本实用新型涉及烟气净化领域，具体涉及一种电解烟气的氟化氢脱除装置。
背景技术：
氧化铝电解过程中产生的污染物主要为含有固态和气态氟化物的电解烟气。利用氧化铝对气态氟化氢(hf)良好的吸附性能可将电解烟气中的氟化氢吸附在氧化铝上，保证电解烟气达标排放，而吸附后的氧化铝又可用作电解原料。氧化铝作为电解烟气的吸附剂，比表面积、磨损指数等性能是开发电解烟气净化技术的重要基础。
现行电解烟气净化技术的核心为喷吹法，该方法对氧化铝颗粒的破碎强度大，影响烟气净化效果及氧化铝作为电解原料的电解技术经济指标。特别是当氧化铝颗粒粒度＜45μm的物料比例大于20％时，一方面严重影响氧化铝物料的回送，另一方面也提高了烟气最终的粉尘排放。
近年来，经研究开发出了“一步酸溶法”粉煤灰提取氧化铝的新工艺，所得的氧化铝产品被称为“酸法氧化铝”，酸法氧化铝在比表面积、磨损指数等性能方面与常规的氟化氢吸附剂碱法氧化铝存在着显著差异，例如酸法氧化铝的比表面积仅为碱法氧化铝的50％，特别是磨损指数(69.2％)，远高于碱法氧化铝(30％)，这一系列差异导致酸法氧化铝不适用于现行的电解烟气净化技术。基于此，迫切需要开发一种能够适用于酸法氧化铝的电解烟气氟化氢脱除装置。
技术实现要素：
为克服现有电解烟气在净化过程中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种电解烟气的氟化氢脱除装置。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，主体为“l”形气体通道，其分为水平段和上升段；其中，所述水平段的端口为所述电解烟气的进气口，所述水平段上设置有第一吸附剂进料管，所述上升段的端口连接有用于分离吸附后的烟气和吸附剂的气固分离装置，所述气固分离装置的下方连接有用于收集吸附后的吸附剂的回料装置，所述回料装置上设置有第一排料管和第二排料管，所述第二排料管与所述气体通道相连。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述气体通道内部在所述水平段和上升段的连接部位设置有若干组弧形的导流板。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第一排料管上设置有用于调节排料量的第一调节装置。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第一吸附剂进料管上设置有用于调节进料量的第二调节装置。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第二排料管与所述上升段相连。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第二排料管上还设置有用于补加新鲜吸附剂的第二吸附剂进料管。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第二吸附剂进料管上设置有用于调节进料量的第三调节装置。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第二排料管上设置有第三排料管，其与所述水平段相连。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述第三排料管上设置有用于调节排料量的第四调节装置。
本实用新型提供的电解烟气的氟化氢脱除装置中，所述吸附剂为酸法氧化铝。
本实用新型提供的氟化氢脱除装置无需使用常见的喷吹法，并可适应酸法氧化铝的比表面积、磨损指数等性能特点，能够在保证电解烟气有效脱除氟化氢的同时，显著减少氧化铝、特别是酸法氧化铝在脱除装置中的破损，通过本实用新型提供的氟化氢脱除装置，排出装置外的氧化铝物料粒径小于45μm的比例小于20％，由此可确保吸附后的氧化铝满足后续电解生产要求。此外，本实用新型提供的氟化氢脱除装置结构简单，无需复杂设备，占地面积小且能耗较低，非常具有应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的电解烟气的氟化氢脱除装置的结构示意图；
其中，附图标记表示如下：
1、水平段；2、上升段；3、进气口；4、第一吸附剂进料管；5、气固分离装置；6、回料装置；7、第一排料管；8、第二排料管；9、导流板；10、第三排料管；11、第二吸附剂进料管；12、第一调节装置；13、第二调节装置；14、第三调节装置；15、第四调节装置；
a、电解烟气；b、吸附剂；c、净化烟气；d、回收吸附剂；d1、电解原料；d2、循环吸附剂。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“若干”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
如图1所示，本实用新型提供了一种电解烟气的氟化氢脱除装置，该氟化氢脱除装置的主体为“l”形气体通道，其分为水平段1和上升段2；其中，水平段1的端口为电解烟气的进气口3，水平段1上设置有第一吸附剂进料管4，上升段2的端口连接有用于分离吸附后的烟气和吸附剂的气固分离装置5，该气固分离装置5的下方连接有用于收集吸附后的吸附剂的回料装置6，该回料装置6上设置有第一排料管7和第二排料管8，第二排料管8与气体通道相连。
