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电解铝厂烟气粉尘无组 织排放的有效解决方案

发布时间:2019-08-29 15:43:56 浏览:256次

   近日,生态环境部、发改委、工信部、财政部联合印发《工业炉窑大气污染综合治理方案》的通知,指导各地加强工业炉窑大气污染综合治理。方案的主要目标是,到2020年,完善工业炉窑大气污染综合治理管理体系,推进工业炉窑面达标排放,京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等大气污染防治重点区域工业炉窑装备和污染治理水平明显提高,实现工业行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物排放进一步下降。治理方案特别提出要全面加强无组 织排放管理。严格控制工业炉窑生产工艺过程及相关物料储存、输送等无组 织排放,在保障生产安全的前提下,采取密闭、封闭等有效措施,有效提高废气收集率,产尘点及车间不得有可见烟粉尘外逸。生产工艺产尘点(装置)应采取密闭、封闭或设置集气罩等措施。

电解铝厂烟气粉尘无组 织排放的有效解决方案

2017年起,为了加大重点区域京大气污染防治工作力度,环保部决定实施铝工业大气污染物特别排放限值,特别排放限值对区域内铝厂颗粒物排放限定了更加严格的标准,其中对电解铝厂要求排放浓度在原来限值基础上要下降1/2和2/3,其中颗粒物要达到10mg/立方米;再生铝厂的排放浓度也要下降2/3,氧化铝厂的颗粒物排放限值更是要下降60-90%。重点区域内的氧化铝、电解铝、再生铝、铝用炭素工业将面临更加严格的环保要求。此刻,借鉴国外成功经验,采用先进的技术和装备减少生产中的排放,提高工厂清洁生产水平成为铝企业一项迫切的任务。

在此介绍一种先进适用的铝厂清洁生产利器——铝厂专用真空清洁车,帮助铝厂部分应对特别排放限值实施带来的挑战!

1、有组 织排放、无组 织排放和PM2.5

有组 织排放:污染物经过排气筒有规律的集中排放。有组 织排放都经过了处理,并且排向高空,扩散相对容易,对环境危害较低。

无组 织排放:污染物没有经过处理,直接进入环境中。无组 织排放因为排放源高度低,污染面积集中,呈地面弥漫状,持续时间长,危害大,是企业和政府关注的重点。

PM2.5:细颗粒物,也就是粉尘,是指空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易吸附有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

2、电解铝厂的主要无组 织排放

对于电解铝厂而言,目前的有组 织排放都已经做得很好,很多都做到了趋零排放,得到了行业和政府的一致认可;但对于无组 织排放,目前政府要求越来越严,而企业仍然缺乏行之有效的解决方案。

电解铝厂的无组 织排放主要是烟气和粉尘,而粉尘才是重中之重。

①烟气主要是在换极和高温残阳极冷却过程中产生,未进入烟气净化系统的这部分。换极过程中逸出的烟气只占少部分。因为换极时间短,只有大约15分钟,而电解槽本身的烟气净化系统一般都有足够的能力防止烟气从打开的槽盖板处跑掉;残阳极在冷却过程中释放的烟气量占大部分。从电解槽出来的残阳极温度仍然很高,在电解车间冷却时间较长,而且没有任何保护措施,大量烟气会自由释放。这是烟气无组 织排放的主要来源。

②粉尘污染贯穿铝生产的全部过程。铝冶炼是一种火法冶金过程,其所用原材料几乎都是粉状的。电解铝厂的粉尘主要有氧化铝(包括载氟氧化铝)、碳、冰晶石氟化铝、电解质、覆盖料等。粉尘主要来自生产过程:比如起槽和生产过程中逸出的烟气和粉尘;换极、出铝、捞炭渣、熄灭阳极效应过程中,从电解槽中带出的覆盖料、碳渣;氧化铝和氟化铝加料过程中的漏洒;电解槽大修过程中产生的粉尘;残阳极等运输过程中产生的遗撒。

