预焙阳极烟气治理方法对策研究

预焙阳极烟气治理方法对策研究

李庭

（中铝（上海）碳素广西分公司  广西平果  531400）

摘要：阳极焙烧过程中会产生大量烟气，包括沥青烟、二氧化硫和苯并芘等，现阶段电捕焦油器是这种工艺产生烟气主要的处理设备，RTO和循环流化床相结合可以有效解决多种烟气共存的问题。本文分析了焙烧烟气炉的基本特点，分析了烟气治理方法，研究了焙烧烟气运行的关键问题，阐述多种烟气混合的复杂烟气环境处理工艺。

关键词：焙烧阳极；烟气处理；RTO

在焙烧阳极生产时会产生各种有害气体的混合物，按照国家相关法律法规要求必须对预焙阳极产生的烟气进行治理。如今，国家关于环境保护的法律法规已经逐渐健全，行业标准愈加严格，部分地区根据国家标准进一步细化了具体要求，对高效率的预焙阳极烟气治理工艺研究具有重要的现实意义，能够促进预焙阳极产业健康、稳定、可靠发展。

1预焙阳极烟气特点

预焙阳极烟气污染物成分如下表所示，根据表中数据可以看出，预焙阳极产生的混合烟气成分较为复杂，烟气的粘性和结合性很强，属于易燃型混合气体，在进行预焙阳极烟气处理时难度很大。由于产生的气体是粉尘、苯并芘、二氧化硫等有害气体的混合物，因此采用单一工艺方法只能处理单一类型的有害气体，采用一体化工艺对预焙阳极烟气产物处理显得尤为重要。

表1预焙阳极焙烧炉污染物排放浓度及国家标准

2预焙阳极烟气处理方法分析

因预焙阳极生产出程中产生的烟气种类较多，因此至今我国还没有能够应用于实际生产过程的完美处理方案，企业在进行烟气处理时更多会倾向于最大化处理沥青烟、粉尘和氟化物，近期二氧化硫和苯并芘的处理也逐渐受到重视，我国企业预焙阳极烟气处理技术方案和处理方法如表2所示。

表2预焙阳极烟气处理技术方案和处理方法

上表所述烟气处理方案虽能实现烟气有效处理，但在处理过程中会附带产生废水和沥青烟，从而导致烟气处理产生二次污染。除此以外，还存在一些问题无法解决，一是上述烟气处理方法存在稳定性差的问题，在长期应用过程中不能实现烟气排放稳定达标；二是存在安全风险问题，烟气处理所经过的烟道和使用的设备容易失火；三是存在氧化铝吸附沥青烟后流动性降低的问题，返回电解生产难以被有效使用。相比之下，国外在进行预焙阳极烟气处理时通常采用RTO进行处理，RTO是蓄热式焚烧炉，采用烟气去除与碱性吸附的工作方式一体化处理预焙阳极生产产生的复杂烟气。

3.预焙阳极烟气处理存在的问题分析

3.1稳定性差

稳定性差的问题，在长期应用过程中不能实现烟气排放稳定达标，一个很直观的表现是烟囱冒出各种颜色的烟气，出现这种情况通常是由于电捕焦油器

故障导致的，也有可能由干法断料、粘结等问题引起，在烟气处理系统建设完成并投入使用的三年内这种问题比较常见，问题一经出现就要通过大修来恢复工作状态。

3.2电捕焦油器极板结疤、极线结块

沥青烟是一种粘性较高的烟气，除沥青烟以外，预焙阳极生产过程中还会产生一些挥发性物质，非正常情况下这些挥发性物质无法充分燃烧就会与极板和极线粘结，这种粘结问题会直接导致电捕焦油器放电不均，电捕焦油器对粘性较高的烟气捕捉效率大幅度降低。尤其是随着温度不断下降，沥青烟的粘结能力会不断提高，设备内部空间较为局限严重制约清理工作开展。

3.3设备和管道腐蚀

烟气降温是一道重要的工序，全蒸发冷却塔可以完成烟气降温过程，但是就实际企业运行全蒸发冷却系统的情况来看，要做到冷却水全蒸发是一件很难的事情，如果无法实现全蒸发就会导致酸性水腐蚀设备中的各类零部件，长此以往设备中的故障缺陷会越来越多，漏风、指标弱化以及负压降低等现象会频繁出现。

4.RTO和碱性吸附一体化处理工艺探讨

RTO和碱性吸附一体化处理的原理：阳极焙烧产生的烟气进入提供可燃性气体的蓄热式焚烧装置中充分燃烧，使可燃性的各类烟气转化为水和二氧化碳，实现烟气处理目的。烟气首先经过的是蓄热式燃烧装置的切换阀门，随后在蓄热区中实现温度上升并通向燃烧区，在可燃性气体的支持下烟气中的混个气体会燃烧并生成二氧化碳和水，再次进入蓄热区将热能传递给设备进行存储，这个过程循环交替进行实现烟气可持续一体化处理，这种一体化处理工艺具有彻底处理烟气、无污染、安全稳定等多种优势，是一种高效的阳极焙烧烟气处理工艺。

5.结语

阳极焙烧过程中会产生大量烟气，包括沥青烟、二氧化硫和苯并芘等，现阶段电捕焦油器是这种工艺产生烟气主要的处理设备，但存在稳定性差、安全风险以及二次污染等多种问题，RTO和循环流化床相结合可以有效解决多种烟气共存难以处理的问题，研究这种处理工艺具有重要的应用价值。

参考文献

[1]邢召路,陶文明,孟庆帅,李逢军.蓄热式废气处理炉在铝用阳极焙烧中的应用[J].炭素技术,2021,40(03):64-67.

[2]臧佳克,邓永怀.电解铝行业阳极焙烧炉多级烟气治理方法浅析[J].资源节约与环保,2017(11):55+64.

作者简介：

李庭（1994.02—），男，壮族，广西平果人，助理工程师，研究方向：机械设计与制造。