氟化工工藝流程精選(九篇)

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第1篇：氟化工工藝流程范文

    隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，城市計劃生育工作的要求更高、難度更大，任務更艱巨。近年來，我區(qū)流動人口大量增加，即給經(jīng)濟發(fā)展帶來了活力，也增加了計劃生育工作難度；企業(yè)改革中裁減或撤消了計劃生育管理機構和人員，、弱化了計劃生育管理力度；同時出現(xiàn)大批下崗職工；城市改造、住房制度和戶籍制度改革使人戶分離現(xiàn)象加??；因婚姻家庭關系的變化帶來的離婚再婚、未婚先孕、意外妊娠等現(xiàn)象增多，城市居民更加關心自身的生命質量、生育質量和生活質量，關心優(yōu)生、優(yōu)育、優(yōu)教；對計劃生育工作提出了更高要求；單位的一些職能逐步轉向社會，轉向社區(qū)等。這些新情況，新問題給傳統(tǒng)的計劃生育管理體制、工作方式提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。對此我們充分認識到，只有改革和調整過期作廢熟悉的已控制人口增長為主的工作思路和管理方式，從思想認識、工作方法等方面改革創(chuàng)新，才能適應新型勢的要求，才能開創(chuàng)我區(qū)計劃生育新局面。幾年來，我們根據(jù)計劃生育外部環(huán)境的變化和計劃生育自身的要求，立足基層，積極探索，大膽推行了“四項改革”，初步實現(xiàn)了“三個轉變”。一是進行避孕節(jié)育措施知情選擇改革。早在2003年，我區(qū)就開展了避孕方法知情選擇試點工作，改變過去行政命令、一刀切的管理要求，讓群眾自主選擇適合自己的節(jié)育措施，近年來，我們認真總結試點經(jīng)驗，在全區(qū)范圍內由點到面穩(wěn)步推廣目前，全區(qū)已有三分之二的村、社區(qū)實行了知情選擇。二是一孩生育指標方面的改革。2004年，開始在城市將一孩生育指標審批權限的下放給企業(yè)，由企業(yè)自主管理，改變過去那種多頭管理，程序復雜的領證方式，方便了職工，服務了社會。在此基礎上， 2005年我們又開展取消一孩生育證管理試點工作。根據(jù)試點情況來看，達到了“政府指導、單位調控、綜合服務、方便群眾”的目的。三是進行了生殖健康方面的改革。2004年，我區(qū)將《生育證》改為《生殖健康服務證》，突出了科普知識，優(yōu)生優(yōu)育方面的宣傳服務。變由群眾上門領證為送證上門服務、受到了育齡群眾的普遍歡迎。四是結合社區(qū)建設，進行社區(qū)計劃生育改革。今年，我們在新組建的社區(qū)指導社區(qū)制定自治章程，引導社區(qū)進行居務公開，面向社區(qū)推廣優(yōu)質服務，廣泛發(fā)動社區(qū)居民對計劃生育工作民主決策、民主參與、民主監(jiān)督，積極推行計劃生育居民自治。通過開展“四項改革”，使全區(qū)計劃生育工作基本實現(xiàn)了“三個轉變”：在工作機制上，由單純以行政管理向行政管理與群眾自我管理相結合的轉變，實現(xiàn)了工作重心下移；在工作體制上，由單純依靠計生部門向依靠黨政領導與相關部門綜合治理轉變，增強了計生工作的群眾性；在工作方法上，由注重管少數(shù)人向管好少數(shù)人與服務多數(shù)人轉變，提高了群眾的滿意程度。

    二、依托社區(qū)，加強城市計劃生育基層基礎工作

    為抓住社區(qū)建設這一有利時機，將城市人口與計劃生育工作融入社區(qū)，建立與之相適應的管理體制和運行機制，我們主要做了三方面的工作。

     一是積極當好區(qū)委、區(qū)政府的參謀助手，將計劃生育工作及時切入社區(qū)建設之中。在社區(qū)成立之初，我們認真學習了《居民委員會組織法》和有關城市社區(qū)建設、加強計劃生育工作的文件精神，準確把握社區(qū)計劃生育工作的定位和發(fā)展思路，積極出主意、想辦法，當好區(qū)委、區(qū)政府的參謀助手。首先，我們根據(jù)全區(qū)社區(qū)建設的總體規(guī)劃，及時向區(qū)委、區(qū)政府專題匯報了在社區(qū)建設中做好計劃生育工作的意見。引起區(qū)委、區(qū)政府的高度重視，先后出臺了《關于加強社區(qū)計劃生育工作的意見》、《加強計劃生育社區(qū)服務工作的通知》等文件，明確了社區(qū)計生工作的指導思想、主要目標和任務。其次向區(qū)委、區(qū)政府建議，組織召開了全區(qū)城市社區(qū)計生工作座談會，廣泛聽取了民政、工商、公安、街道辦事處等部門的意見，統(tǒng)一了思想認識，明確了相關部門的職責與任務，對社區(qū)計劃生育工作進行了全面部署。

