[go: up one dir, main page]

SI9520117A - Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption - Google Patents

Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption Download PDF

Info

Publication number
SI9520117A
SI9520117A SI9520117A SI9520117A SI9520117A SI 9520117 A SI9520117 A SI 9520117A SI 9520117 A SI9520117 A SI 9520117A SI 9520117 A SI9520117 A SI 9520117A SI 9520117 A SI9520117 A SI 9520117A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
gas
adsorption
alumina
sulfur dioxide
stage
Prior art date
Application number
SI9520117A
Other languages
English (en)
Inventor
Odd E Bjarno
Geir Wedde
Original Assignee
Flaekt Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Flaekt Ab filed Critical Flaekt Ab
Publication of SI9520117A publication Critical patent/SI9520117A/sl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/22Collecting emitted gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B01D53/10Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds with dispersed adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/68Halogens or halogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81Solid phase processes
    • B01D53/83Solid phase processes with moving reactants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

Postopek za ločbo snovi iz plinastega medija s suho adsorpcijo
PODROČJE IZUMA
Predloženi izum se nanaša na postopek za ločbo, z adsorpcijo in za rekuperacijo, nečistot, kot plinov, ki vsebujejo fluor, in prahu, ki vsebuje fluor, iz plina, ki se emitira iz postopka za proizvodnjo aluminija. Plin, emitiran iz postopka, spravimo v stik z adsorbentom v obliki aluminijevega oksida v delcih, ki ga lahko recikliramo kot surovino v postopek. Natančneje se izum nanaša na večstopenjski protitočni postopek, ki združuje učinkovito čiščenje plina z visoko stopnjo koncentracije snovi, ki vsebujejo fluor, na adsorbentu. V izvedbi izuma, ugodni za okolje, iz plina istočasno odstranimo žveplov dioksid.
OPIS STANJA TEHNIKE
Pri postopku elektrolitske proizvodnje aluminija, kot je Hall-Heroultov postopek, kjer aluminij proizvedejo z redukcijo aluminijevega oksida v staljenem elektrolitu v obliki minerala, ki vsebuje fluoride, v katerega dovajajo aluminijev oksid, procesne pline obremenijo s snovmi, ki vsebujejo fluor, kot fluorovodikom in prahom, ki vsebuje fluor. Ker so izredno škodljive za okolje, je treba te snovi ločiti, preden lahko procesne pline spustijo v okolišno atmosfero, medtem pa je istočasno talina, ki vsebuje fluor, bistvena za elektrolitski postopek.
Rekuperiranje spojin, ki vsebujejo fluor, iz plinov, nastalih pri proizvodnji aluminija, ima hibo, daje procesni plin običajno obložen tudi z drugimi snovmi, kot je žveplov dioksid, ki izvirajo v glavnem iz oksidacije elektrod, do nekega obsega pa tudi iz nečistot v surovini. Če jih reciklirajo v proces skupaj z adsorbentom, se bodo te snovi emitirale v procesne pline in tako koncentrirale v ciklusu, ki izhaja iz elektrolitskega postopka in plinske obdelave. Če so v postopku koncentrirane, imajo te snovi pogosto škodljiv učinek na dobitek postopka ali motijo postopek na kak drug način, pri čemer negativno vplivajo na procesno ekonomijo. Zato je treba te snovi odstraniti
J.
iz adsorbenta, preden se reciklira v postopek. Iz ekoloških razlogov je treba zmanjšati količino žveplovega dioksida, spuščenega iz postopka.
Znano je že, da uporabijo suhe adsorpcijske postopke za čiščenje plinov, nastalih pri proizvodnji aluminija, kjer lahko aluminijev oksid uporabijo kot adsorbent. Aluminijev oksid (A12O3), ki ga kot surovino dovajajo v postopek za proizvodnjo aluminija, ima veliko kapaciteto adsorpcije (natančneje kemične adsorpcije) fluorovodika. Aluminijev oksidni prašek tržnih kvalitet in z velikostjo delcev v območju od 0,03 do 0,16 mm ima porozno strukturo in aktivno površino 40 do 80 m2/g, tako da se lahko adsorbirajo velike količine fluorovodika, preden se aluminijev oksid nasiti. Vendar je res. da se adsorpcijska kapaciteta zmanjša, kadar je aktivna površina skoraj pokrita z adsorbiranimi molekulami fluorovodika, t.j. kadar je aluminijev oksid nasičen s fluorovodikom. Običajno aluminijev oksid v delcih učinkovito in turbulentno mešajo s plini iz postopka proizvodnje aluminija v fluidizirani blazini ali kakem drugem kontaktnem reaktorju, pri čemer se potem fluorovodik adsorbira na aluminijev oksid. Aluminijev oksid, ki sedaj vsebuje adsorbirane fluoride, ločujejo vzdolž toka iz kontaktnega reaktorja s pomočjo enega ali več filtrov. Aluminijev oksid nato dovajajo v postopek proizvodnje aluminija in fluoride rekuperirajo. Vendar je tudi žveplov dioksid do določenega obsega (praviloma 10 do 30 %) adsorbiran pri teh postopkih in žveplov dioksid tako spremlja aluminijev oksid nazaj v postopek proizvodnje aluminija, kjer se sprošča v procesne pline v peči. V dejanski praksi žveplovega dioksida tako ne odstranijo iz plinov, ampak se namesto tega na nezaželen način reciklira in koncentrira v sistemu, ki vključuje peč za proizvodnjo aluminija in opremo za čiščenje plinov, in nadalje pride do povečanja vsebnosti žveplovega dioksida v zraku na kraju samem. Če želijo zmanjšati ekološko nevaren spust žveplovega dioksida iz proizvodnje aluminija, je treba žveplov dioksid ločiti od dimnih plinov s pomočjo mokrih separatorjev, nameščenih vzdolž toka, iz suhih adsorpcijskih postopkov stanja tehnike. Vendar predstavljajo taki mokri separatorji, uporabljeni za ločenje žveplovega dioksida iz plinov, zelo drago rešitev, ker so količine zadevnega plina znatne, koncentracija žveplovega dioksida v njih pa nizka, npr. v primerjavi s tisto dimnih plinov iz termoelektrarne. Za to večina svetovnih tovarn aluminija še spušča ves žveplov dioksid v okolišno atmosfero.
