Сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при модернизации серий электролизеров содерберга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Меркулов, Денис Владимирович

• Меркулов, Денис Владимирович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Меркулов, Денис Владимирович

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 электролизёров 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.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при модернизации серий электролизеров содерберга»

Производство алюминия электролизом криолито-глиноземного расплава является источником поступления в атмосферу загрязняющих веществ -фтористых и сернистых соединений, пыли, оксида углерода, смолистых веществ, в т.ч. бенз(а)пирена и др. Это связано с особенностями технологии промышленного получения алюминия, при котором используются такие сырьевые компоненты, как фтористые соли, сернистый кокс, каменноугольный пек и др. В настоящее время подавляющая масса алюминия в РФ производится на заводах, оборудованных электролизёрами Содерберга. Будучи передовой технологией на момент строительства таких крупных заводов, как Братский, Красноярский и др., технология Содерберга в настоящее время существенно уступает технологии электролиза с применением обожженных анодов по технико-экономическим и особенно по экологическим показателям.

Из изложенного следует, что проблема сокращения выбросов сериями электролиза Содерберга является актуальной во всём мире, но особенно для алюминиевых заводов РФ.

Учитывая, что перевод таких заводов, как Братский, Красноярский и др.,на обожжённые аноды чрезвычайно капиталоёмок, а кроме того требует значительного времени для реализации, потребностям населения в скорейшем улучшении экологической ситуации отвечает модернизация серий электролиза Содерберга с экологической направленностью.

Очевидно, что модернизация должна преследовать цель существенного сокращения выбросов из двух типов источников - аэрационных фонарей электролизных корпусов и дымовых труб газоочисток. 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.е. обеспечение гигиенических нормативов качества воздуха. 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.

Целью и задачами данной работы являются: экспериментальное исследование экологических показателей комплекса "корпус электролиза - сухая газоочистка"; усовершенствование методов определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и к.п.д. колокольного газоотсоса; разработка и экологическая оценка методов сокращения выбросов загрязняющих веществ из аэрационных фонарей электролизных корпусов и дымовых труб, включая повышение к.п.д. укрытия и сухой газоочистки; разработка математической модели компактного адсорбера для установок сухой очистки электролизных газов; математическое моделирование экологических параметров комплексов природоохранных мероприятий с оценкой их суммарной экологической эффективности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

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 загрязняющих 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.

На защиту выносятся:

1. результаты экспериментальных исследований экологических показателей промышленного комплекса «корпус электролиза Содерберга - сухая газоочистка»;

2. усовершенствованные методы определения выбросов загрязняющих веществ через аэрационные фонари электролизных корпусов и к.п.д. колокольного газоотсоса;

3. математическая модель прямоточного адсорбера для установок сухой очистки электролизных газов;

4. результаты разработки и оценки экологической эффективности методов сокращения выбросов загрязняющих веществ из корпусов электролиза Содерберга.

Публикации

Основное содержание работы изложено в 8 научных публикациях.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы (86 наименований) и приложений.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Меркулов, Денис Владимирович

выводы

1. Выполнен анализ экологической ситуации в районе расположения алюминиевых заводов Содерберга. Выявлены основные факторы, вызывающие напряженность экологической ситуации. Показано, что использованы не все резервы для сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Является актуальным исследование и внедрение методов улучшения экологических показателей серий электролизёров Содерберга и способов их оперативного контроля.

2. Выполнено исследование экологических показателей промышленного комплекса «корпус электролиза - сухая газоочистка». Определены выбросы фтористых соединений и других загрязняющих веществ в атмосферу, проанализированы балансы загрязняющих веществ, выявлены возможности сокращения безвозвратных потерь, ведущих к загрязнению окружающей среды.

3. Разработана методология расчётного определения избыточного количества электролита, получаемого в электролизёре при возврате в него фторированного глинозёма после сухой очистки, с учётом содержания щелочи в глинозёме.