    二是深入社區(qū)，加強對社區(qū)計劃生育工作的指導。首先，指導新組建的社區(qū)居委會普遍成立了計劃生育領導小組。居委會主任任組長，下設辦公室，設1名計劃生育專職副主任，配備了計劃生育專兼職干部。目前，全區(qū)57個社區(qū)居委會全部落實了計劃生育專職副主任。為了使新上崗的社區(qū)干部盡快適應計劃生育工作，我們與區(qū)民政局連手，統(tǒng)一組織對全區(qū)200多名社區(qū)干部進行了培訓。此外，指導社區(qū)建立計劃生育協(xié)會組織，擴充社區(qū)志愿者隊伍。其次，指導社區(qū)加強服務建設。根據(jù)資源共享的原則，指導社區(qū)利用現(xiàn)有資源，建立人口學校、技術服務室、協(xié)會“會員之家”等，為社區(qū)計劃生育管理、宣傳教育、優(yōu)質服務搭造平臺。再次，指導社區(qū)實行計劃生育居民自治。依據(jù)國家計劃生育法律法規(guī)和政策，指導社區(qū)制定計劃生育居民自治章程，建立健全各項管理制度，特別是指導社區(qū)發(fā)揮計劃生育協(xié)會組織的作用，使社區(qū)居民在計劃生育方面實行自我教育、自我管理和自我服務。

    三是，開展創(chuàng)建計劃生育“合格社區(qū)”活動。我們從知情選擇、居民自治、綜合治理等方面著手，各有側重地開展計劃生育試點工作。在試點的社區(qū)取得經(jīng)驗后，通過召開現(xiàn)場會的方式，再全面推廣，并按照“四無、六好、三落實”的工作要求，規(guī)范標準，實行動態(tài)考核。在考核中，我們把社區(qū)居民自治開展情況和居民的滿意程度作為考核的重要內容。目前，全區(qū)57個社區(qū)居委會中，有個社區(qū)達到了計劃生育合格社區(qū)的標準。我們通過以上方式，抓點帶面，確保社區(qū)計劃生育工作整體推進。

    三、堅持依法行政，不斷提高城市計劃生育管理水平

     今年是“計劃生育法制年”，我們重點抓了四個方面的工作，一是開展了群眾性的法制宣傳活動。結合“四五”普法，在全區(qū)開展了《人口與計劃生育法》、《流動人口計劃生育工作管理辦法》等法規(guī)政策的宣傳教育活動，通過舉辦培訓班，開展知識競賽、演講賽等形式，增強了干部群眾遵紀守法，依法行政的意識。二是深入開展全心全意為人民服務的宗旨教育和爭做新時期最可愛的人活動。教育各級計生干部樹立四種觀念，即：群眾觀念、服務觀念、法制觀念、權益觀念，始終把群眾滿意程度作為衡量計生工作的標準，把廣大育齡群眾的利益作為自己行動的出發(fā)點和落腳點。三是落實責任，規(guī)范管理。先后制定下發(fā)了《關于進一步完善全區(qū)計劃生育行政執(zhí)法責任制的通知》、《關于規(guī)范計劃生育行政執(zhí)法程序的通知》、《貫徹執(zhí)行“七個不準”，加強計劃生育依法行政的通知》等五份文件，建立健全了計劃生育行政執(zhí)法監(jiān)督檢查制度、行政執(zhí)法過錯追究制度、行政執(zhí)法公示制度、行政執(zhí)法評議和考核制度。與鎮(zhèn)、街道辦事處簽訂了計劃生育行政執(zhí)法責任合同，落實工作責任。鎮(zhèn)、街建立了計劃生育政（居）務公開欄，設立了服務監(jiān)督電話10部。實行計劃生育“五公開一監(jiān)督”制度，即：生育政策、生育指標、生育對象、處罰標準、節(jié)育對象公開，接受群眾監(jiān)督，增強了計生執(zhí)法工作透明度。四是監(jiān)督檢查，抓好落實。區(qū)上成立了計劃生育行政執(zhí)法工作領導小組，每年對全區(qū)行政執(zhí)法情況進行四次檢查。堅決查假治假，嚴肅處理違紀違法問題，使為城市計生工作管理逐步步入了法制化、科學化、規(guī)范化的軌道。