Predmet predloženega izuma je, da zagotovimo postopek, s pomočjo suhe adsorpcije na aluminijevem oksidu, za ločenje v bistvu vseh snovi, ki vsebujejo fluor, za namene rekuperacije kot tudi za učinkovito ločenje žveplovega dioksida iz ekoloških razlogov iz plina, emitiranega iz postopka za proizvodnjo aluminija.
Drugi predmet izuma je, da zagotovimo postopek, s katerim lahko žveplov dioksid in do določenega obsega tudi druge neželene nečistote na adsorbentu odstranimo z adsorbenta, preden adsorbent recikliramo v postopek za proizvodnjo aluminija, pri čemer se izognemo recirkulaciji in akumulaciji teh snovi v sistemu.
Še drugi predmet izuma je, da zagotovimo postopek, katerega posledica je v primerjavi s suhimi postopki za čiščenje plinov stanja tehnike vzdrževano ali izboljšano ločenje in rekuperiranje snovi, ki vsebujejo fluor, obenem pa vzdržujemo ali izboljšamo ekološko prijazen značaj postopka (nizke emisije) v primerjavi z zgoraj omenjenimi postopki stanja tehnike.
OPIS IZUMA
V smislu izuma dosežemo te smotre z adsorpcijskim postopkom, ki obsega vsaj dve suhi adsorpcijski stopnji, pri katerem plin, ki nastaja v postopku za proizvodnjo aluminija in je obložen vsaj s snovmi, ki vsebujejo fluor, ki so lahko plinaste ali v delcih, pomešamo z in spravimo v stik z aluminijevim oksidom v delcih, pri čemer ločimo vsaj snovi, ki vsebujejo fluor, od plina. Adsorpcijske stopnje so prirejene v obliki enega ali več kontaktnih reaktorjev, v katerih plin obdelujemo s tem, da ga mešamo in spravljamo v stik z aluminijevim oksidom v delcih.
V adsorpcijskem postopku v smilu izuma plin obdelujemo v prvi suhi adsorpcijski stopnji z vsaj deloma porabljenim aluminijevim oksidom v delcih, tako da je znaten del plinastih fluoridov, najdenih v plinu, adsorbiran na adsorbentu, aluminijev oksid z adsorbiranimi snovmi, ki vsebujejo fluor, ločujemo od plina v vzdolžnem toku od prve adsorpcijske stopnje, nakar del ločenega aluminijevega oksida z adsorbiranimi spojinami, ki vsebujejo fluor, odstranimo iz adsorpcijskega postopka in preostanek aluminijevega oksida recirkuliramo v prvi adsorpcijski stopnji, medtem pa istočasno plin prenesemo v drugo suho adsorpcijsko stopnjo, nameščeno vzdolžno od prve adsorpcijske stopnje, plin, ki ima sedaj znatno zmanjšano vsebnost snovi, ki vsebujejo fluor, nato v drugi suhi adsorpcijski stopnji obdelamo z v bistvu neporabljenim reaktivnim aluminijevim oksidom v obliki delcev, da se pri tem adsorbirajo katerekoli snovi, ki vsebujejo fluor in ki ostanejo v plinu po prvi adsorpcijski stopnji in da se adsorbirajo drugi plini, kot žveplov dioksid, ter aluminijev oksid v delcih nato odstranimo iz plina vzdolžno od druge adsorpcijske stopnje, preden plin spustimo v okolišno atmosfero ali ga dodatno obdelujemo vzdolž toka, in vsaj del aluminijevega oksida, ločenega iz plina vzdolžno od kontaktnega reaktorja, ki je vključen v drugi adsorpcijski stopnji, prenesemo v kontaktni reaktor, kije vključen v prvi adsorcpijski stopnji.
Kot je videti iz gornjega, prehaja aluminijev oksid v delcih skozi stopnje adsorpcijskega postopka protitočno glede na plin. Neporabljen aluminijev oksid najprej dovajamo v kontaktni reaktor, ki je vključen v drugi suhi adsorpcijski stopnji in kjer aluminijev oksid pomešamo z in spravimo v stik s plinom. Iz kontaktnega reaktorja, vključenega v drugi adsorpcijski stopnji, vsaj nekaj od sedaj delno porabljenega aluminijevega oksida prenesemo v kontaktni reaktor, vključen v prvi adsorpcijski stopnji. Pri dovajanju v kontaktni reaktor, vključen v prvi suhi adsorpcijski stopnji, aluminijev oksid iz druge adsorpcijske stopnje pomešamo z in spravimo v stik s plinom v tej prvi adsorpcijski stopnji. Po prehodu skozi kontaktni reaktor, vključen v prvi adsorpcijski stopnji, ločimo del suhega aluminijevega oksida v delcih, pri čemer je aluminijev oksid sedaj v bistvu nasičen vsaj s snovmi, ki vsebujejo fluor, in ga odstranimo iz postopka, da recikliramo snovi, ki vsebujejo fluor, v postopek za proizvodnjo aluminija, preostanek aluminijevega oksida pa recirkuliramo v prvi adsorpcijski stopnji.