4. Предложен и апробирован в промышленных условиях доступный и оперативный метод определения количества фонарных газов на основе определения тепла, ассимилируемого воздухом общеобменной вентиляции.

5. На группе электролизёров Содерберга определена величина к.п.д. колокольного газоотсоса фторидным, углеродным и хронометражным методами. Получена удовлетворительная сходимость исследованных методов. К.п.д. колокольного газоотсоса электролизёров Содерберга, оборудованных системами АПГ составил 90,2 - 90,8 %. Определены основные экологические показатели комплекса « корпус электролиза, оснащенный АПГ- сухая газоочистка»: выбросы фторидов в атмосферу составили 2,104 кг/тА1, в том числе из аэрационного фонаря 1,96 кг/тА1, после сухой газоочистки 0,144 кг/тА1.

Повышение к.п.д. колокола до 90% и применение сухой газоочистки позволило сократить выброс общего фтора в атмосферу в сравнении с существующим уровнем на 30 %, в т.ч. HF - 38 %, FTB - 24 %.

6. В связи с большой трудоёмкостью фторидного метода определения к.п.д. колокольного газоотсоса, требующего экспедиционных обследований, которые могут осуществляться лишь эпизодически, разработана и апробирована упрощённая модификация фторидного метода, позволяющая оценивать к.п.д. колокольного газоотсоса на базе измерения концентраций фторидов в газах, удаляемых системой организованного отсоса, и в фонарных газах.

7. На базе хронометрирования состояния электролизёров Содерберга и анализа полученных данных выявлено влияние различных факторов на к.п.д колокола и вклад отдельных операций и состояний электролизёров в величину фонарных выбросов. Показано, что при наличии АПГ преобладающий вклад в величину фонарных выбросов вносят не столько технологические операции, сколько продолжительность (доля времени) состояния электролизёров, характеризующихся негерметичностью электролитной корки - «дымки» и «огоньки», вклад которых в величину фонарных выбросов достигает 80 %.

8. Влияние продолжительности (доли времени) состояний электролизёров, характеризующихся негерметичностью электролитной корки - «дымков» и «огоньков», на к.п.д.колокольного газоотсоса аппроксимировано зависимостью у = - 0,0363 1п(х) + 0,822, позволяющей оперативно с достаточной степенью приближения оценивать к.п.д колокола.

Полученные данные позволяют обоснованно оценивать существенные возможности повышения к.п.д. колокольного газоотсоса путём использования малозатратных мероприятий по оперативной ликвидации неплотностей электролитной корки.

9. Экологическая оценка модернизации электролизёров Содерберга показала, что оснащение электролизёров системами автоматического питания глинозёмом и повышение эффективности колокольного газоотсоса до 90% заметно сокращает выбросы в атмосферу в сравнении с существующим уровнем, но этого сокращения недостаточно для достижения ПДВ.

С целью дальнейшего сокращения выбросов загрязняющих веществ через аэрационные фонари, предложен и испытан метод, предусматривающий оборудование электролизёров съёмными вторичными укрытиями, перекрывающими пространство между колоколом и бортом электролизера таким образом, что под этим укрытием оказываются и всасывающие отверстия горелок. Это позволило:

- создать небольшое разрежение в пространстве над коркой электролита под съемными крышками;

- обеспечить удаление части загрязняющих веществ, выделяющихся мимо колокола, и подачу их в систему организованного газоотсоса через воздухопод-водящие отверстия горел очных устройств;

- обеспечить подачу в воздухоподводящие отверстия горелочных устройств подогретого воздуха.

Испытания показали, что при использовании вторичного укрытия выделения загрязняющих веществ в атмосферу корпуса и далее в аэрационные фонари сокращаются на 30%.

10. Для сокращения выбросов в атмосферу через дымовые трубы разработана математическая модель адсорбера для установок сухой очистки электролизных газов, позволяющая оптимизировать процессы массопереноса при адсорбции фтористого водорода глинозёмом. Адсорбер внедрён в производство и обеспечивает высокую эффективность очистки электролизных газов.

