NO822527L - Fremgangsmaate og anordning for vasking av raagass fra elektrolyseceller for fremstilling av aluminium - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for vasking av rågass fra innkapslede elektrolyseceller for fremstilling av aluminium, i en væsketåke, særlig vanntåke, såvel som en elektrolysehall for dette formål og i takområdet utstyrt med en vaskeanordning som inneholder en væsketåke, særlig vanntåke, og gjennomstrømmet av rågass.

For rensing av den luft som slippes ut fra elektrolysehallen anvendes vanligvis et forstøvningskammer e.l. anordnet på hallens tak og hvori den luft som skal renses kommer i berøring med forstøvet vann. Ved hjelp av en sådan våt-vasking kan vanligvis såvel fluorider som mindre mengder SC>2 bli absorbert.

For rensing av cellegasser anvendes fortrinnsvis såkalt tørradsorpsjon av luftfremmede stoffer på finkornet oksydleire. Ved denne fremgangsmåte tilbakeholdes imidlertid i og for seg bare fluorid, men intet SC>2 • Mulighetene for å anvende høye skorstener istedet for avsvovlingsanlegg f8'rrågass er i tiltagende grad ikke lenger tillatt.

I betraktning av disse forhold er det et formål for oppfinnelsen å angi en fremgangsmåte og frembringe en anordning for vasking av avgass og særlig rågass fra elektrolyseceller, særlig med henblikk på reduksjon av SC^-utslipp, hvorved såvel fremgangsmåte som anordning må tilpasses de foreliggende forhold ved allerede eksisterende elektrolyse-haller, for å kunne gjennomføre en ombygning innenfor en økonomisk forsvarlig ramme.

Dette oppnås ved at rågass fra innkapslede elektrolyseceller føres gjennom minst et forstøvningskammer på tvers av forstøvet væske avgitt fra forstøvningsmunnstykker, således at gasstrømmen derved gjennomtrenges av væskepartikler med en pH-verdi på ca. 8, hvoretter partiklene avskilles fra gass-strømmen. Herunder har en strømningshastighet for rågassen på omkring 3 m/sek. vist seg å være særlig gunstig under forstøvningsprosessen, idet cellens rågass fortrinnsvis utsettes for forstøvet væske under en tid på ca. 20-60 sekunder.

For å nedsette rågassens faststoffinnhold før for-støvningspåvirkningen, kan faste stoffer på i og for seg kjent måte på forhånd trekkes ut av gassen, f.eks. ved hjelp av forkoblet elektrofilter. Disse fakultative tiltak har imidlertid, i motsetning til tørradsorpsjon, ingen innflytelse på renheten av det fremstilte aluminium.

En elektrolysehall av den art som er angitt innlednings-vis samt utstyrt for utførelse av foreliggende fremgangsmåte, har som særtrekk at vaske-anordningen er forsynt med en horisontal tunnel med et rågass-innløp i den ene ende og et gassutløp i den annen ende, samt med minst et forstøvningskammer, hvori det er anordnet forstøvningsmunnstykker rettet på tvers av avgassens strømningsretning, mens det ved gassutløpet er forkoblet avskillerprofiler som danner strømningsspalter. Disse skiller ut væskepartikler fra den gasstrøm som stryker langs avskilleroverflaten og lar disse partikler dryppe av nedover, mens gasstrømmen derved blir forholdsvis tørr og uten videre kan slippes ut i den omgivende atmos-fære .

Særlig gunstig har det vist seg å anordne tunnelen i elektrolysehallens takås dg anbringe forstøvningsdysene på minst 1 tunnel-vegg, hvorunder lengden av et for-støvningskammer i henhold til oppfinnelsen er opptil ca. 60 meter, således at gassens oppholdstid i kammeret ved en strømningshastighet opp til ca. 3 m/sek. vil være 20/60 sekunder. Ved korte forstøvningskamre kan oppholds-tiden i kamret av den cellegass som skal renses forlenges ved innbygning av strømningsdempere.

Tunnelvaskeanlegget i henhold til oppfinnelsen erstatter

ved sin arbeidsfunksjon følgende utstyr:

-et tørradsorpsjonsanlegg med oksydleire for fluorid-utskilling, -en SC^-vaskeanordning som er koblet etter tørradsorp-sjonsanlegget, samt

^et elektrofilter som er innkoblet foran tørradsorpsjonen for å hindre tilbakeføring av metallforurensninger i elektrolysecellen.

Av dette vil det fremgå at det foreligger lave innvesterings-og driftsomkostninger sammenlignet med andre fremgangsmåter. For å oppnå det angitte formål adsorberes fluorider og

SC>2/ og dette i en grad som ikke ville være mulig med

et vanlig tørradsorpsjonsanlegg med oksydleire alene.

Av særlig betydning er muligheten, spesielt ved ombygging, til å trekke inn vanlige våtvaskere for elektrolysehallens luftutslipp og anvende anordningen i henhold til oppfinnelsen utelukkende for rågass fra elektrolysecellene.

Den allerede nevnte oppholdstid på ca. 20-6 0 sekunder

i vasketunnelen i henhold til oppfinnelsen ligger vesentlig høyere enn de vanlige oppholdstider på bare 3 til 10 sekunder i vanlige båtvaskere.

På grunn av den meget fine væskeforstøvning gjennom forstøvningsmunnstykkene behøver ikke de foreliggende tunnelvaskeanlegg noen større sprøytevannmengde. Det avgitte forstøvningsvann på utgangssiden med en pH-verdi på 3 bringes i et gjenvinningsanlegg med kalkmelk atter opp til en pH-verdi på 8, for derved å oppnå den tidligere angitt virkning. Sprøytevannet utnyttes således fortrinnsvis i lukket krets.

