摘要：电解铝烟气中含有很多的温室气体，甚至有部分足以致命的含量存在，所以人们一直十分重视电解铝烟气净化技术，本文通过对比当前电解铝烟气净化技术与之前的不同，来分析电解铝烟气技术未来的发展。
关键词：电解铝烟气技术；氟化物；排放量
引言：
当今世界，由于环境问题频发，在当前的社会之中，一些能耗较高且污染严重行业要么在进行产业升级，要么在对自身的工艺进行强化。由于电解铝烟技术多被应用于能耗高、污染大的行业，所以相关人员对其净化技术的发展做出了无数突破，目前有多种净化技术，在当今电解铝烟气净化方面取得了不错的成果。
一、电解铝烟气净化技术
电解铝主要是靠着冰晶石一氧化铝为电解质，以碳阳极、阴极为电极进行电解反应，电解铝生产中排出的废气主要是以二氧化碳和氢氟酸气体为主的气-固氟化物等。二氧化碳是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。而氟化物中的四氟化碳和六氟乙烷，其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。氢氟酸则是一种剧毒气体，通过皮肤或呼吸道进入人体，仅需1.5g便可以致死。所以电解铝当中产生的废气危害十分巨大，必须经过净化处理，只有这样才能够对其危害进行有效防治。
二、电解铝烟气净化技术分析
电解铝烟气净化技术当中较为重要的环节就是关于除尘器和反应器的技术，当前国际上较为先进的就是净化技术持有者分别在法国和挪威，他们占据了国际上关于电解铝烟气净化市场八成左右的份额，同时在该方面还有一些其他的技术。
（一）Alstom Abart净化技术
Abart净化工艺主要是通过小型空气提升机直接喷射到灰斗当中，其中滤袋会将大量的新氧化铝进行吸附，循环氧化铝在弧形烟道中经过的时候，会被离心分离下来，随后通过小循环加料的方式，将其加入到单元支烟管内，并且在烟管之内采取一定的措施防止物料沉降。在气流的均布方面，除尘器每根支管上都有单独的单板阀，除尘器中有导流隔板能够保证气流均匀分布，提高了净化效率。在这样的操作之下，氢氟酸的排放浓度能够达到0.5mg/N m²，由于采用了脉冲的除尘方式，过滤的面积可以达到1400m²，同时采用管道注射式反应器将氧化铝喷射，具有较低的阻力。
Alstom Abart具有以下优缺点：优点是净化效率可以达到99.7%，同时具有较低的氧化铝破损率；能够增加预分离，减少布袋的负荷；能够进行二次反应，除尘的时候能够有少量的氧化铝结块。缺点则是反应器内部维修困难；建造的费用较高，同时新的氧化铝喷射不容易实现。
（二）Solios TGT-RI净化技术
TGT-RI技术主要是对净化器添加两级燃料，其中第一级是新鲜氧化铝焦虑在除尘器下方进行，第二级则是在设备内部，将沸腾床上的循环氧化铝通过引射诱导的方式加入到烟气之中，从除尘器中部进入，并且将其均匀进行分配，提高了净化效率。在布袋的清灰方式方面，除尘器采用缓释脉冲的方法，提高了布袋的清洁程度，同时延长了使用寿命。在这样的方式之下，氢氟酸排放浓度达到了0.3mg/N m²，而且过滤的面积也达到了较大的1400-2200m²，反应器主要是通过管道的方式进行反应，反应阻力也较低[]。
TGT-RI技术的优缺点：优点是能够达到99.7%的高净化效率，其次是过滤面积较大，同时有较长的接触时间，更少的能源消耗，而且由于清洁技术的缘故，导致布带的寿命较长，能够达到六到七年，而且氧化铝的破损率也很低。缺点则是维修困难，同时对于氧化铝的循环控制存在一定问题，内部的钢管磨损严重，消耗量大，设备的建造开支较大。
（三）Solios Virbrair技术
Solios Virbrair主要的工作原理是采用菱形扁袋组合式除尘器，同时运用文丘里反应器技术，吹灰方式则是采用反吹灰，同时在布袋方面，该单元能够单独进行检修，大大加强了检修方面的难度。而且Solios Virbrair净化技术在氢氟酸的排放方面，达到了0.8-2mg/N m²，文丘里的梵音方式相对来说阻力中等，净化过滤的面积也能够达到1850m²。
Solios Virbrair优缺点都十分明显：首先就是关于该技术的优点，运行效率较为稳定，同时氧化铝磨损率较低，机械的检修简单。缺点则是反应效率十分一般，占地面积相对较大，在占地上造成较大的困扰。
（四）A-398 Fluidized Bed技术