11. Выполнены экологическая оценка вариантов модернизации серий электролизёров Содерберга. На основании математического моделирования на примере одного из крупнейших в мире алюминиевых заводов показана возможность достижения нормативов выбросов и улучшения экологической ситуации при повышении к.п.д. колокола не менее, чем до 95%, применении высокоэффективной сухой очистки электролизных газов, улавливании ПАУ, выделяющихся при перестановке штырей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Меркулов, Денис Владимирович, 2006 год

1. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» // Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, № 2, ст. 133.

2. Справочник по удельным показателям выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для некоторых производств основных источников загрязнения атмосферы, НИИ Атмосфера, Метеорологический Синтезирующий Центр Восток / ЕМЕП (МСЦ-В),С-Пб,2001 - с.116.

3. Защита атмосферы от промышленных загрязнений // Под ред. С.Калверта, Г.М.Инглунда. В 2 т.- М.: Металлургия, 1988,-1т.-с.759,2т.-с.711.

4. Erik Nordheim. Environmental regulations and perfomance for European smelters // light metals 2005/ p.275-277.

5. EAA Environmental Profile Report, 2000. www.eaa.net

6. Council Directive 96/61/EC of 27 September 1996 on ambient air quality assessment and management.

7. Council Directive 1999/30/EC of 22 April 1999 relating to limit values for sulphur dioxide, nitrogen dioxide and oxides of nitrogen, paniculate matter and lead in ambient air.

8. Proposal for Directive of the European Parliament and of the Council relating to arsenic, cadmium, mercury,nickel and polycyclic aromatic hydrocarbons in ambientair (Adopted but not yet published in Official Journal)

9. Беспамятнов Т.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде.-JI.: Химия, 1985, с.528.

10. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия».- Санкт-Петербург.: Крисмас, 1998.-c.851.

11. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.- ГН 2.1.6.695-98.: Минздрав РФ, М.,1998 г.

12. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. ГОСТ 17.2.3.02-78.-М.: Издательство стандартов, 1978.

13. Закон Российской Федерации "Об охране атмосферного воздуха" N 96-ФЗ.-1999 г.

14. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 10 января 2002 г. Ш-ФЗ.

15. Шаприцкий В.Н. Разработка нормативов ПДВ для защиты атмосферы. Справочник.-М. Металлурги, 1990.-С.416.

16. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ для ОАО «Братский алюминиевый завод», ОАО «ВАМИ», С-Петербург, 2002 г.

17. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ для ОАО «Красноярский алюминиевый завод», ОАО «ВАМИ», С-Петербург, 2004 г.

18. Буркат B.C., Дудорова B.C., Смола В.И., Чагина Т.С. Физико- химические свойства глинозема, используемого для улавливания фторидов в системе сухой очистки // Light Metals, 1985. p. 1443-1448.

19. Roland de Marco. Etude de l'etat d'hydratation d'alumines en relation aves lews proprietes d'adsorption du fluoruze d'hydrogene // diss, le grade de docteur es sciences. l'mst. National Polytechnique de Lorraine. - France. -1976.-p. 184.

20. Алексеев Ю.Б., Буркат B.C., Дикун П.П., Мухленов И.П. Исследование адсорбционных свойств промышленного оксида алюминия применительно к смолистым веществам // Сборник научных трудов ВАМИ. Л., 1982-с. 61-66.

21. Алексеев Ю.Б., Буркат B.C. Адсорбция полициклических ароматических углеводородов оксидом алюминия при сухой очистке газов // Сборник научных трудов ВАМИ. —Л., 1986. с. 128-133.

22. Cochran C.N., Sleppy W.C., Frank W.B. Fumes in Aluminum Smelting: Chemistry of Evolution and Recovery // Metals. 1970 - Vol. 22 - N 9 - p. 54-57.