To recirkulacijo podpirata dva razloga. Prvič, želimo kontrolirati in optimizirati adsorpcijo plinastega fluorida iz procesnega plina v prvi adsorpcijski stopnji. Drugič, želimo doseči ciljano desorpcijo takih snovi, kot je žveplov dioksid, ki so bile adsorbirane na aluminijevem oksidu v drugi adsorpcijski stopnji, da preprečimo kakršnokoli bistveno recikliranje teh snovi v elektrolitski postopek. Če naj bi žveplo (žveplov dioksid) ali fosfor (fosforjev pentoksid) reciklirali v elektrolitski postopek, bi to utegnilo imeti Škodljiv učinek na dobitek tega postopka.
Ker ima aluminijev oksid mnogo višjo afiniteto do fluorovodika kot do takih plinov, kot je žveplov dioksid, je mogoče, da z delnim recirkuliranjem adsorbenta v vsaj prvi adsorpcijski stopnji kontroliramo, katere snovi se reciklirajo v elektrolitski postopek skupaj z adsorbentom. prenesenim v elektrolizno peč, pri čemer preprečimo, da se neželene snovi, kot žveplov dioksid in fosforjev pentoksid, recirkulirajo in koncentrirajo v sistemu, ki vključuje elektrolizno peč in opremo za obdelavo plina. Vsi taki plini se adsorbirajo in molekulsko vežejo na aktivno površino delca oksida v suhem adsorpeijskem postopku. Ker pa ima fluorovodik višjo afiniteto do oksida kot do žveplovega dioksida, se bo že adsorbirani žveplov dioksid desorbiral, fluorovodik pa zavzame mesto žveplovega dioksida na aktivni površini. Ob odličnih kontaktnih pogojih med procesnim plinom in adsorbentom teži adsorpcijski postopek proti stanju ravnotežja z zelo visokim deležem adsorbiranega fluorovodika na površini oksida, kjer se adsorbirani žveplov dioksid pojavi le, če je prebitek aktivne adsorbenske površine glede na količino fluorovodika, prisotnega v postopku. Zaradi dejstva, da se adsorbent recirkulira v prvi adsorpcijski stopnji, se postopek približa temu stanju ravnotežja. Rezultat je, da lahko adsorpcijo neželenih snovi kontroliramo in minimiziramo tako, da se le minimum teh snovi reciklira v elektrolizno peč skupaj z adsorbentom.
V eni izvedbi izuma, namenjeni za uporabo, kadar se želimo izogniti temu, da bi se neželene snovi, kot žveplov dioksid, ki so bile adsorbirane na adsorbentu, reciklirale v elektrolizno peč, vendar vseeno lahko dopustimo, da te snovi spustimo v okolišno atmosfero, adsorbent (aluminijev oksid) prenesemo iz druge adsorpcijske stopnje direktno v prvo adsorpcijsko stopnjo, kjer se recirkulira, medtem ko se žveplov dioksid desorbira. Desorpcija se vodi proti stanju ravnotežja. Žveplov dioksid se emitira iz elektroliznega postopka in spremlja procesni plin v prvo adsorpcijsko stopnjo. Vendar adsorpcijo žveplovega dioksida v tej prvi stopnji kontroliramo in minimiziramo z recirkulacijo adsorbenta v tej stopnji. Kot rezultat se bo žveplov dioksid koncentriral v ciklusu med prvo in drugo adsorpcijsko stopnjo, medtem ko se v bistvu nič žveplovega dioksida ne bo recirkuliralo med elektrolizno pečjo in prvo adsorpcijsko stopnjo. Pri stabilnem stanju se stanje ravnotežja končno samo vzpostavi, kjer je količina žveplovega dioksida, spuščenega v okolišno atmosfero, enaka količini žveplovega dioksida, emitiranega v procesne pline v elektrolizni peči.
RISBA
Za ponazoritev bomo izum sedaj natančneje opisali s pomočjo prednostne izvedbe, pri čemer se sklicujemo na spremljajočo risbo.
OPIS RISBE
V Hall-Heroultovem postopku aluminij proizvedemo z reduciranjem aluminijevega oksida, kije raztopljen v talini mineralov, ki vsebujejo fluor, s pomočjo elektrolize v električni redukcijski peči 1. Elektroliza poteka pri temperaturi približno 960 °C.
Talina se delno razgradi med postopkom in hlapne komponente odhajajo v plinastem stanju. Rezultat je, da plini, emitirani iz postopka, vsebujejo spojine fluora, kot fluorovodik (HF), in prah, ki vsebuje fluor. Ker so te snovi izredno škodljive za okolje, jih je treba ločiti od procesnih plinov, preden le-te lahko spustimo v okolišno atmosfero. Istočasno pa te snovi, ki vsebujejo fluor, predstavljajo izgubo znatne vrednosti. Poleg spojin, ki vsebujejo fluor, so prisotni nekateri sežigni produkti, kot žveplov dioksid iz ogljikovih anod, ki zgorijo med postopkom. Žveplov dioksid je treba odstraniti iz adsorbenta ne samo, da se izognemo temu, da se reciklira v postopek, ampak tudi ker je zaželeno iz ekoloških razlogov, da se zmanjšajo spusti žveplovega dioksida iz postopka, ne da bi morali postaviti velike in drage obrate za obdelavo velikih količin plina z nizko vsebnostjo žveplovega dioksida.