    四、強化措施，綜合治理，切實提高流動人口計生管理工作

    流動人口計劃生育管理是城市計生工作的重點和難點。為了做好這項工作，區(qū)上成立了流動人口計劃生育管理辦公室，落實了人員，明確了職責；堅持與常住戶一樣，實行同管理、同檢查、同考核、同獎罰。根據(jù)基層工作實際，組織協(xié)調工商、公安、民政、城建等部門，聯(lián)合下發(fā)了《加強流動人口計劃生育管理工作的若干意見》，對流動人口計劃生育工作實行齊抓共管。在日常管理中我們總結出了七項切實可行的管理辦法。一是推行樓棟管理制度。下發(fā)了《計劃生育樓棟管理辦法》，各樓棟推舉樓長全面負責，每單元指定專人管理。二是實行警計聯(lián)防管理。在社區(qū)建立計劃生育、公安部門綜合治理流動人口辦公室，建立警民聯(lián)系點，把計劃生育與綜治工作緊密結合起來。三是實行雙向管理。按照流入與流出并重的原則，雙向把關，雙向反饋，雙向管理。雙向把關：即規(guī)定凡外出經(jīng)商或做工的人員必須在戶籍地鎮(zhèn)、辦事處計生部門辦理流動人口婚育證、簽訂合同，確定聯(lián)系地點，查訪時間。同時，將計生情況登記表、合同、計生證明、身份證、結婚證、孕情通報單及《委托代管協(xié)議書》等立卷歸檔。對流入本地區(qū)的人員，一律查驗原籍鄉(xiāng)鎮(zhèn)計生辦以上有關部門簽發(fā)的《婚育證》，做到“流而不失、動而有控”。雙向反饋：即凡外出流動人口、做到定期檢查孕情、環(huán)情、尤其對20-49歲生育旺盛期的已婚育齡婦女，要求嚴格按照合同規(guī)定，定期到流入地鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）以上衛(wèi)生院、計生服務站進行孕情、環(huán)情檢查，并將檢查結果及時反饋給有關部門。雙向管理：即凡需長期外出或居住在外地的已婚育齡婦女，一律由戶籍地和現(xiàn)居住地，雙向簽訂《委托代管協(xié)議書》，對流入的已婚育齡婦女，一旦發(fā)現(xiàn)計劃外懷孕及時采取補救措施。四是加強網(wǎng)絡建設。社區(qū)居民小組、街道、樓棟、物業(yè)小區(qū)等都設立了計劃生育宣傳員和中心戶長，建立健全管理制度，做到信息靈通、管理到位。五是落實企業(yè)法定代表責任制，把居住地企事業(yè)單位流動人口計劃生育管理納入當?shù)亟值擂k事處目標責任制，定期檢查，定期考核。六是嚴格實行“一證管多證”制度。即流動人口必須先辦理、交驗《婚姻證明》，然后才能辦理暫住證、營業(yè)執(zhí)照、務工許可證等其他證照。七是堅持每季度對流動人口進行一次清理清查，各鎮(zhèn)、街道辦事處均組織了以工商、公安、民政、衛(wèi)生、城管等部門參與的聯(lián)合執(zhí)法活動，明確責任，相互配合，專項治理，解決突出問題。形成了齊抓共管的格局。

    五、依托社區(qū)，廣泛開展計劃生育優(yōu)質服務活動

    幾年來，我們堅持把開展優(yōu)質服務作為轉變工作思路改進工作方法的重要工作來抓，建立和完善宣傳教育、科學管理、綜合服務“三位一體”的工作機制，寓管理于服務之中。

    一，提供計劃生育宣傳服務。

    我們始終堅持宣傳教育為先導，不斷改進宣傳模式，全面開展“溫馨宣傳，貼心服務，連心教育”，提倡理解人，尊重人，以溫馨的標語口號，架起心靈溝通之橋，密切同群眾的關系。把面對面上門宣傳作為重點，開展了“四個一”活動。即：說一句知心話，送一份宣傳品，辦一件實心事，解一個難心題。將計生宣傳服務和創(chuàng)建新型生育文化結合起來，充分利用各種有利時機，開展多種形式的計生集中宣傳教育活動。同時，各村（居）委會在轄區(qū)內的攤點、巷道和醒目的地方刷寫永久性標語，在樓棟間張貼《流動人口計劃生育服務指南》，向經(jīng)營攤點發(fā)放宣傳資料，使廣大群眾和流動人口自覺執(zhí)行計生政策。

    二，提供生殖健康服務。         

    我們堅持開展B超檢查和婦科檢查服務，免費為育齡婦女出具流動人口避孕節(jié)育情況報告單，免費為流動人口查驗婚育證明，免費提供避孕藥具和避孕方法指導，努力減少外來育齡婦女懷孕率、流產(chǎn)率，從而不斷提高外來育齡群眾的生殖保健意識和能力。      

    三，提供生產(chǎn)、生活服務。

第2篇：氟化工工藝流程范文

關鍵詞 ZL104；鋁合金；鑄造；工藝；規(guī)程；分析

中圖分類號TG292 文獻標識碼A 文章編號1674-6708（2011）50-0018-01

ZL104鋁合金最長用的是液力偶合器行業(yè)、汽車行業(yè)，偶合的葉輪外殼，汽車的缸蓋、缸體、飛輪等的制造就要采用ZL104鋁合金，原因是在于ZL104鋁合金卓越的品質，這一品質也是在鑄造過程中精心準備、精煉出來的。在其他的行業(yè)中，ZL104鋁合金也有十分廣泛的應用。應用十分廣泛，是由于其獨特的品性，而ZL104鋁合金的性能又與熔化、化學成分、變質處理、精煉工藝等密不可分。

1 ZL104鋁合金的鑄造工藝流程

ZL104鋁合金的鑄造工藝方法不止一種，本文選取了一種鑄造工藝流程進行闡述，主要為：熔煉準備坩堝預熱同爐料30%（硅+純鋁）+（合金）720℃~740℃攪拌加錳（待錳熔化后攪拌）去渣鐘罩壓鎂（攪拌）去渣精煉壓入六氯乙烷去氣去渣加變質劑（靜置10min左右）攪拌去渣調溫680℃~760℃℃澆注。在這個工藝流程中，主要化學成分為0.17%~0.3%的鎂，8%~10.5%的硅，0.2%~0.5%的錳，其余的都是鋁的含量。還有雜質含量鐵不高于0.9%，砂不高于0.6%，銅不高于0.3%，錫不高于0.1%，鋅不高于0.3%，鈦不高于0.5%。ZL104鋁合金的性能要求抗拉強度在鑄態(tài)時在150MPa及其以上，時效后在200MPa及其以上。硬度鑄態(tài)在50HBS及其以上，時效后在70HBS及其以上。