23. Bohm E., Reh Z. Removal of impurities in aluminium smelter dry gas cleaning using method the VAW / Lurgy process // Light Metals. 1976 N 2 - p. 509525.

24. Mohammed H.Ghaith, Geir Wedde Experiences and performance of dry scrubbing at Alba // Light Metal. 1998. - c. 1257-1262.

25. Буркат B.C., Смола В.И., Никифоров В.П. Сухая очистка фторсодержа-щих газов на алюминиевых заводах за рубежом / ЦНИИЦветмет экономики и информации М., 1982 - с. 32.

26. Буркат B.C., Захарова Г.И. Исследование аэродинамических характеристик реактора для очистки газов во взвешенном слое глинозема // Труды ВАМИ-Л., 1981.

27. Буркат B.C., Захарова Г.И., Мухленов И.П. Исследование процесса адсорбции HF в реакторе с взвешенным слоем глинозема // Труды ВАМИ-Л., 1983.-С.99-103.

28. Lamb W.D. The role and fate of S02 in the Aluminium Reduction Cell Dry Scrubbing System // Light Metal, 1979, Metallurgical Society of AIME- p. 909-925.

29. Патент 147791 A/s Norsk Viftefabric, Норвегия кл. COIF 7/46 c25 с 3/22. Изобр. ОМ Кристиан Бекман. Заявка 05.02.81 w 810393. Способ отделения содержащей примеси тонкой пыли от глинозема, использованного в системе сухой очистки.

30. Буркат B.C., Смола В.И., Юсупов И.А. Высокоэффективная, сухая // Металлы Евразии. 1996. N 6. - с. 88-91.

31. Lamb W.D., Reeve M.R, Dethloff F., Leinum M. Dry scrubbing of Aluminium Cell Gases: Desigh and Operation Characteristics of a Nove Gas / Solids React: J. of Metals, 1982, Nov. p. 48-54.

32. Procedair Air Pollution Control "News, N 1, May", 1996.

33. Буркат B.C., Смола В.И., Корабельникова Л.Л., Чащин А.И. Сухая очистка электролизных газов на Саянском алюминиевом заводе // Цветные металлы. -N 11. 1996 г.-с. 30-32.

34. Дубчак Р. В. Зарубежная практика очистки газов от фтористых соединений при производстве алюминия / Цветметинформация. М.: 1976, с. 49.

35. Буркат B.C., Баевский В.А, Друкарев В.А., Южанинов И.А. Контроль эффективности установки очистки газов // Очистка и утилизация промышленных отходов. Межвузовский сборник научных трудов. Л. -1988.-е. 4956.

36. W. Muhlrad, A. Chauvineau Pechiney / Prat Daniel/ Dry Process for Control of Primary Aluminium Smelting Fume 102 nd AIME Annual Meeting Chicago, 1973 -14 p.

37. Буркат B.C., Калужский H.A., Смола В.И., Сафарова Л.Е. Современное состояние и пути повышения экологической безопасности производства алюминия // Цветные металлы. 2001- N 12 - с. 89-94.

38. Geir Wedde Retrofit of Dry scrubber pay back // Light Metals, 2002 p. 277281.

39. Andrew Haberl, Jean-Francois Langle Dry and wet scrubbers for High-Amperage Pots Some Resent Developments // Light Metals, 2002 p. 269-276.

40. Отчет по теме: «Технико-экономическая и экологическая оценка освоения проектных показателей технологии "сухих" газоочисток, транспорта глинозема и процесса электролиза в корпусах 5,6 с использованием фторированного глинозема». ВАМИ, СПб, 2003 г.

41. Отчет по теме: Создать и освоить в опытно-промышленных условиях технологический процесс сухой очистки газов от алюминиевых электролизеровв рукавных фильтрах с использованием глинозема в качестве сорбента. ВАМИ, Л., 1978 г.