Kadar izum uporabljamo za obdelavo plina 2, emitiranega iz postopka 1 za proizvodnjo aluminija, ločimo snovi, ki vsebujejo fluor, iz plina v protitočnem adsorpcijskem postopku, ki obsega vsaj dve suhi adsorpcijski stopnji 3, 4. Plin, obložen s snovmi, ki vsebujejo fluor, obdelujemo v prvi suhi adsorpcijski stopnji 3, ki je na sliki prikazana kot kontaktni reaktor 3. V tem kontaktnem reaktorju 3 plin pomešamo z in spravimo v stik z delno porabljenim adsorbentom v obliki aluminijevega oksida v delcih, ki ga vodimo s tokom plina v kontaktni reaktor 3, pri čemer je vsebnost snovi, ki vsebujejo fluor, v procesnem plinu zmanjšana. Adsorpcija žveplovega dioksida med obdelavo v prvi adsopreijski stopnji 3. kadar je vsebnost snovi, ki vsebujejo fluor, v plinu najvišja, je zatrta, ker imajo take snovi, kot fluorovodik, mnogo večjo afiniteto do aluminijevega oksida kot do žveplovega dioksida. V tej prvi adsorpcijski stopnji se tako žveplov dioksid adsorbira le na prebitni površini na aluminijevem oksidu, ki ni pokrita npr. s fluorovodikom. Če aluminijev oksid, na katerega se je adsorbiral žveplov dioksid, pride v zadosti inteziven stik s plinom, ki vsebuje fluorovodik, se bo ogljikov dioksid sprostil in nadomestil s fluorovodikom. Po obdelavi v prvi adsorpcijski stopnji 3 aluminijev oksid v delcih ločimo od plina, preden slednjega, ki ima sedaj zelo nizko vsebnost fluorovodika, prenesemo v drugo suho adsorpcijsko stopnjo 4 za obdelavo tam. Aluminijev oksid v delcih, ki ima visoko vsebnost adsorbiranih snovi, ki vsebujejo fluor, kot fluorovodika, ločimo od plina skupaj z glavnim delom fluorjevih spojin v obliki delcev v vzdolžnem toku od prve adsorpcijske stopnje 3 s pomočjo znanih mehanskih ločilnih naprav 31, kot ciklonov. Nekaj aluminijevega oksida 33, ki ustreza količini neporabljenega aluminijevega oksida, ki ga dovajamo v drugo adsoprcijsko stopnjo 4 adsorpcijskega postopka in ki je obložen z adsorbiranimi snovmi, ki vsebujejo fluor, recikliramo (pri 33) v postopek 1, medtem ko preostanek aluminijevega oksida recirkuliramo (pri 32) znotraj prve adsorpcijske
7' stopnje 3. Zaradi zadostne recirkulacije in zaradi razlike v afiniteti aluminijevega oksida do fluorovodika oz. do žveplovega dioksida je zagotovljeno, da se glavni del snovi, ki vsebujejo fluor, v plinu adsorbira celo pri prvi adsorpcijski stopnji 3, medtem ko tukaj v bistvu ni adsorpcije žveplovega dioksida. Namesto tega se znatna količina žveplovega dioksida 1, adsorbirana na aluminijevem oksidu, desorbira. Rezultat tega je, da bo v bistvu ves žveplov dioksid spremljal plin, tako da lahko snovi, ki vsebujejo fluor in ki so vitalne za postopek 1, recikliramo z dobrim dobitkom pri 33, pri čemer se izognemo reeirkulaciji in koncentraciji žveplovega dioksida v postopku. Tudi drugo adsorpcijsko stopnjo 4 uredimo v obliki enega ali več kontaktnih reaktorjev 4, razpostavljenih vzdolž toka od prve adsorpcijske stopnje 3. Iz prve adsorpcijske stopnje 3 in naslednjega separatorja 31 plin prenesemo pri 30 v kontaktne reaktorje 4, kjer ga pomešamo z in spravimo v stik s svežim, reaktivnim in v bistvu neporabljenim aluminijevim oksidom. V kontaktnem reaktorju 4 se katerikoli preostali plinast fluor kot tudi žveplov dioksid adsorbira v količini, kije odvisna od obsega, do katerega adsorpcijska kapaciteta svežega adsorbenta (aluminijev oksid) dopušča adsorpcijo plina nizke afinitete. Po obdelavi v drugi adsorpcijski stopnji 4 adsorbent ločimo od plina s pomočjo filtra 41, kot vrečastega filtra, nakar plin, ki smo ga zelo učinkovito očistili od vseh snovi, ki vsebujejo fluor, lahko spustimo v okolišno atmosfero pri 5, medtem ko aluminijev oksid, obložen z znatno količino žveplovega dioksida, adsorbiranega v drugi adsorpcijski stopnji 4, v skladu z izumom prenesemo v prvo adsorpcijsko stopnjo 3. S primerno recirkulacijo aluminijevega oksida 32 v adsorpcijski stopnji 3 se bo znatna količina žveplovega dioksida, adsorbiranega na aluminijevem oksidu, pri stiku s procesnim plinom z višjo vsebnostjo fluorovodika desorbirala v adsorpcijski stopnji 3. Sproščeni žveplov dioksid nato vodimo skupaj s procesnim plinom v drugo adsorpcijsko stopnjo 4. Zaradi desorpcije žveplovega dioksida pride do povečanja aktivne površine na aluminijevem oksidu, kije dostopna za adsorpcijo fluorovodika, rezultat pa je zelo učinkovita adsorpcija fluorovodika, tako da dosežemo zelo visoko stopnjo adsorpcije plinastega fluora v prvi adsorpcijski stopnji 3.
Z aluminijevim oksidom 33, ki ga prenesemo v redukcijski postopek 1 iz prve adsorpcijske stopnje 3, recikliramo v bistvu vse snovi, ki vsebujejo fluor in ki se emitirajo iz redukcijskega postopka 1 v procesni plin 2, v redukcijski postopek 1. Vendar pa se v redukcijski postopek 1 skupaj z aluminijevim oksidom 33, prenešenim iz prve adsorpcijske stopnje 3 v redukcijski postopek 1, reciklira v bistvu nič žveplovega dioksida.
s
Zaradi dejstva, da se žveplov dioksid desorbira v prvi adsorpcijski stopnji, bo imel delno očiščen procesni plin 30, prenešen v drugo adsorpcijsko stopnjo 4, povečano vsebnost žveplovega dioksida, ki se do določenega obsega zmanjša v drugi adsorpcijski stopnji 4. V stabilnem stanju se vzpostavi ravnotežno stanje, kar se tiče recirkulacije koncentriranega žveplovega dioksida med obema adsorpcijskima stopnjema 3 in 4, pri čemer je količina žveplovega dioksida, spuščenega skupaj z očiščenim procesnim plinom 5, enaka količini žveplovega dioksida, ki ga dovajamo skupaj s še neočiščenim procesnim plinom.