2 原材料的準備和要求

2.1 金屬材料的準備和要求

鋁錠快在150mm×150mm左右，含鋁在99.5%以上。硅各塊度Φ25mm~30mm，含鐵不超過0.5%，含硅在99.8%以上。細片狀的電解錳，錳含量在99%以上，鐵含量不超過1%。鎂塊度50mm×50mm×20mm，含鎂在99.8%以上。

2.2 化學材料的準備與要求

一等品的冰晶石粉，成分99.8%以上的氯化鉀（KCL）和六氯乙烷（C2CL6）。成分在97.5%以上的氟化鈉（NaF）和氯化鈉（NaCL）。

2.3 回爐料的準備與要求

廢棄的鑄件以及澆冒口回爐使用必須分清楚牌號，并清除水份、粘砂、油質、氧化物等，具備化學成份檢驗單，分類儲放。

2.4 硅鋁中間合金的準備與要求

以100kg計算80%的鋁和20%的硅為配料，合成熔點為680℃。把4/5的鋁錠在地坑爐中熔化，然后升溫至850℃~950℃。然后分批加入結晶硅，壓入鋁液，直至硅冷卻熔化，反復攪拌，加入余下的鋁降溫，用去水的六氯乙烷合金精煉處理，去渣鑄錠。

2.5 錳鋁中間合金的準備與要求

以100kg計算90%的鋁和10%的錳為配料，熔點為780℃。將4/5的鋁熔化在地坑爐中，升溫至950℃~1 000℃，分批加入豌豆大的錳，壓入鋁液熔化后攪拌，加入余下的鋁降溫，用去水的六氯乙烷去氣精煉，去渣鑄成。

2.6 水玻璃涂料的準備與要求

用噴槍在工具以及坩堝內壁噴上一層涂料，然后加熱至120℃~200℃。噴涂工具配15%的CaCO3加3%的水玻璃加82%的水。噴涂坩堝配90%的CaCO3加10%的水玻璃。金屬型腔配23%的ZnO加2%的水玻璃加75%的水。金屬型澆冒口配20%的ZnO加65%的石棉粉加15%的水玻璃。

3 合金熔化工藝

以0.4%的鎂，10%硅，0.5%錳，余下為100kg計算的鋁為配料。熔煉中首先要鏟除坩堝內壁的殘渣，然后在內壁涂上涂料進行預熱，熔化工具也要在去除氧化物的基礎上，涂上涂料預熱至200℃~250℃。需要注意的是加入不超過30%的回爐料，硅鋁熔化后要進行充分的攪拌，不讓錳沉淀，在鋁表面熔化后進行充分的攪拌。一切的加熱原材料和工具都需要經(jīng)過預熱處理，在加入變質劑的之后，如果溫度偏低，可以延長靜置時間直至變質劑成分熔化。

4 討論

鑄造工藝決定著ZL104鋁合金的質量，我們在ZL104鋁合金的實際鑄造過程中，應該嚴格遵循合金成份、變質處理、爐溫控制、去氣、精煉等基本環(huán)節(jié)的技術工藝規(guī)程，通過嚴格的控制和精心的操作，才能得到優(yōu)質的ZL104鋁合金材料。當然，本文僅僅只是粗略的對ZL104鋁合金原材料準備及要求，以及實際熔化中的大體要求作了簡要說明，實際鑄造過程中還有許多細小的注意事項，需要實際操作中做到細心、嚴謹，更加努力的探索其具體每一個細小環(huán)節(jié)的鑄造工藝，更加嚴格的控制工藝流程，才能獲得優(yōu)質的ZL104鋁合金材料以滿足生產(chǎn)的需要。

參考文獻

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[2]薛蕾，黃一雄，盧鵬輝，陳靜，林鑫，黃衛(wèi)東.激光成形修復ZL104合金的組織與性能研究[J].中國表面工程，2010(1)：362-364.

[3]劉慧敏，程軍勝，崔華，楊濱，張濟山.溫度對噴射成形7075+TiC鋁合金觸變成形的影響[J].北京科技大學學報，2006(4)：371-373.

[4]劉慧敏，呼努斯圖，崔華，楊濱，張濟山.原位顆粒含量對固態(tài)7075鋁合金組織的影響[J].北京科技大學學報，2006(1)：247-249.

