Сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при модернизации серий электролизеров содерберга

• Автор: Меркулов, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Отечественная и зарубежная нормативные базы по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу при производстве алюминия
1.2. Анализ существующей экологической ситуации на алюминиевых заводах большой мощности
1.3. Основные направления модернизации серий электролизров Содерберга с экологической направленностью

ГЛАВА II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСА КОРПУС ЭЛЕКТРОЛИЗА СУХАЯ

ГАЗООЧИСТКА
3.1. Взаимосвязь экологических параметров комплекса корпус электролиза сухая газоочистка
3.2. Определение выбросов фторидов через аэрационный фонарь.
3.3. Определение количества фторидов, поступающих в систему организованного отсоса и выбрасывающихся после сухой очистки
3.4. Заключение.
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛОКОЛЬНОГО
ГАЗООТСОСА
4.1. Фторидный метод определения эффективности колокольного газоотсоса
4.2. Углеродный метод определения эффективности колокольною газоотсоса
4.3. Хронометражный метод определения эффективности колокольного газоотсоса
4.4. Заключение.
ГЛАВА V. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НАПРАВЛЕНИЙ
МОДЕРНИЗАЦИИ СЕРИЙ ЭЛЕКТРОЛИЗА СОДЕРБЕРГА.
5.1. Сокращение выбросов загрязняющих веществ через аэрационные фонари электролизных корпусов путм создания вторичных укрытий
5.2. Повышение эффективности и интенсивности установок сухой очистки колокольных газов математическая модель оптимизации работы адсорбера
5.2.1. Адсорбция фтористого водорода в восходящем потоке глинозема. Математическая модель процесса.
5.2.2. Оценка параметров математической модели.
5.2.3. Анализ факторов, определяющих показатели процесса адсорбции фтористого водорода в восходящем потоке газ твердые частицы.
5.2.4. Адсорбция фтористого водорода глиноземом в рукавном фильтре.
5.3. Моделирование направлений модернизации серий электролизров Содерберга с экологической оценкой мероприятий
5.4. Заключение
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для обоснованной экологической оценки вариантов модернизации серий электролиза Содерберга необходимо определить базовые (достижимые при существующем уровне технологии и газоочистки) экологические параметры современных серий электролиза Содерберга, отталкиваясь от которых может осуществляться разработка направлений дальнейшего сокращения выбросов в атмосферу. Конечной целью модернизации серий электролизёров Содерберга является сокращение выбросов до уровня ПДВ (предельно-допустимых выбросов), т. В тоже время отсутствует методология выбора научно-обоснованного выбора оптимальных технических решений по модернизации электролизёров Содерберга, который может быть сделан только на основании инструментального и расчётного определения экологической эффективности индивидуальных мероприятий по модернизации и их комплексов. В отечественной практике отсутствуют репрезентативные данные по экологическим показателям комплекса « серия электролиза Содерберга - сухая газоочистка». Научный и практический интерес представляет исследование возможностей улучшения экологических параметров электролизёров Содерберга. Впервые выполнено исследование экологических параметров промышленного комплекса “ корпус электролиза - сухая газоочистка” с оценкой материального баланса загрязняющих веществ. Разработана методология расчёта образования избыточного электролита в электролизёре при возврате фторированного глинозёма в электролизёр после сухой очистки с учётом щелочи, поступающей со свежим глинозёмом. На основе экспериментальных исследований усовершенствована методика определения выбросов за1рязняющих веществ в атмосферу через аэрационные фонари и эффективности колокольного газоотсоса. Разработаны, испытаны и экологически оценены мероприятия по сокращению выбросов в атмосферу через аэрационные фонари и дымовые трубы. Разработана математическая модель адсорбера для установок сухой очистки электролизных газов, позволяющая оптимизировать работу газоочистных установок. Впервые выполнено математическое моделирование экологической эффективности комплексов мероприятий по достижению ПДВ на заводах большой мощности, оборудованных электролизёрами Содерберга. Содерберга. Основное содержание работы изложено в 8 научных публикациях. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы ( наименований) и приложений. Работа изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. Автор выражает искреннюю признательность за помощь в выполнении работы руководителю к. B.C. Буркату, руководству института ВАМИ, коллективу отдела экологии, а также официальным оппонентам д. Э.А. Янко и к. С.А. Никифорову и рецензентам Н. В. Зорько. А.Г. Истомину за ценные замечания, выявленные в работе и учтенные при оформлении диссертации. Природоохранное законодательство РФ и других стран накладывают серьёзные ограничения на выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при производстве алюминия [1,2]. При этом существуют в основном два подхода: ограничение выбросов загрязняющих веществ на тонну алюминия (удельные выбросы) и ограничение концентрации загрязняющих веществ в воздушной среде, влекущее за собой ограничение валовых выбросов. За рубежом наиболее распространен первый подход, хотя в ряде стран существует и ограничение концентрации в воздухе. В развитых странах нормативы по предельным величинам удельных выбросов фторидов в атмосферу зависят от конкретных условий и колеблются в широких пределах. Кроме этого нормируется эффективность очистки газов (табл. Таблица 1. В Германии допустимый выброс для корпусов с электролизерами, имеющих укрытия, колебался от 0,7 до 1,2 кг НГ на 1 т А1, для корпусов с открытыми электролизерами - 0,8 - 1 кг/т А1 [4]. Норма выбросов 1 кг/т А1 была принята также в Норвегии [4]. В Голландии принята более жесткая предельная норма выбросов - 0,4 кг/т А1, в Швеции нормировались выбросы общего фтора - 2 кг/тА1 для существующих и 1,1 кг/т А1 для новых заводов. В последние годы нормативы удельных выбросов в большинстве стран становятся более жесткими. Таблица 1. Нормативы удельных выбросов фторидов по состоянию на г. Существующий 0,7** (среднесут. Франция Новый 0, (среднемес. В соответствии с технологией.