③为何说粉尘才是重中之重?烟气本身就是HF和粉尘。HF为无色气体,比空气轻,很快会进入大气中,远离铝厂,远离社区,其危害性相对比较小,也较单一;粉尘的情况则要复杂很多:首先,粉尘中的氟含量高(高于HF),还会吸附其它有害物质;其次,粉尘(尤其是PM2.5)容易多次污染,落地之后,会因为空气的扰动而再次飞扬,长时间滞留在车间;*后,其扩散半径比较小,基本在厂区内,或者周围的社区内,所以其危害性也*大。

3、烟气的解决方案

目前烟气无组 织排放的解决方案主要有两个:第 一在电解槽烟气净化系统中,增加辅助抽风系统。在槽盖板打开的时候(比如换极),可以增加抽风量,将烟气的逸出量降到*低。这个方案在国内已经广泛使用,效果也非常好。

第二,高温残阳极、捞出来的碳渣、电解质等,放在密闭的冷却箱中进行冷却,并对冷却箱中的烟气进行收集净化,以减少烟气逸出,提高残阳极冷却速度。这是目前*好的方法。

由于电解槽的大型化(长度20米以上),使用辅助烟罩对换极过程中的烟气就行回收净化的可行性很小,而且投资成本大,操作很不方便。目前,还没有电解铝厂使用这种方案。

4、粉尘污染的现状和危害

对于粉尘,目前国内电解铝厂主要的做法是:每个班次结束时,工人都会用高压 气 枪吹扫地面。这种操作虽然简单,吹扫之后,地面也很干净。但在吹扫过程中,大颗粒物料吹落到电解槽下部,粉尘则飞扬起来,飘到电解槽槽壳、电解槽上部、天车上,更细的粉尘(PM2.5)则久久漂浮在车间内,形成粉尘雾。这种高压吹扫,实质上就是“粉尘搬家”。许多铝厂通过开窗通风,缓解车间内的污染。但这种污染则转移到厂区,以及周围的社区,并长期驻留,遇到大风,会多次污染。而在冬季天冷,电解车间需要封闭保温,通风很差,车间的粉尘雾则会越积越浓。目前,政府已经明令禁止这种吹扫行为,但多数企业仍在偷着吹扫。

除了吹扫以外,有的电解铝厂使用一些小型工业吸尘器来处理粉尘污染,或者使用人工和小型清洁车等非专业的设备。其缺点是清洁效率低,清洁效果差,设备对超细粉尘的过滤率不高,无法有效清除粉尘(尤其是PM2.5),占用大量人力,工作人员所处环境十分恶劣。而且非专业的除尘工具,因为使用不方便,常被弃之不用,*终成为摆设。

电解车间的粉尘污染危害很大。

①PM2.5因为会吸附有毒有害物质,所以对工人危害很大(肺部和眼睛),普通的口罩也无法过滤;

氧化铝粉与润滑油结合,形成研磨膏,会对设备有磨蚀作用,尤其损害轴承等转动部件。这些都会导致设备故障率上升,维护费用增加,使用率下降,对自动化程度高的企业尤为关键;

③可能导致电气等设施的短路;

④粉尘有爆炸的可能性;

⑤粉尘污染会引起环保问题。国家对粉尘无组 织排放的管理越来越严。

5、粉尘问题的全方面解决方案-恒肯真空清洁车H3000

电解车间的粉尘,无论烟气中粉尘,还是吹扫过程中扬起的粉尘,*终都会沉积在地面或设备顶部。所以只要能对电解车间(包括设备顶部)进行全方位的真空清洁,避免粉尘扰动,避免二次污染,*终都能很好地解决粉尘污染问题。创造干净、整洁的无尘工作环境。

基于这种认识,恒肯公司开发了铝厂专用的真空清洁车H3000。这种车辆充分考虑了铝厂的使用环境和使用目的,可以对电解车间进行全方位清洁,不留死角。

恒肯铝厂真空清洁车现场视频

H3000已经在全球40多家铝企业得到了广泛的应用,取得了良好的效果。其主要优点和特点如下:

全部真空清洁

恒肯H3000清洁车全部采用真空清洁,无刷,不会产生飞扬,不会造成二次污染;

粒度、温度范围广

对于粒度0-50mm,温度100℃以下的干燥物料都可吸收,颗粒粉尘问题一起解决;

作业效率极高

清洁车前部主吸嘴宽度为2米,工作时速度为4km/h。相当于每小时的清洁面积为8,000m2。一个50-100万吨的大型电解铝厂,一台H3000就可以解决车间大面的清洁问题。

专为铝厂设计,全方位清洁,不留死角

H3000专门为铝厂的应用环境设计,适合在强磁场、高粉尘的环境下工作。车辆吸力强大,可调,可以对电解车间进行全方位的清洁。

①其2米宽的主吸嘴用于清洁大面积区域(大面、通道等);

②侧方辅助吸嘴可以侧移1.5米,对两个立柱之间,以及角落的粉尘进行清理;

③两个外接软管,可以对高处、远距离,以及狭小或者不规则空间的积尘进行清理(比如:电解槽顶部,电解槽远端、小面;大修的电解槽;以及其它地方的积尘)。

清洁过滤效果极好

对0.2-2微米粉尘(PM2.5)的过滤效率可达99.9%,确保排出的都是清洁空气。这也是H3000与普通扫地车的*大区别之一。

操作简单,使用方便

车辆的滤网具有自清洁功能,无需频繁更换滤网;2立方米的收集箱可以收集大约3吨物料,物料可以通过螺旋管排出,直接装袋,或者直接加入电解槽中。

视野良好,驾乘舒适

驾驶室和座椅设计合理,确保驾乘舒适,视野良好。

使用寿命长,维护简单

车辆的使用寿命很长,按照恒肯方法进行维护,车辆的使用寿命普遍都在15年以上。另外,其维护率低,维护简单。这些在国外铝厂的使用中都已得到证明。

6、收益

降低工人的劳动量,减少工人数量。

大幅改善工作环境,减少粉尘污染引发的相关疾病、医疗费用。

有效解决电解车间的无组 织排放问题。

回收有用物料;电解铝厂的粉尘颗粒都是有用物料,尤其是氧化铝。

减少粉尘对设备的危害,降低设备故障率,提高效率。

7、案例分析:欧洲某电解铝厂

欧洲某铝企业是全球公认的*注重环保的企业之一。我有幸两次参观过其在一个铝厂。该厂上世纪60年代投产,目前有40万吨电解铝,45万吨熔铸。虽然是老厂,但电解车间非常洁净,空气透亮,工作人员漫步其中,没有丝毫匆忙的感觉。车间工人主要是当地居民,其中女性工人的占比15%左右。

作为环保措施之一,该厂使用了封闭的残阳极冷却装置,并将残阳极冷却过程中的烟气进行收集和净化。冷却之后的残阳极也进行封闭运输。为了解决粉尘问题,该厂使用了两台恒肯H3000真空清洁车,对电解车间进行24小时的清洁。电解车间外部,则使用普通扫地车进行清洁。

8、总结

电解铝厂无组  织排放物包括烟气和粉尘,粉尘(尤其是PM2.5)是重中之重。

粉尘吸附有害物质,容易再次污染,扩散半径小,危害性大,治理困难。

烟气问题可以通过残阳极封闭冷却来解决。

只要全方位清洁地面粉尘,避免粉尘扰动,就能很好地解决粉尘污染问题。

H3000是解决粉尘污染的专业工具,高效、便捷,不留死角。对PM2.5的过滤率达99.9%,能做到真正清洁。

国内单厂电解铝产能都很大,每50万吨产能配备一台H3000,就能很好地解决粉尘问题,大幅缓解车间的无组 织排放。既能给员工提供清洁的工作环境,减少设备故障率,也能提高企业形象,给政府一个满意的答复。


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