Ved oppfinnelsens fremgangsmåte er det mulig å oppnå

en avsvovlingsgrad opp til 90%. Ytterligere fordeler, særtrekk og detaljer ved foreliggende oppfinnelsesgjen-stand vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av et foretrukket utførelseseksempel under henvisning til de vedføyde tegninger hvorpå: Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en elektrolysehall, med elektrolyseceller, og

fig. 2 viser skjematisk et sideoppriss av elektrolysehallen, og som er vesentlig forminsket i forhold til fig. 1.

I en elektrolysehall 1 er det på fundamenter 2 anordnet elektrolyseceller 3 for fremstilling av aluminium,

idet cellene er innkapslet, hvilket ikke fremgår av tegningen.

Som det særlig tydelig fremgår av fig. 2, fører rågass-utløp 4 cellegass fra parvis tilsluttede elektrolyseceller 3 til en rågassledning som er forsynt med ventiler 5, samt gjennom disse til et elektrofilter 7 for fast-stoff uttrekk .

Fra elektrofiltret 7 kommer rågass befridd for fast-stoff partikler gjennom rågassledningen 8 frem til en tunnel 9 med rektangulært tverrsnitt, og som er anordnet i taket 10 av elektrolysehallen 1 langs midtaksen M.

På veggene 11 i tunnelen 9 er det i forstøvningskamret 12 over en lengde n på ca. 40 meter anordnet forstøvnings-munnstykker 13 i rekker over hverandre, for å sprøyte ut en vanntåke for utvasking av skadestoffkomponenter fra elektrolysecellenes rågass.

Disse forstøvningspartikler, som holdes på en pH-verdi på ca. 8, treffer i tverrstrømretningen på den rørgass som strømmer.r i pilretningen x med en hastighet på ca. 1 m/sek.

I løpet av ca. 10 sekunder utvaskes rågassensHF-

andel, mens det over de påfølgende 30 meter av tunnel-veien finner sted en gassavsvovling på 70 til 90%.

Et forstøvningskammer 12 med forstøvningsmunnstykker 13 som avgir en forstøvningskjegle 15 i sprøyteretningen y avgrenses ved enden av strømningen av en vegg 16 med gassutløpsåpninger 17, hvori det er anordnet vertikale avskillerprofiler, som i fig. 1 er skjematisk antydet ved 18. På disse avskillerprofiler 18, som er utført i plastmaterial samt har bølgeform og er forsynt med fremspring på tvers av strømningsretningen x, danner det seg vanndråper, således at det gjennom det tilsluttede vertikaluttrekk og understøttes av ventilatorer 21 kan strømme ut dråpefri avgass 2 0.

Ved siden av tunnelen 9 er det i fig. 2 også vist et vanlig vaskeanlegg 30 for vask.av luft fra elektrolysehallen og med en lengde m. I dette stiger luften fra hallen opp mens den renses. Luft som befinner seg under en tunnel 9 i hallen tilføres vaskeanlegget 30 for av-lufting av elektrolysehallen i retning av pilene 31.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for vasking av rågass fra innkapslede elektrolyseceller for fremstilling av aluminium, i en væsketåke,fortrinnsvis en vanntåke, karakterisert ved at rågassen føres gjennom minst et forstøvningskammer (12) på tvers av forstøvet væske (15) avgitt fra forstøvningsmunnstykkefc (13) i kammeret, således at gasstrømmen derved gjennomtrenges av væskepartikler^en pH-verdi pa ca. 8, hvoretter partiklene avskilles fra gasstrømmen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at rågassens strømnings-hastighet under forstøvningspåvirkningen er ca. 3 m/sek., fortrinnsvis ca. 1 m/sek.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at rågassen utsettes for væskeforstøvningspåvirkning under en tid på ca.

20-60 sekunder, fortrinnsvis ca.- 40 sekunder.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at faste stoffer avskilles på i og for seg kjent måte fra rågassen før den utsettes for forstøvningspåvirkning.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at rågasstrømningen føres i horisontal retning.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at rågassen føres over avbøyningsvegger anordnet i forstøvningskamret (12).

7. Elektrolysehall med celler for fremstilling av aluminium med en vaskeanordning som er anbragt i hallens takområde og inneholder en væsketåke, særlig vanntåke, samt gjennomstrømmes av rågass, karakterisert ved at vaskeanordningen ut-gjøres av en hovedsakelig horisontal tunnel (9) med en rågassinngang i den ene ende og et gassutløp (17) i den annen ende, samt med minst et forstrømningskammer (12) hvori det er anordnet forstøvningsmunnstykker (13) rettet på tvers av rågassens strømningsretning (6) mens avskillerprofiler (19) som mellom seg danner strømningsspalter er innkoblet foran gassutløpet.

8. Elektrolysehall som angitt i krav 7, karakterisert ved at forstøvningsmunn-stykkene (13) er anbragt på minst eri vegg (11) for tunnelen (9) .

9. Elektrolysehall som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved atdeter anordnet minst to rekker av.forstøvningsmunnstykket (13) over hverandre.

10. Elektrolysehall som angitt i krav 7-9, karakterisert ved at det ved siden av tunnelen er anordnet et vanlig vaskeanlegg (30) for rensing av den oppstigende avløpsluft fra elektrolysehallen .