第3篇：氟化工工藝流程范文

關鍵詞：鋁電解生產(chǎn)；集氣效率；煙氣凈化；回收效率；濕法凈化回收；干法凈化回收 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ151 文章編號：1009-2374（2017）04-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.011

鋁電解在生產(chǎn)時應用最多的一種成分溶劑是氟化鹽，這也是最主要的一種材料，但是在高溫條件下，氟化鹽和水分融合就會產(chǎn)生一種氣體，就是氟化氫，它是一種非常嚴重的污染物。在處理這種污染物時，一般所應用的方法就是干法凈化技術，它可以有效地治理排出吸附的煙氣，從而達到一個凈化有害物的作用。只有控制了氟化物的排放，降低環(huán)境污染，才能達到環(huán)保的排放要求。我們所應用的煙氣干法凈化系統(tǒng)是非常經(jīng)濟、高效以及較為先進的一種凈化技術，可以降低煙氣的排放，降低煙氣當中的有害物質，減少排放，從而達到一個理想的效果。

1 鋁電解煙氣凈化工藝流程

濕法凈化回收和干法凈化回收是鋁電解煙氣凈化的兩種主要方法，經(jīng)過多年的發(fā)展應用，我們發(fā)現(xiàn)，干法凈化容易控制、流程簡單、環(huán)境好、操作容易，且干法凈化回收過程中產(chǎn)生的二次污染小、凈化效果好，濕法凈化回收系統(tǒng)已逐漸不適應環(huán)保的要求，趨于被淘汰，目前大部分濕法凈化工藝已經(jīng)法凈化工藝所取代。

干法凈化就是以某種固體物質的吸附性能來吸附另一種氣體物質所完成的煙氣凈化過程，具有吸附作用的物質稱吸附劑，被吸附的物質叫吸附質。鋁電解煙氣干法凈化是用電解鋁生產(chǎn)用的Al2O3作為吸附劑來吸附煙氣中的HF等大氣污染物，并生成載氟氧化鋁返回電解槽生產(chǎn)使用，實現(xiàn)對鋁電解煙氣中的氟化物等污染物的回收再利用，同時降低鋁電解生產(chǎn)過程中的氟化鹽消耗。鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)一般采用局部通風和全面通風相結合的聯(lián)合通風方法對鋁電解生產(chǎn)所產(chǎn)生的有害氣體進行控制和凈化，電解槽在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害煙氣集氣系統(tǒng)收集，進入干法凈化系統(tǒng)，這部分氣體就是我們所說的一次集氣，干法凈化系統(tǒng)的工藝流程為：電解生產(chǎn)產(chǎn)生的煙氣通過主排煙風機提供的動力，由電解槽集氣罩收集經(jīng)電解槽支煙管進入主煙管，在主煙管中或除塵器入口煙管中煙氣與投料系統(tǒng)投入的氧化鋁混合發(fā)生吸附反應，將氣態(tài)氟轉化為固態(tài)載氟氧化鋁，經(jīng)過除塵器的氣固分離將載氟氧化鋁從氣體中分離出來，再通過供料系統(tǒng)輸送到電解槽供生產(chǎn)用料，氣固分離后的凈氣通過煙囪排放進入大氣；少量的煙氣通過集氣罩的縫隙進入電解廠房，這些氣體由窗戶進入的大量空氣稀釋，受熱氣的作用上升到天窗，由天窗排入大氣中，這部分沒有進入干法凈化集氣系統(tǒng)的煙氣就是我們所說的無組織排放氣體。從鋁電解煙氣凈化工藝來看，一次集氣的效率是鋁電解煙氣中污染物凈化回收基礎，集氣效率越高，無組織排放的污染物就越少，集氣效率對整個凈化系統(tǒng)綜合凈化效率起著決定作用。

2 影響電解煙氣效率的主要因素

在鋁電解的生產(chǎn)當中，電解槽內會產(chǎn)生一定的煙氣，而煙氣的主要成分就是氟，一般是通過凈化系統(tǒng)的煙囪以及天窗進行排放的。但是在生產(chǎn)車間內，由于具有大量的煙氣，都是無組織的煙氣，含有一定的有害物，所以在進行治理時有很高的成本，在通常情況下是不會做特別處理的，這就需要加強對煙氣的捕集效率，降低煙氣的排放?？刂齐娊獠郛斨械臒煔馕廴疚锞褪菫榱丝梢钥刂坪盟目偭坎粫瑯?，也就是把煙氣進行凈化后所排出的煙氣和氟含量是通過自然通風的作用下來控制的，不只是控制煙氣在凈化后的排放，對此，怎樣可以使這些污染因素得到有效地排放，是治理煙氣凈化的主要因素。

第一，在鋁電解的生產(chǎn)過程當中，電解槽內會產(chǎn)生一定量的煙氣，而這些煙氣在排放時是有組織的，主要是通過排放風機來減少負壓的，最主要的目的也是為了確保在板間縫的位置有一定量的微負壓，從而控制煙氣不會擴散。由于排煙量的多少會影響到電解槽內的集氣量，只有提高排煙量才能有效地增加集氣效率，也可以控制污染源的排放。從這些年來看，在設計一些大容量的電解槽時可以看出，排煙量都有所增加，這種處理雖然可以提高凈化系統(tǒng)，但同時也會增加大量的費用。對此，選用合理的電解槽排放量是解決凈化系統(tǒng)的根本，也是提高凈化效率的基礎。

第二，處理煙氣凈化系統(tǒng)時，一旦出現(xiàn)煙氣分布不均勻的現(xiàn)象時將會導致煙氣量超標，這是因為除塵器的過濾單元沒有達到設計的要求，從而加大了過濾單元的負擔。在這種情況下，不僅會縮短過濾袋的使用時間，同時也會降低凈化效率，影響凈化系統(tǒng)的應用，所以在對凈化系統(tǒng)設計時必須要把管道制成幾何形狀，從而來確保過濾單元的排放量。此外，在投放氧化鋁時也應均勻分布，這是非常重要的一點，在進行投放時應連續(xù)并均勻，應用合理的反應器，把風速控制好，保證電解煙氣和氧化鋁可以均勻地混合吸附。還應注意的是，進行氧化鋁的凈化時必須要對其篩分，從而避免氧化鋁當中存在的大顆粒物質的沉積，降低對設備造成的影響。