Pri eni izvedbi izuma se tudi žveplov dioksid, spuščen v okolišno atmosfero skupaj z očiščenim procesnim plinom 5, reducira z obdelavo z aluminijevim oksidom, obloženim z žveplovim dioksidom, iz druge adsorpcijske stopnje 7 v desorpcijski stopnji 8. V tej desorpcijski stopnji 8 se v bistvu ves adsorbiran žveplov dioksid desorbira s segrevanjem in mešanjem s pretakajočim se nosilnim plinom 81. Nosilni plin 82, ki zapušča desorpcijsko stopnjo 8. bo potem imel visoko koncentracijo žveplovega dioksida, pri čemer se je v bistvu ves žveplov dioksid emitiral iz aluminijevega oksida z desorpcijo.
Zaradi nizke afinitete žveplovega dioksida do aluminijevega oksida ima aluminijev oksid precej omejeno sposobnost adsorpcije žveplovega dioksida. Tako dosežemo celo pri tako nizki vsebnosti plinastega fluorida v procesnem plinu 30, prenešenem v drugo adsorpcijsko stopnjo 4, ki ima v bistvu zanemarljiv učinek na adsorpcijo žveplovega dioksida med to adsorpcijsko stopnjo 4, slabo točenje žveplovega dioksida od procesnega plina, če je kvaliteta adsorbenta nizka, in/ali če je vsebnost žveplovega dioksida procesnega plina, dovedenega v to drugo adsorpcijsko stopnjo 4, visoka. Pri eni izvedbi izuma se kapaciteta za ločenje žveplovega dioksida dvigne do želenega nivoja z recikliranjem (pri 83) dela aluminijevega oksida, obdelanega v desorpcijski stopnji 8, v drugo adsorpcijsko stopnjo 4, kjer prispeva k povečanju v količini aktivnega adsorbenta. Količina aluminijevega oksida, obdelanega v desorpcijski stopnji 8, se bo tako povečala sorazmerno količini aluminijevega oksida, recikliranega pri 83 iz desorpcijske stopnje 8 v drugo adsorpcijsko stopnjo 4.
V desorpcijski stopnji 8 se žveplov dioksid desorbira zaradi učinka segrevanja in pretakanja nosilnega plina 81. ki s seboj potegne žveplov dioksid na svoji poti iz sistema. Če je desorpcijska obdelava v stopnji 8 pravilno izvedena, je potrebna le majhna količina nosilnega plina 81, medtem ko se istočasno doseže visoka koncentracija žveplovega dioksida v nosilnem plinu 82, ki zapušča desorpcijsko stopnjo.
Žveplov dioksid v nosilnem plinu lahko ob razumnih stroških izperemo ali pretvorimo v tržne produkte, kot tekoči žveplov dioksid, žveplovo kislino ali žveplo, ob uporabi znanih postopkov, ker je vpletena le majhna količina nosilnega plina 82, za to je lahko obdelovalna oprema majhne velikosti. Zaradi rahlega segrevanja aluminijevega oksida, ki je potrebno za desorbiranje žveplovega dioksida v desorpcijski stopnji 8, ne pride do desorpcije majhne količine fluorovodika, ki se je adsorbiral v drugi adsorpeijski stopnji 4. Po desorpcijski stopnji 8 vodimo aluminijev oksid v prvo adsorpcijsko stopnjo 3, kot je bilo preje opisano.
Ko je tako prešel dvostopenjski adsorpeijski proces 3, 4 protitočno glede na plin in je v bistvu adsorbiral ves fluorovodik in druge snovi iz plina, ki vsebujejo fluor, dovajamo aluminijev oksid v postopek 1 za proizvodnjo aluminija. Vsebnost žveplovega dioksida aluminijevega oksida je zelo nizka in je v bistvu omejena na količino, ki se je adsorbirala in ostala med obdelavo v prvi adsorpeijski stopnji 3. Nekatere druge snovi, kot fosfor, ki jih je zajel plin iz postopka 1 proizvodnje aluminija in ki zmanjšajo trenutni dobitek v elektrolitskem postopku, imajo škodljiv učinek na postopek in jih je zato treba odstraniti. Fosfor v obliki fosforjevega pentoksida v delcih odstranimo iz procesnega plina v končni filtracijski stopnji 41 in se lahko tako koncentrira v sistemu, ki vključuje elektrolizno peč in opremo za obdelavo plina. Ugotovili smo, da z obdelavo za odstranitev žveplovega dioksida 8 odstranimo tudi določeno količino fosforja, pri čemer zmanjšamo njegovo akumulacijo v sistemu.
Ker v skladu s postopkom v smislu izuma adsorbent (aluminijev oksid) v delcih preide obe stopnji 3, 4 adsorpcijskega postopka protitočno glede na plin, medtem ko se plin in adsorbent skupaj vodita s tokom v adsorpeijski stopnji 3, 4, se adsorbent učinkovito porabi in se v bistvu ves fluorovodik loči v prvi adsorpeijski stopnji 3 in reciklira skupaj z adsorbentom v postopek 1 za proizvodnjo aluminija, medtem ko se žveplov dioksid loči v drugi adsorpeijski stopnji 4 in ga odstranimo iz adsorbenta v desorpcijski stopnji 8. Ločenje žveplovega dioksida lahko naravnamo na želeno učinkovitost z recirkulacijo pri 83 adsorbenta iz desorpcijske stopnje 8 v drugo adsorpcijsko stopnjo 4. Tako je rezultat tega dvostopenjskega postopka recikliranje z visokim dobitkom snovi, ki vsebujejo fluor, ki jih želimo recirkulirati iz postopka, medtem ko lahko žveplov dioksid ločimo samega in bodisi nevtraliziramo v alkalijskem izpiralniku ali ga rekuperiramo v obliki tržno viabilnih produktov. Ker postopek v smislu izuma v svoji najenostavnejši obliki zmanjša recirkulacijo in akumulacijo žveplovega dioksida in v svoji bolj izpopolnjeni obliki tudi zmanjša *1<F recirkulacijo in akumulacijo takega polutanta, kot je fosfor, v postopku proizvodnje aluminija, dosežemo izboljšano učinkovitost elektrolitskega postopka za proizvodnjo aluminija, ker bi sicer na ta postopek škodljivo vplivale naraščajoče vsebnosti teh snovi. Ker lahko pri eni izvedbi izuma žveplo ločimo, lahko v celoti izboljšamo prijaznost proizvodnje aluminija za okolje.