42. B.C. Буркат, Н.В. Зорько, Д.В. Меркулов, Р.В. Мхчан и др. «Теоретические аспекты сухой очистки электролизных газов». Цветные металлы №12, 2006

43. Elmar Sturm, Geir Wedde, Eivind Holmefjord. High performance and cost efficient dry scrubber retrofit at haw., Light Metals, 2001, 379-383.

44. G.A.Wellwood. The practice of dry scrubbing., Light Metals, 2001 p. - 371377.

45. Буркат B.C., Смола В.И., Юсупов И.А. сухая очистка электролизных газов на базе отечественных технических решений оборудования. Сб. науч. тр. ВАМИ. СПб.: ВАМИ, СПб, 1996 г.

46. ТЭО Проекта развития КрАЗа, Hatch Associates Limited, 2003 г.

47. Технологический регламент на проектирование устройства для повышения эффективности газоулавливания от электролизеров ВТ, ОАО «ВАМИ», С-Петербург, 2004г.

48. B.C. Буркат, Н.В. Зорько, В.П. Куликов, Д.В. Меркулов, Р.В. Мхчан «Оценка эффективности вторичных укрытий электролизеров Содерберга». Сборник научных трудов «Совершенствование технологических процессов получения глинозёма», С-ПБ 2005г.

49. Снижение выбросов: технологические и инвестиционные факторы, So-derberg Club Meeting Krasnoyarsk - June, 2005

50. Буркат B.C., Друкарев B.A. Сокращение выбросов в атмосферу при производстве алюминия. СПб, 2005г.

51. Peter J. Hutchinson Modifi Studpulling Procedure at Kitimat Works // Light Metals.-1992.-P. 383-385.

52. Дробнис В.Ф. Изучение особенностей формирования анода на промышленных электролизерах с верхним подводом тока / Автореферат канд. дисс. -Волгоград, 1968.-С.26.

53. Tor Bjarno Pedersen, Adolf К. Syrdal, Audun Sathre. The new Soderberg concert // Light Metals, 1995, p. 253—256.

54. Tor Bjarne Pedersen. The Soderberg cell technology-present performance, chllenges and possibilities., Light Metals, 2001.— p. 489— 495.

55. Helge О. Forberg. Revitalization of Soderberg Smelters //, Light Metals, 2004. -p. 36-38.

56. Andre Teissier-duCros. Why the soderberg technology has a future in mini-smelters integrating a coal fired power plant // Light Metals, 2005. p. 293-296.

57. ГОСТ 17.2.4.02-81 Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.

58. Методика определения количества воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией электролизных корпусов алюминиевых заводов (фонарных газов). МВИ № ОЭ-ФГ 2004/4 (Свидетельство Госстандарта РФ 242/136-2004 от 18.11.2004.).

59. Методика выполнения измерений массовой концентрации фтористого водорода в воздухе, удаляемом общеобменной вентиляцией из корпусов электролиза алюминиевых заводов (фонарных газов) потенциометрическим методом. МВИ № ФГ 2004/2.

60. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. Л., Гидрометеоиздат, 1986 г.

61. Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Госкомгидромет, Гид-рометеоиздат, Ленинград, 1987г.

62. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Министерство охраны окружающей среды. РФ, С-Петербург, 2000г.

63. В.В. Смыслов, И.К. Цыбуков О рациональном методе расчёта тепловыделений в корпусах электролиза алюминия/Щветные металлы. 1972, - №7. - С. 44 - 47.

64. Сушков а.И., Троицкий И.А. Металлургия алюминия. М. Металлургия, 1965

65. Ветюков М.М., Цыплаков A.M., Школьников С.Н. Электрометаллургия алюминия и магния. М:Металлургия,1987

66. L. Wikstrom. Control of gas collection efficiency in VSS potlines by monitoring C02 and CO in the primary pot gases. Light Metal, 1984 p. 1457 - 1471.

