在铝加工行业中,铝氧化是一种常见的表面处理工艺,能够显著提升铝制品的耐腐蚀性、耐磨性及装饰性。然而,这一过程会产生大量含有多种污染物的烟气,如果未经有效处理直接排放,将对环境和人体健康造成严重危害。因此,铝氧化烟气处理工艺成为铝加工企业实现可持续发展的关键环节。
铝氧化过程中,主要采用硫酸阳极氧化工艺。铝件在 10%-20% 的硫酸电解液中通电进行阳极氧化处理,此过程会产生含氮氧化物、硫酸、硝酸的酸雾。这些酸雾若直接逸散到大气中,会形成酸雨,腐蚀建筑物、破坏植被,对生态系统造成不可逆转的损害。同时,氮氧化物还会导致光化学烟雾,影响空气质量,危害人体呼吸系统。
为了有效处理铝氧化烟气,目前常用的工艺主要有干法和湿法两种。
干法烟气处理工艺是当前铝电解烟气治理的主流技术手段。其核心在于利用氧化铝作为吸附剂。在实际操作中,首先对电解槽进行密封处理,将产生的烟气通过排烟支管汇集到排烟总管,随后统一送往净化系统。在净化系统的吸附反应环节,新鲜的氧化铝粉被加入到电解烟气中,与烟气充分接触,凭借氧化铝巨大的比表面积,通过物理吸附和化学吸附的双重作用,将烟气中的氟化氢等污染物吸附在其表面。接着,利用布袋除尘器完成吸附后的氧化铝与烟气的气固分离。分离下来的载氟氧化铝,一部分会作为循环氧化铝重新参与吸附反应,另一部分则通过氧化铝输送系统送入载氟氧化铝料仓,用于后续的电解生产。该工艺的优点十分显著,流程简洁明了,运行稳定可靠,净化效率较高。不过,其脱氟效率在一定程度上受氧化铝质量的制约,并且难以实现零排放。
湿法烟气处理工艺则是通过废气与液体的接触来去除污染物。该工艺包含吸收、洗涤和吸附等多种方式。吸收过程中,废气与液体接触,污染物被液体吸收并转移到液体中,常用的吸收剂有碱液、酸液和氧化剂等。洗涤时,废气通过喷淋装置与液体接触,利用液体的冲刷和冲击作用,去除废气中的固体颗粒和液滴,为增强洗涤效果,洗涤液中常添加表面活性剂和分散剂。吸附阶段,废气通过填充床层或活性炭床层,废气中的有机物和重金属等污染物被吸附到填充物或活性炭表面。虽然湿法烟气处理工艺在某些情况下具有应用价值,但运行成本较高,且处理过程中可能会产生二次污染,这在一定程度上限制了其广泛应用。
为确保烟气处理效果,铝电解厂还需配备一系列专业的烟气处理设备。其中,除尘器用于去除废气中的固体颗粒物,在干法烟气处理工艺中,布袋除尘器发挥着至关重要的作用;脱硫装置用于去除废气中的二氧化硫,常见的有湿法脱硫装置和干法脱硫装置等;脱氮装置则用于去除废气中的氮氧化物,常用的技术包括选择性催化还原法和选择性非催化还原法等。
以某铝加工企业为例,其原有的铝氧化生产线配套五级酸雾喷淋吸收塔进行废气处理。企业最初采用氢氧化钠喷淋工艺去除酸雾中的氮氧化物,效果欠佳。为提升废气处理效果,企业在五级吸收塔内添加硫化钠,但由于操作失误,员工将本应在五级吸收塔使用的硫化钠错误投入一级吸收塔,导致硫化钠与水槽中的酸性液体反应释放出硫化氢气体,造成了严重的中毒事故。这一案例警示我们,在选择合适的烟气处理工艺和设备的同时,还需加强对操作人员的培训和管理,严格规范操作流程,确保整个烟气处理系统的安全、稳定运行。
铝氧化烟气处理工艺对于保护环境、实现铝加工行业的可持续发展具有不可替代的重要性。企业应根据自身实际情况,综合考虑各种因素,选择最适宜的烟气处理工艺和设备,并不断加强管理和技术创新,降低污染物排放,为守护蓝天白云贡献力量。