Claims (5)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Postopek za ločenje, kadar obdelujemo plin, emitiran iz postopka za proizvodnjo aluminija, snovi, ki vsebujejo fluor, iz plina s pomočjo adsorpcije na trdnem aluminijevem oksidu v obliki delcev v suhem adsorpcijskem postopku, označen s tem, da plin obdelamo z aluminijevim oksidom v delcih v vsaj dveh stopnjah (3, 4), pri čemer aluminijev oksid prehaja stopnje adsorpcijskega postopka protitočno glede na plin;
    plin obdelamo v prvi suhi adsorpcijski stopnji (3) z aluminijevim oksidom, kije bil delno porabljen;
    aluminijev oksid v delcih z adsorbiranimi snovmi, ki vsebujejo fluor, ločimo iz plina vzdolž toka iz te prve adsorpcijske stopnje, preden plin prenesemo v drugo suho adsorpcijsko stopnjo (4);
    pri čemer del ločenega aluminijevega oksida v delcih z adsorbiranimi snovmi, ki vsebujejo fluor, odstranimo (33) iz adsorpcijskega postopka z namenom, da recikliramo snovi, ki vsebujejo fluor, v postopek za proizvodnjo aluminija in ostanek ločenega aluminijevega oksida recirkuliramo (32) v prvi adsorpcijski stopnji; in plin po ločenju aluminijevega oksida dovajamo v drugo suho adsorpcijsko stopnjo in tam obdelamo z v bistvu neporabljenim reaktivnim aluminijevim oksidom v obliki delcev, nakar aluminijev oksid v obliki delcev ločimo od plina v vzdolžnem toku iz druge suhe adsorpcijske stopnje, preden plin spustimo v okolišno atmosfero, in vsaj del aluminijevega oksida, ločenega vzdolž toka iz druge adsorpcijske stopnje prenesemo v prvo adsorpcijsko stopnjo.
  2. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da delno porabljen aluminijev oksid recirkuliramo v prvi adsorpcijski stopnji (3) in da količino recirkuliranega aluminijevega oksida zasledujemo in tako kontroliramo, da optimiziramo adsorpcijo snovi, ki vsebujejo fluor, in desorpcijo žveplovega dioksida v prvi adsorpcijski stopnji (3).
  3. 3. Postopek po zahtevku 1 ali 2 za obdelavo plinastega medija, ki vsebuje vsaj fluorovodik in žveplov dioksid, označen s tem. da aluminijev oksid, ki ga ločimo vzdolž toka iz druge adsorpcijske stopnje (4) in je obložen z adsorbiranim žveplovim dioksidom, obdelamo v desorpcijski stopnji (8), kjer aluminijev oksid segrevamo in skozenj teče nosilni plin. pri čemer se desorbira znatna količina žveplovega dioksida, adsorbiranega na aluminijevem oksidu.
  4. 4. Postopek po zahtevku 3, označen s tem, da del aluminijevega oksida, obdelanega v desorpcijski stopnji (8), recikliramo (83) v drugo adsorpcijsko stopnjo (4) za povečanje adsorpcijske kapacitete v tej stopnji.
  5. 5. Postopek po zahtevku 3 ali 4, označen s tem, da vodna para, plinski dušik ali kak drug neoksidirajoč plin teče skozi aluminijev oksid v desorpcijski stopnji 8.
SI9520117A 1994-11-23 1995-11-22 Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption SI9520117A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9404061A SE503678C2 (sv) 1994-11-23 1994-11-23 Sätt och anordning att ur ett gasformigt medium avskilja ämnen genom torr adsorption