第三，由于在凈化系統(tǒng)當中的除塵布袋所起到的除塵效率是非常低的，對凈化效率造成直接的影響。所以袋式除塵器的效率越高，所投入的原材料回收率也就越高，也就是說應用氧化鋁的材料越少，鋁電解的成本就相對較低，而對環(huán)境的污染也較少。

3 提高凈化效率的主要方法

鋁電解在生產(chǎn)過程中應用最多的成分就是氟化鹽，它是最重要的一種溶劑，但是在遇到高溫的情況下，當氟化鹽和水分產(chǎn)生反應時就會產(chǎn)生大量的氟化氫，其氣體是重要的污染。在現(xiàn)階段，一般治理污染的方法就是通過干法凈化技術，從而排出污染的煙氣，通過氧化鋁來吸附氟化氫氣體，從而起到一個凈化的作用，降低對環(huán)境造成的污染。

第一，在對凈化系統(tǒng)進行設計時必須要選用合理的設備，應用具有效率較高的電解槽，而在設計電解槽時也必須要提高它的密封性，設計管道系統(tǒng)時必須要減少煙管的長度，主要是為了降低管道摩擦所產(chǎn)生的阻力，對各種管件的應用時也要合理搭配，必須要選用具有較小阻力的除塵器，從而減少阻力所造成的損失，加強負壓，提高凈化效率。

第二，對電解槽煙管的閥門進行調節(jié)時必須要調控好它的開啟度，應按照凈化系統(tǒng)煙管的電解槽數(shù)量調節(jié)好它的閥門開啟度。盡量把尾端的煙管閥門打開到最大，再由遠到近地依次進行操作，根據(jù)比例的大小來減少開啟的角度，但是有一點需要注意的是，在調節(jié)的過程當中必須要確保負壓均衡，如果電解槽停止時同時也要關閉調節(jié)閥，避免出現(xiàn)泄漏。

第三，設備再好，也需要操作技術，對此必要全面地提高電解操作人員的技術質量，減少電解槽操作當中集氣罩蓋板打開的時間要求，確保蓋板的密實度，爐門是否達到嚴密關閉狀態(tài)。此外，也要加強對電解槽的日常維護工作，如果發(fā)現(xiàn)有破損的密封墊或者是槽蓋板必須要及時的更換，確保它的密封性。一旦發(fā)現(xiàn)除塵器或者是凈化管道有泄漏問題時應快速的補救，要確保管道系統(tǒng)達到一個良好的密封性。此外也要定期地對設備除塵維護，降低運行當中遇到的阻力。

4 提高吸附效率的方法

如果要想從根本上來提高煙氣的吸附率，必須要從影響它的吸附率條件著手，從多方位角度來觀察，及時進行調整，提高氧化鋁的吸附率。在鋁電解的生產(chǎn)過程當中，從氧化鋁產(chǎn)品的性質以及它的質量方面來看，它的主要成分以及它的一些形態(tài)是不能改變的，所以在特定的環(huán)境下，比如說位置、溫度或者是濕度等條件都是不能去改變的，由此我們也可以看出，如果要提高煙氣的凈化率就必須要從可以控制的方面入手，包括接觸的時間、溫度的人為控制、加料的方法等，具體體現(xiàn)在四個方面：

第一，可以應用高效的反應器來提高煙氣擴散混合的程度，從而促使污染物在較短的時間內快速擴散，同時提高氧化鋁的接觸時間，增加吸附率。

第二，可以通過提高煙氣系統(tǒng)的凈化率，也就是說必須要提高氧化鋁與煙氣在除塵器當中的均勻分配，可以讓煙氣進行入每一臺的反應器中，保持一個平衡的狀態(tài)。

第三，必須要控制好氧化鋁的加入量，保證凈化吸附率達到環(huán)保要求，需要注意的是，氧化鋁也不能過量，這會造成它的破損，給系統(tǒng)造成過度的負荷，不利于煙氣的擴散。

第四，對于電解槽的材料可以進行一定的改變，通過其他方式來降低煙氣的溫度，也可以在管道的外壁應用一些散熱片或者是在管道的內壁用噴水冷卻的方式來降低煙氣的溫度，通過應用這種方法不僅可以降低煙氣量，也可以減少負荷的產(chǎn)生，提高凈化效率。除此之外，也可以在管道內增加短路風的概念，它會與大氣相連，當溫度較高時，便可以通過冷風進行降溫，但需要注意的是，這種方法會增加系統(tǒng)的負荷。

5 結語

在鋁電解生產(chǎn)當中會產(chǎn)生很大的污染源，所以我們在處理這種污染物時，一般所應用的方法就是干法凈化技術，這種方法可以有效地治理吸附排出的煙氣，從而達到一個凈化有害物的目的。只有控制了氟化物的排放，降低環(huán)境污染，才能達到環(huán)保的排放要求。同時，煙氣干法凈化系統(tǒng)是非常經(jīng)濟和高效的，是非常先進的一種凈化技術，可以降低煙氣的排放，降低煙氣當中的有害物質，達到一個理想的凈化率。

參考文獻

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[6] 郝吉明.大氣污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1989.