67. Яблонский K.B., Сафарова Л.Е. Оценка эффективности укрытий радиоизотопным методом в различные технологические периоды работы алюминиевого электролизёра. Сб. научных трудов ВАМИ производство алюминия и магния, № 104, ВАМИ, Л., 1979, с.9 - 15.

68. Методика выполнения измерения массовой концентрации бенз(а0пирена в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населённых мест методом криолюминесценции с использованием анализатора жидкости «Флюорат-02-2М». Методика М02-10-2002. С-Пб, 2002г.

69. Методические указания. Измерение концентраций аэрозолей преимущественно фиброгенного действия. Москва, 1988г.

70. Методические указания. Измерения массовой концентрации гидрофторида (фтористого водорода) в воздухе рабочей зоны фотометрическим методом. Сборник методических указаний. МУК 4.1.1341 -4.1.1351. Вып.40.

71. М.:Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006г.

72. Д.Г.Перри. Справочник инженера химика, т.1., J1."Химия", 1969, с. 182

73. Методика определения предотвращения экологического ущерба, Москва, 1999г.

74. Временные методические рекомендации по проведению оценки эколого-экономической эффективности проектов намечаемой хозяйственной деятельности/Медведева О.Е.//Экологическая экспертиза и ОВОС, 2004г., №6.

75. Расчет изменения массы электролита в электролизере при изменении криолитового отношения электролита1. АНОД1. ЭЛЕКТРОЛИТ

76. Площадь шахты электролизера: 9,4x3,85 = 36,19 м2

77. Площадь анода: 8,4x2,75 = 23,10 м2

78. Площадь пространства борт-анод: 36,19-23,10 = 13,09 м2

79. Объем пространства борт-анод приуровне электролита 15 см: V = 13,09 х 0,15= 1,964 м3

80. Объем поданодного пространства, занимаемого электролитом примежполюсном зазоре 5 см : Va = 23,10x0,05=1,155м3

81. Всего объем электролита в ванне: 1,964+1,155=3,12 м3криолитовое отношение, б/р.

82. Зависимость плотности расплава системы NaF A1F3 при 1000°С в координатах криолитовое отношение - плотность в интервале: к.о. = 2,2 (31,2%мол.АШз) к.о. = 3,6 (21,7% мол.АШ3)

83. Или наоборот, при одной и той же массе электролита 6,49 т при снижении криолитового отношения с 2,7 до 2,3 объем, занимаемый расплавом уве6 490 з зличивается с 3,12 до м , или на 0,11 м .электролизеров

84. Фактический расход криолита с к.о.=3,0 на пуск составляют 52,6 т/электролизер. Это количество должно обеспечить создание незавершенного производства и покрыть потери на пропитку угольной подины.

85. F, то расход криолита на пропитку футеровки составляет = 15,4т. Такимобразом, избыток электролита составляет: 52,6-(8,3+15,4) = 28,9 т.

86. Для нейтрализации этого количества криолита до к.о.=2,3 требуется добавка фторида алюминия в количестверкр кр vк(т + 2) 'где: Pf масса A1F3, необходимая для нейтрализации криолита с модулем «т» до криолита с модулем «к».

87. Ркр удельный расход криолита с модулем «т». 2 - стехиометрическое отношение молекулярных масс A1F3 и NaF .ркр = 2^(3-2,3) 2x14,07x0,7 , ?1 2,3(3 + 2) 2,3x5

88. Или в сумме избыток электролита по этой статье составит:14,07+1,71=15,78 кг/тА1,или в пересчете на фтор 15,78-0,5576 = 8,8 кг F/т А1.где: 0,5576 массовая доля фтора во фторалюминате натрия с к.о =2,3 доли ед.

89. Это количество частично служит для компенсации потерь со снимаемой угольной пеной, а в остальном увеличивает массу электролита в электролизере.1. Фтористый водород

90. Рис.1. Результаты определения концентрации фтористого водорода над электролизеромв открытом и укрытом состоянии0,4 0,35I1.0,25 £°'2 I1. S 0,15 11.0,10,05 0