A-398 Fluidized Bed是沸腾床净化技术，主要是让烟气通过除尘器中的大沸腾床，同时在大沸腾床上有氧化铝料层，这样做的净化效率非常高，但是由于沸腾床的阻力非常大，这就导致了能源消耗方面开支较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆A-398 Fluidized Bed技术有着非常好的净化效果，关于氢氟酸的排放能够达到0.1mg/N m²，采用沸腾床的净化方式，最终的阻力会非常大，控制起来以及能源消耗方面都是一个比较大的问题。
A-398 Fluidized Bed的优缺点：首先是优点方面，A-398 Fluidized Bed技术进化的效率能够达到99.9%，同时由于极高的净化率，氧化铝的磨损也非常小，而且氧化铝也无需进行循环，工序流程降低。缺点则是由于沸腾床强大的阻力导致能量消耗较高，过程也非常难以控制，实用性存在一定问题。
（五）VRI喷射技式反应器技术
VRI喷射技式反应器技术是利用垂直径向喷射装置将循环氧化铝以及新氧化铝加入到除尘器前段的进烟口中，能够有效减低氧化铝的破损率，同时能够降低阻力。VRI喷射技式反应器技术在氢氟酸的排放方面能够达到1-2mg/N m²，净化的面积较低，仅能达到400m²，由于采用普通式喷射的方法，反应的阻力较低。
VRI喷射技式反应器技术具有低氧化铝磨损率，低能量消耗的优点，同时缺点也比较明显，需要定期进行维护，同时反应的效率一般。
（六）Tor bed技术
Tor bed技术在当前时期使用较少，由于在反应器中气体存在的时间较长，所以反应非常充分，反应率也非常高。对于氢氟酸的排放能够达到0.3mg/N m²，同时因为使用旋流板进行反应，所以在阻力方面较高，能源消耗相对较大。
Tor bed技术同样存在其优缺点：优点就是能够有较低的压降，同时具有较低的气体流苏，而且能够有较少的氧化铝结块，减少了收集的步骤。缺点则是对于导流板材的要求比较高，同时结构较为复杂，操作维修存在一定的困难。
（七）SAMI净化技术
SAMI净化技术是我国吸取国外经验自主研发的一种净化技术，主要是通过对电解车间以及喷射进行改造，其中较大的改造就是采用了双烟管系统，一定程度上加强了电解槽器的气体排入，大大提高了效率，同时在喷射方面，使用多点喷射的方式，能够让气体进行足够的接触，而且通过对除尘袋的改进能够让气体接触时间更长，反应更加充分，这就让净化的效果也有一定的增强。SAMI净化技术在氢氟酸的排放上能够达到0.5-1mg/N m²，过滤面积也能够达到较大的1220m²，同时由于设计的全面性考虑，反应器的阻力也相对较低。
SAMI净化技术的优缺点，首先是优点方面，SAMI净化技术净化效率较高，能够达到99.4%-99.7%，同时具有较低的氧化铝磨损，能量消耗较低。缺点则是对循环氧化铝的控制较为困难，同时需要定期的清理。对人工要求较大[]。
三、世界对于电解铝烟气净化技术的要求
由于世界上对于电解铝烟气的净化标准不同，这里主要对其中具有代表性的国家进行叙述。
美国对于电解铝烟气净化的要求是，氟化物排放量不能够超过0.6kg/t-AI（新建预熔），0.8kg/t-AI（现有预熔）。排放浓度年均不能够超过15mg/m²，日均不能够超过65mg/m。
德国对于氟化物排放的标准是不能够超过0.6kg/t-AI，排放浓度则是不能够超过1.0mg/m。
欧盟对于氟化物排放的标准则是0.4-1.0kg/t-AI，排放浓度则是在1-5mg/m之间。
埃及对于氟化物排放要求则是排放量不能超过1.2kg/t-AI，排放浓度不能够超过20mg/m[3]。
最后是中国。我国对于排放的标准是0.6kg/t-AI，浓度则是3mg/m，颗粒物排放浓度是20mg/m。
通过上述数据可以发现，发达国家和发展中国家对于标准的设定是不相同的，我国在这些标准上已经接近发达国家的水平[4]。
四、结束语
虽然我国当前电解铝烟气净化技术没有实现质的飞跃，但是假以时日，在我国各项指标的支持以及开拓下，必然会有一个光明的未来。
参考文献：
[1]杨青辰，王尚元.电解铝生产氟化物总量排放控制措施[J/OL].世界有色金属，2019（02）：11+13[2019-05-10].
[2]滕飞.浅谈氧化铝、电解铝的冶炼技术及发展动向[J].世界有色金属，2019（01）：5+7.
[3]郭福宝.治理电解铝行业环境污染的措施研究[J].世界有色金属，2019（01）：25+27.
[4]吴魁，潘永宝，魏志刚，马超，姬涛.电解铝烟气处理措施技术探讨——以某电解铝企业为例[J].绿色科技，2017（08）：78-79+81.
论文作者:吴雪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/2
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