上述氟化氢脱除装置运行时，来自电解槽的待净化的电解烟气a由进气口3进入水平段1中，同时，用于吸附hf的新鲜吸附剂b(例如氧化铝)由第一吸附剂进料管4进入水平段1，吸附剂b和电解烟气a在水平段1内混合后开始吸附反应，并随气流进入上升段2内继续反应，上升段2为吸附脱除hf反应的主要部位之一。经过上升段2之后气流由端口进入气固分离装置5，在其中，未反应的吸附剂与电解烟气a充分混合进一步脱除hf，因此气固分离装置5为另一脱除hf反应的主要部位。经过气固分离装置5内的吸附反应之后，所得的净化烟气c由顶部排出，进入后续处理单元(例如，除尘器引风系统)。吸附hf后的吸附剂及未反应的吸附剂由气固分离装置5的底部排出进入回料装置6中形成回收吸附剂d，回收吸附剂d分为两路，第一路为通过第一排料管7排出的部分，送入电解槽作为电解原料d1，第二路为通过第二排料管8排出的部分，送回至气体通道中作为循环吸附剂d2循环使用。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，气体通道内部在水平段1和上升段2的连接部位设置有若干组弧形的导流板9，通过导流板9的均流作用，可以使气流更好地在上升段2内流动。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第一排料管7上设置有用于调节排料量的第一调节装置12，通过第一调节装置12，可调节送入电解槽的电解原料d1的量，由此也可控制返回至气体通道的循环吸附剂d2的量。在一些实施例中，第一调节装置12可以为常见的调节阀。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第一吸附剂进料管4上设置有用于调节进料量的第二调节装置13，通过第二调节装置13，可调节加入至水平段1中的新鲜吸附剂b的量。在一些实施例中，第二调节装置13可以为常见的调节阀。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，第二排料管8可通过与水平段1或上升段2相连而与气体通道相连。在一个优选的实施方式中，如图1所示，第二排料管8与上升段2相连。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第二排料管8上还设置有用于补加新鲜吸附剂的第二吸附剂进料管11，当循环吸附剂d2吸附能力不足时，也可通过第二吸附剂进料管11补加新鲜的吸附剂。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第二吸附剂进料管11上设置有用于调节进料量的第三调节装置14，通过第三调节装置14，可调节补加的新鲜吸附剂的量。在一些实施例中，第三调节装置14可以为常见的调节阀。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第二排料管8上设置有第三排料管10，第三排料管10与水平段1相连，通过第三排料管10可将循环吸附剂d2加入至水平段1之中。通过第二排料管8和第三排料管10，可同时或选择性地将循环吸附剂d2送回水平段1和/或上升段2之中循环使用。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，如图1所示，第三排料管10上设置有用于调节排料量的第四调节装置15，通过第四调节装置15，可调节送回至水平段1的循环吸附剂d2的量。在一些实施例中，第四调节装置15可以为常见的调节阀。
通过第一至第四调节装置的设置和使用，可以更加精确地控制吸附剂进入氟化氢脱除装置的量、排出装置的量以及循环使用的量，由此可根据不同的电解烟气特点而更加精确地控制吸附反应，得到最佳的hf脱除效果。
在根据本实用新型的氟化氢脱除装置的一个实施方式中，依照电解烟气a中的hf浓度，可控制上升段2中的氧化铝浓度在20g/m3～600g/m3的范围内，由此得到最佳的脱除效果，保证净化烟气排放达标。
本实用新型提供的氟化氢脱除装置可适用于碱法或酸法制得的氧化铝作为吸附剂的工艺，尤其适用于通过“一步酸溶法”由粉煤灰制得的酸法氧化铝。
工业实用性
通过本实用新型提供的氟化氢脱除装置，电解烟气能够得到有效净化，而排出装置外的氧化铝的破损率也明显降低，粒径小于45μm的物料比例小于20％，不会影响氧化铝作为电解原料的性能要求。由此可见，本实用新型提供的氟化氢脱除装置非常具有工业应用价值。
本实用新型所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员可在本实用新型的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本实用新型不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。
1.一种电解烟气的氟化氢脱除装置，其特征在于，主体为“l”形气体通道，其分为水平段和上升段；其中，所述水平段的端口为所述电解烟气的进气口，所述水平段上设置有第一吸附剂进料管，所述上升段的端口连接有用于分离吸附后的烟气和吸附剂的气固分离装置，所述气固分离装置的下方连接有用于收集吸附后的吸附剂的回料装置，所述回料装置上设置有第一排料管和第二排料管，所述第二排料管与所述气体通道相连。
2.根据权利要求1所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述气体通道内部在所述水平段和上升段的连接部位设置有若干组弧形的导流板。
3.根据权利要求1所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第一排料管上设置有用于调节排料量的第一调节装置。
4.根据权利要求1所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第一吸附剂进料管上设置有用于调节进料量的第二调节装置。
5.根据权利要求1所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第二排料管与所述上升段相连。
6.根据权利要求5所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第二排料管上还设置有用于补加新鲜吸附剂的第二吸附剂进料管。
7.根据权利要求6所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第二吸附剂进料管上设置有用于调节进料量的第三调节装置。
8.根据权利要求5-7任一项所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第二排料管上设置有第三排料管，其与所述水平段相连。
9.根据权利要求8所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述第三排料管上设置有用于调节排料量的第四调节装置。
10.根据权利要求1所述的氟化氢脱除装置，其特征在于，所述吸附剂为酸法氧化铝。
技术总结