第4篇：氟化工工藝流程范文

2013、2014兩年廣東高考化學流程題，預測2015年化工流程題的走向。(2014年廣東高考理綜卷)石墨在材料領域有重要應用。某初級石墨中含SiO2(7．8%)、Al2O3(5．1%)、Fe2O3(3．1%)和MgO(0．5%)等雜質。設計的提純和綜合應用工藝如下:(1)向反應器中通入Cl2前，需通一段時間的N2，主要目的是:。(2)高溫反應后，石墨中的氧化物雜質均轉變?yōu)橄鄳穆然?。氣體I中的氯化物主要為:。由氣體II中某物質得到水玻璃的化學方程式為:。(3)步驟①為:攪拌、。所得溶液IV中陰離子有:。(4)由溶液IV生成沉淀V的總反應的離子方程式為:。100kg初級石墨最多可獲得V的質量為:kg。(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成防腐示意圖，并作相應標注。解析:從題干可知原材料為初級石墨，該工藝流程是為了提純石墨，初級石墨中含有SiO2(7．8%)、Al2O3(5．1%)、Fe2O3(3．1%)和MgO(0．5%)等雜質。將流程圖大致分為幾部分，通氯氣是原料預處理階段，氯氣在高溫條件下會和初級石墨中的雜質反應，從氣體到后面的所有操作是物質的循環(huán)利用，石墨的純化等在流程圖中被簡化。(1)考查原料預處理的相關知識石墨在常溫下化學性質很穩(wěn)定，但在高溫下可以氧氣反應，因此通入氮氣的目的是作保護氣，防止石墨發(fā)生氧化反應。(2)考查利用所給材料判斷框圖物質成分以及化學方程式的書寫。高溫反應后，石墨中的氧化物雜質變成相應的氯化物，根據(jù)提示金屬氯化物的沸點均高于150℃，確定氣體是SiF4，沉淀為金屬氯化物。根據(jù)框圖所給信息，我們可以確定反應物是四氟化硅，產(chǎn)物是含水玻璃的混合溶液，即硅酸鈉，加入物質是氫氧化鈉，據(jù)此推斷其他產(chǎn)物，完成化學方程式的書寫。(3)考查基本實驗操作和溶液成分判斷。加入氫氧化鈉后，固體中均會反應生成沉淀，氫氧化鈉過量后，氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉。過濾后得到的溶液為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液。因此，溶液中陰離子有OH－，AlO2－?？疾槌s純化知識，離子方程式的書寫，以及相關的化學計算。溶液為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液，最后的沉淀應為氫氧化鋁，發(fā)生水解，故加入乙酸乙酯的作用是促進水解，除去過量氫氧化鈉。發(fā)生反應的物質是偏鋁酸鈉和水，乙酸乙酯，產(chǎn)物是氫氧化鋁。據(jù)此推斷其他產(chǎn)物，完成方程式的書寫。根據(jù)元素守恒可求出沉淀即氫氧化鋁的質量。例(2013年廣東高考理綜卷)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下圖。(1)電解精煉銀時，陰極反應式為:;濾渣A與稀HNO3反應，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學方程式為:。(2)固體混合物B的組成為:;在生成固體B的過程中，余姚控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應的離子方程式為:。(3)完成煅燒過程中一個反應的化學方程式CuO+Al2O3高溫CuAlO2+_(4)若銀銅合金中銅的質量分數(shù)為63．5%，理論上5．0kg廢料中的銅可完全轉化為:molCuAlO2，至少需要1．0mol•L－1的Al2(SO4)3溶液L。(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作時、過濾、洗滌和干燥。解析:閱讀題干可知，原材料為銀銅合金，最后要的是回收銀單質和銅的化工產(chǎn)品CuAlO2。將流程圖簡單分為幾部分。空氣熔煉為原料預處理階段，從銀熔體到精煉銀，及濾渣的處理是分離提純部分，從硫酸銅到CuAlO2為核心反應階段?？疾殡姌O反應式和化學方程式的書寫，是基礎題。電解精煉銀時，陰極發(fā)生還原反應，Ag得電子生成銀單質。渣料為銅單質和少量銀，加入稀硫酸后，在O2存在條件下生成硫酸銅，而銀單質則不參與反應，通過過濾與硫酸銅溶液分離。因此可確定濾渣為銀單質，根據(jù)題目所給信息可知該氣體為NO。Ag與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銀，一氧化氮和水。一氧化氮與空氣迅速氧化為二氧化氮。(2)考查框圖的成分的確定和離子方程式。從流程圖可推斷，未煮沸時沉淀為Cu(OH)2和Al(OH)3，根據(jù)題干信息，Cu(OH)2的分解溫度為80℃，因此固體B是CuO和Al(OH)3加入過量的氫氧化鈉后，氫氧化鋁會發(fā)生分解，生成偏鋁酸。(3)考查化學方程式的配平。反應前Cu為+2價，反應后為+1價，Al沒有價態(tài)變化，由此可知價態(tài)升高的元素必定是氧元素，另一種產(chǎn)物是O2。根據(jù)化合價升降法配平方程式。(4)考查化學計算。由元素守恒可求得結果?？疾榛緦嶒灢僮?，從硫酸銅溶液中得到膽礬晶體。即考查八字規(guī)律蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶。答案2014年(1)Ag++e－=Ag，2NO+O2=2NO2CuO和Al(OH)3，Al(OH)3+OH－=AlO－+2H2O(3)4CuO+2Al2O3高溫4CuAlO2+O2(4)25．0L(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶2013年(1)通入氮氣排盡裝置中的空氣，防止石墨發(fā)生氧化反應，減少石墨損失。(2)CO;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;(3)過濾;AlO2－、OH－、Cl－;(4)AlO2－+CH3COOCH2CH3+2H2O=CH3COO－+CH3CH2OH+Al(OH)3;7．8;(5)圖略通過剖析近兩年廣東高考工藝流程題，可以發(fā)現(xiàn)其主要從以下四個方面設計問題。1．基本實驗操作:物質的分離提純，凈化除雜，洗滌干燥等。2．基本化學知識:化學反應速率，化學平衡移動，各類方程式的書寫配平，水解理論，電化學知識，氧化還原反應，中間產(chǎn)物的判斷，控制pH分步沉淀理論等知識。3．基本化學計算:主要要求考生利用元素守恒法進行簡單的化學計算。4．化學人文素養(yǎng):化工生產(chǎn)與環(huán)境保護，副產(chǎn)物的循環(huán)利用。預測2015年廣東高考化工流程題會繼續(xù)保持中等難度，分值15－17分左右，圍繞上述四個方面進行考查。

