈化后煙氣經(jīng)布袋收塵器實(shí)現(xiàn)氣固分離并由煙囪排入大氣。蓄熱式焚燒+熟石灰干法吸附法是一種處理焙燒煙氣最行之有效的方法，對廢氣的處理量大，同時(shí)可高效去除焙燒煙氣中的各污染物，并且凈化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中具有較高的穩(wěn)定性。但是該方法存在著投資高、能耗高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等問題。

2.4 堿液吸收濕式凈化法+電捕法

焙燒煙氣首先經(jīng)沉降室去除大顆粒粉塵，再經(jīng)堿液吸收塔去除其中部分顆粒物、SO2、氟化物和瀝青煙，同時(shí)煙氣得到了降溫預(yù)處理，最后由電捕焦油器進(jìn)一步去除煙氣中的顆粒物和瀝青煙后經(jīng)煙囪排入大氣。堿液吸收濕式凈化法+電捕法運(yùn)行較為穩(wěn)定，國內(nèi)應(yīng)用廠家較多。然而，該方法在煙氣凈化過程中將各污染物轉(zhuǎn)入廢水中，需設(shè)置廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)而增加了設(shè)備費(fèi)用。若廢水泄漏，還會對環(huán)境造成二次污染。此外，在北方地區(qū)還需解決冬季結(jié)冰問題。濕法設(shè)備易腐蝕，并且設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用高于干法，同時(shí)對管理要求較高[6]。

結(jié)語

通過對多級煙氣治理技術(shù)方案的對比分析，電捕法+熟石灰干法吸附法可實(shí)現(xiàn)對煙氣中各污染物的有效去除。同時(shí)，該法工藝較成熟，易于操作維護(hù)，同時(shí)還避免了濕法引起的二次污染和設(shè)備腐蝕等問題，并且吸附劑價(jià)格低廉、來源廣泛，是較為理想的陽極焙燒煙氣治理方案。

[1]《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》編制組，鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）[S]

[2]李強(qiáng)，苑靜，王飛.預(yù)焙陽極生產(chǎn)中焙燒爐煙氣的治理技術(shù)淺析[J].化學(xué)工程與裝備，2010(3):167-169.

[3]劉章現(xiàn)，蔡寶森，張勝華.電捕法凈化焙燒爐瀝青煙氣[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2006，29(7):92-93.

[4]趙勁松，楊曉軍，魏惠民等.陽極焙燒爐煙氣聯(lián)合式干法凈化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用[J].輕金屬，2009(2):58-63.

[5]韓曉強(qiáng)，黃偉.VOC廢氣蓄熱式熱氧化處理方法[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012(12):43-45.

[6]劉爾強(qiáng).炭素工業(yè)焙燒爐煙氣污染防治對策的探討[J].輕金屬，2003(8):46-48.

臧佳克（1990.8-），男，江蘇東臺人，碩士，西北礦冶研究院。