在鋁加工行業(yè)中,鋁氧化是一種常見(jiàn)的表面處理工藝,能夠顯著提升鋁制品的耐腐蝕性、耐磨性及裝飾性。然而,這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量含有多種污染物的煙氣,如果未經(jīng)有效處理直接排放,將對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。因此,鋁氧化煙氣處理工藝成為鋁加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。?
鋁氧化過(guò)程中,主要采用硫酸陽(yáng)極氧化工藝。鋁件在 10%-20% 的硫酸電解液中通電進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理,此過(guò)程會(huì)產(chǎn)生含氮氧化物、硫酸、硝酸的酸霧。這些酸霧若直接逸散到大氣中,會(huì)形成酸雨,腐蝕建筑物、破壞植被,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。同時(shí),氮氧化物還會(huì)導(dǎo)致光化學(xué)煙霧,影響空氣質(zhì)量,危害人體呼吸系統(tǒng)。?
為了有效處理鋁氧化煙氣,目前常用的工藝主要有干法和濕法兩種。?
干法煙氣處理工藝是當(dāng)前鋁電解煙氣治理的主流技術(shù)手段。其核心在于利用氧化鋁作為吸附劑。在實(shí)際操作中,首先對(duì)電解槽進(jìn)行密封處理,將產(chǎn)生的煙氣通過(guò)排煙支管匯集到排煙總管,隨后統(tǒng)一送往凈化系統(tǒng)。在凈化系統(tǒng)的吸附反應(yīng)環(huán)節(jié),新鮮的氧化鋁粉被加入到電解煙氣中,與煙氣充分接觸,憑借氧化鋁巨大的比表面積,通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附的雙重作用,將煙氣中的氟化氫等污染物吸附在其表面。接著,利用布袋除塵器完成吸附后的氧化鋁與煙氣的氣固分離。分離下來(lái)的載氟氧化鋁,一部分會(huì)作為循環(huán)氧化鋁重新參與吸附反應(yīng),另一部分則通過(guò)氧化鋁輸送系統(tǒng)送入載氟氧化鋁料倉(cāng),用于后續(xù)的電解生產(chǎn)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)十分顯著,流程簡(jiǎn)潔明了,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,凈化效率較高。不過(guò),其脫氟效率在一定程度上受氧化鋁質(zhì)量的制約,并且難以實(shí)現(xiàn)零排放。?
濕法煙氣處理工藝則是通過(guò)廢氣與液體的接觸來(lái)去除污染物。該工藝包含吸收、洗滌和吸附等多種方式。吸收過(guò)程中,廢氣與液體接觸,污染物被液體吸收并轉(zhuǎn)移到液體中,常用的吸收劑有堿液、酸液和氧化劑等。洗滌時(shí),廢氣通過(guò)噴淋裝置與液體接觸,利用液體的沖刷和沖擊作用,去除廢氣中的固體顆粒和液滴,為增強(qiáng)洗滌效果,洗滌液中常添加表面活性劑和分散劑。吸附階段,廢氣通過(guò)填充床層或活性炭床層,廢氣中的有機(jī)物和重金屬等污染物被吸附到填充物或活性炭表面。雖然濕法煙氣處理工藝在某些情況下具有應(yīng)用價(jià)值,但運(yùn)行成本較高,且處理過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生二次污染,這在一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。?
為確保煙氣處理效果,鋁電解廠還需配備一系列專業(yè)的煙氣處理設(shè)備。其中,除塵器用于去除廢氣中的固體顆粒物,在干法煙氣處理工藝中,布袋除塵器發(fā)揮著至關(guān)重要的作用;脫硫裝置用于去除廢氣中的二氧化硫,常見(jiàn)的有濕法脫硫裝置和干法脫硫裝置等;脫氮裝置則用于去除廢氣中的氮氧化物,常用的技術(shù)包括選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法等。?
以某鋁加工企業(yè)為例,其原有的鋁氧化生產(chǎn)線配套五級(jí)酸霧噴淋吸收塔進(jìn)行廢氣處理。企業(yè)最初采用氫氧化鈉噴淋工藝去除酸霧中的氮氧化物,效果欠佳。為提升廢氣處理效果,企業(yè)在五級(jí)吸收塔內(nèi)添加硫化鈉,但由于操作失誤,員工將本應(yīng)在五級(jí)吸收塔使用的硫化鈉錯(cuò)誤投入一級(jí)吸收塔,導(dǎo)致硫化鈉與水槽中的酸性液體反應(yīng)釋放出硫化氫氣體,造成了嚴(yán)重的中毒事故。這一案例警示我們,在選擇合適的煙氣處理工藝和設(shè)備的同時(shí),還需加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)和管理,嚴(yán)格規(guī)范操作流程,確保整個(gè)煙氣處理系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。?
鋁氧化煙氣處理工藝對(duì)于保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)鋁加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的重要性。企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況,綜合考慮各種因素,選擇最適宜的煙氣處理工藝和設(shè)備,并不斷加強(qiáng)管理和技術(shù)創(chuàng)新,降低污染物排放,為守護(hù)藍(lán)天白云貢獻(xiàn)力量。?