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI9520117A true SI9520117A (en) 1997-08-31

Family

ID=20396087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI9520117A SI9520117A (en) 1994-11-23 1995-11-22 Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption

Country Status (21)

Country Link
US (1) US5885539A (sl)
EP (1) EP0793527B1 (sl)
JP (1) JP3859706B2 (sl)
CN (1) CN1070387C (sl)
AR (1) AR000261A1 (sl)
AU (1) AU687277B2 (sl)
BR (2) BR9510702A (sl)
CA (1) CA2203669C (sl)
DE (1) DE69520593T2 (sl)
ES (1) ES2157349T3 (sl)
IS (1) IS1778B (sl)
NO (1) NO302800B1 (sl)
NZ (1) NZ296233A (sl)
RO (1) RO115602B1 (sl)
RU (1) RU2153923C2 (sl)
SE (1) SE503678C2 (sl)
SI (1) SI9520117A (sl)
SK (1) SK282042B6 (sl)
TJ (1) TJ338B (sl)
UA (1) UA44749C2 (sl)
WO (1) WO1996015846A1 (sl)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO307042B1 (no) * 1996-06-06 2000-01-31 Flaekt Ab Horisontal fluidseng for transport og distribusjon av pulver
EP0907402B1 (de) * 1996-06-26 2001-05-23 Cs Clean Systems Ag Verfahren zur entfernung ozonabbauender und/oder klimawirksamer fluorierter verbindungen aus einem gasstrom sowie anwendung des verfahrens
NO310933B1 (no) 1997-06-25 2001-09-17 Flaekt Ab Renseanlegg
NO314023B1 (no) * 1998-09-17 2003-01-20 Flaekt Ab Fremgangsmåte og innretning for å øke effektiviteten for tørre renseanlegg
RU2221628C1 (ru) * 2002-12-15 2004-01-20 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" Способ очистки отходящих газов электролитического производства алюминия
CN100362140C (zh) * 2004-07-06 2008-01-16 贵阳铝镁设计研究院 铝电解生产中氟化物净化工艺及其除尘器
RU2315824C2 (ru) * 2006-02-14 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Способ децентрализованной сухой очистки газов от электролизеров для производства алюминия
CN101389396B (zh) * 2006-02-23 2013-04-17 索立奥斯环境公司 提供有化学中和剂和/或吸附剂的至少两个气流反应器的群
FR2917818B1 (fr) * 2007-06-21 2009-09-25 Solios Environnement Sa Procede d'optimisation de la commande d'un centre de traitement des fumees d'un four a feu tournant de cuisson de blocs carbones
PL2078555T3 (pl) * 2008-01-11 2014-01-31 Hitachi Zosen Inova Ag Sposób i instalacja do oczyszczania gazów spalinowych
EP2181753B1 (en) * 2008-10-28 2011-12-21 Alstom Technology Ltd A method and a device for verifying and controlling the removal of hydrogen fluoride from a process gas
EP2360296B1 (en) 2010-01-21 2017-03-15 General Electric Technology GmbH A method of ventilating an aluminium production electrolytic cell
EP2407228B1 (en) 2010-07-14 2016-09-07 General Electric Technology GmbH Gas cleaning unit and method for cleaning gas
EP2431499B1 (en) 2010-09-17 2014-04-23 Alstom Technology Ltd Raw gas collection system
US20120152265A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 R.J. Reynolds Tobacco Company Tobacco-Derived Syrup Composition
EP2469207B1 (en) * 2010-12-22 2018-06-20 General Electric Technology GmbH Metallurgical plant gas cleaning system, and method of cleaning an effluent gas
EP2489421B1 (en) 2011-02-18 2021-03-31 General Electric Technology GmbH A wet scrubber for cleaning an effluent gas comprising an inlet gas distributor with a diffusor
EP2489422B1 (en) 2011-02-18 2013-10-30 Alstom Technology Ltd A device and a method of cleaning an effluent gas from an aluminium production electrolytic cell
FR2984366B1 (fr) * 2011-12-19 2014-01-17 Solios Environnement Procede et dispositif pour ameliorer la captation du so2 dans des gaz de cuves d'electrolyse
US9234286B2 (en) 2012-05-04 2016-01-12 Alstom Technology Ltd Recycled pot gas pot distribution
US8920540B2 (en) 2012-06-08 2014-12-30 Alstom Technology Ltd Compact air quality control system compartment for aluminium production plant
FR3029537B1 (fr) * 2014-12-08 2016-12-09 Rio Tinto Alcan Int Ltd Usine d'electrolyse et procede de traitement des gaz de cuve
FR3032626B1 (fr) * 2015-02-13 2020-01-17 Fives Solios Procede et dispositif pour ameliorer la captation du so2 issu des gaz de cuves d'electrolyse par un ensemble de modules filtrants
FI20155805A (fi) * 2015-11-04 2017-05-05 Amec Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä kiertoleijupetikattilalaitoksesta syntyvien savukaasujen rikkidioksiidipitoisuuden vähentämiseksi
RU2668926C2 (ru) * 2017-02-16 2018-10-04 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Газоочистной блок очистки электролизных газов с газоочистным модулем, содержащим фильтр рукавный и реактор
EP3569301B1 (en) 2018-05-18 2021-12-15 Reel Alesa AG Apparatus and method for controlled alumina supply
IL302658A (en) 2020-11-06 2023-07-01 Kimberly Clark Co Non-wood pulp with high clarity
AU2021374948A1 (en) 2020-11-06 2023-06-29 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Dispersible non-wood pulp
NO347339B1 (en) * 2021-02-10 2023-09-25 Norwegian Emission Abatement Tech As A system and method for dry sorption
FR3155436A1 (fr) * 2023-11-16 2025-05-23 Fives Solios Captation d’un composant polluant concentré provenant d’une cuve d’électrolyse pour la production d'aluminium

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2056096B2 (de) * 1970-11-14 1978-09-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Abtrennung von Fluorwasserstoff aus Gasen
US3760565A (en) * 1971-07-19 1973-09-25 Aluminum Co Of America Anti-pollution method
SE362901B (sl) * 1971-10-27 1973-12-27 Svenska Flaektfabriken Ab
GB1416344A (en) * 1972-02-18 1975-12-03 Alcan Res & Dev Method of recovering fluorine from aluminium reduction cell waste gases
GB1571222A (en) * 1977-03-10 1980-07-09 Ardal Og Sunndal Verk Process and apparatus for treatment of waste gases
CA1197074A (en) * 1981-12-04 1985-11-26 Isaias Loukos Method and apparatus for cleaning waste gases from aluminum production facilities
JP2592115B2 (ja) * 1988-10-27 1997-03-19 三菱重工業株式会社 So▲下2▼含有排ガスからso▲下2▼を徐去する方法
ZA916107B (en) * 1990-08-03 1992-06-24 Comalco Alu Gas-solid contacting method
IS3896A (is) * 1991-08-07 1993-02-08 Comalco Aluminium Limited Hreinsun á loftkenndum flúoríðum úr útblæstri iðjuvera
JPH0741309A (ja) * 1993-05-07 1995-02-10 Inco Ltd 二酸化硫黄含有ガスの脱硫方法

Also Published As

Publication number Publication date
NO972347L (no) 1997-05-22
EP0793527A1 (en) 1997-09-10
SE503678C2 (sv) 1996-07-29
DE69520593D1 (de) 2001-05-10
RU2153923C2 (ru) 2000-08-10
EP0793527B1 (en) 2001-04-04
BR9510702A (pt) 2000-11-07
SK63297A3 (en) 1997-10-08
JPH10509215A (ja) 1998-09-08
MX9703458A (es) 1997-07-31
SE9404061D0 (sv) 1994-11-23
NO302800B1 (no) 1998-04-27
CN1070387C (zh) 2001-09-05
CA2203669A1 (en) 1996-05-30
CA2203669C (en) 2006-03-14
SK282042B6 (sk) 2001-10-08
TJ338B (en) 2002-07-01
ES2157349T3 (es) 2001-08-16
AU687277B2 (en) 1998-02-19
DE69520593T2 (de) 2001-10-31
WO1996015846A1 (en) 1996-05-30
NO972347D0 (no) 1997-05-22
CN1166791A (zh) 1997-12-03
NZ296233A (en) 1998-10-28
IS1778B (is) 2001-08-15
RO115602B1 (ro) 2000-04-28
UA44749C2 (uk) 2002-03-15
AR000261A1 (es) 1997-06-18
BR9703383A (pt) 1998-08-25
US5885539A (en) 1999-03-23
AU3997495A (en) 1996-06-17
JP3859706B2 (ja) 2006-12-20
SE9404061L (sv) 1996-05-24
IS4471A (is) 1997-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SI9520117A (en) Method for separating substances from a gaseous medium by dry adsorption
CN1152547A (zh) 制备高纯度二氧化碳的方法
EP0064962B1 (en) A method for separating gaseous, elementary mercury and gaseous halogenides of mercury and other heavy metals from a gas
CZ66593A3 (en) Process for purifying waste gases leaving combustion appliances
US3855386A (en) Catalytic fused salt extraction process for removal of sulfur oxides from flue or other gases
ES2392815T3 (es) Procedimiento e instalación para la separación de mercurio de gases de escape de un proceso de producción de cemento
KR101652132B1 (ko) 고온 가스 정제
EA015416B1 (ru) Удаление триоксида серы из потока топочного газа
JPH0753224B2 (ja) 廃ガスから有害物質を除去する方法
CA2173288A1 (en) Method to remove organic halogenated molecules from gaseous currents and relative plant
CN216321829U (zh) 苯酐生产资源化利用系统
CA1208415A (en) Process for roasting seleniferous material
MXPA97003458A (en) Method to separate substances from a gaseous medium by adsorption in s
CN215276487U (zh) 一种分离氯化氢与二氧化硫的活性炭解析塔
DE2127910C3 (de) Verfahren zur thermischen Vergütung von Feststoffen, die aus Anlagen zur trockenen Reinigung von Abgasen aus Aluminiumelektrolyseöfen ausgetragen und zur Aluminiumelektrolyse als Einsatz verwendet werden
JPS6213056B2 (sl)
CN115212691B (zh) 一种吸附烟气中污染物的活性炭的解析方法及解析塔
WO2019230276A1 (ja) 処理液の処理方法および排ガスの処理方法
KR820001196B1 (ko) 배기가스내 이산화유황으로 부터 유화수소의 제조공정
CN113842771A (zh) 冶炼烟气净化工艺
WO2022219978A1 (ja) ガラス物品の製造方法、及びガラス物品の製造装置
Riemsloh Dust Separation and Adsorption of Process Gases From Reverberatory Hearth Furnaces in Copper Metallurgy
CN113786785A (zh) 苯酐生产资源化利用系统及方法
SA96160551B1 (ar) طريقة لفصل المواد من وسط غازي بطريقة الامتزاز الجاف
JPS59502145A (ja) 二酸化硫黄および水銀を含有するガスから純硫酸および高品位水銀生成物を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
IF Valid on the event date
KO00 Lapse of patent

Effective date: 20050822