二、工藝流程題的備考策略

1．注意基礎知識的積累與歸納?？忌鷳炀氄莆崭黝惢瘜W方程式(離子方程式，電極反應式，氧化還原方程式等)的書寫和配平規(guī)律，知道影響反應速率，平衡移動，水解過程的各個因素。熟記常見的實驗操作，如過濾，蒸發(fā)結晶等，了解常見的化工術語像酸浸，蒸氨等。2．規(guī)范答題格式，避免非智力因素失分。例如2012年廣東高考工藝流程題第二小題考查利用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2能溶解雜鹵石浸出K+的原因，回答這種題目要結合題目具體回答。不能簡單說Ca(OH)2和雜鹵石使平衡向右移動。答案太籠統(tǒng)會扣相應的分數(shù)。應具體回答加入Ca(OH)2溶液后，OH－與Mg2+結合形成Mg(OH)2，Ca2+和SO2－4形成CaSO4，平衡向右移動而使雜鹵石溶解。3．注意解題技巧和解題思路解答工藝流程題有賴于對流程圖結構，流程圖內容的理解。流程圖主要包括五部分，原料的預處理與凈化，核心反應的控制，產(chǎn)品的分離提純，原料的循環(huán)利用，排放物的無害化處理。在分析流程圖時，我們可以將流程圖適當劃分，便于我們理解整個工藝流程。另外，我們還應特別注意一些外界條件像溫度范圍的控制，壓強的選擇等等，它們對整個反應有什么影響。注意中間物，產(chǎn)物等物質的特殊性，是否容易水解，或是易被氧化或還原，對熱的穩(wěn)定性等等。只有注意流程圖前前后后的聯(lián)系，我們才能更好把握流程圖的內容，更好地答題。

三、小結

第5篇：氟化工工藝流程范文

關鍵詞：電解；煙氣凈化效率；VIR反應器；氣固比

Abstract: This article is to present the flue gas purification system efficiency is not high, higher consumption of alumina based on, combined with the purification of China's current aluminium electrolysis industry system application to advanced purification process, finally, on how to make the electrolysis flue gas purification efficiency is improved and the alumina consumption carried out some exploration.Keywords: electrolysis; flue gas purification efficiency; VIR reactor; gas solid ratio

中圖分類號：TM535+.1 文獻標識碼：A

一、引言

中國鋁業(yè)公司的某公司目前有270臺160KA的預焙陽極鋁電解槽，這些電解槽每臺的煙氣量可高達5998m3/h，此公司是應用2套干凈化系統(tǒng)對電解槽煙氣進行凈化，一套干法凈化系統(tǒng)可以對一百三十臺電解槽進行煙氣凈化處理。理論設計是通過運用兩點加料的方法使電解槽煙氣凈化中的煙氣和所產(chǎn)生的的氧化鋁進行吸附反應。也就是說，為了使煙氣和氧化鋁粉末充分吸附，通常在煙氣道兩點加料，然后經(jīng)過文丘里反應器使其進行充分反應；然后把氧化鋁粉末直接投入水平的煙道，使煙氣和氧化鋁再一次進行吸附。但是，我國當前的煙氣電解凈化最主要的問題是效率較低。

二、電解煙氣凈化的原理

2.1有害物質的生成

目前，工業(yè)用的電解鋁的電解質通常是用冰晶石和氧化鋁的熔體，進行電解時通常是應用碳素材料作為電極。電解時，在電極的陽極產(chǎn)生的主要是二氧化碳的陽極氣體，此外還附帶一些粉塵之類的污染物等，統(tǒng)稱為煙氣，這些煙氣和陽極氣體我們通常叫做電解煙氣，而在陰極通常析出液體的鋁。

通過研究，可以得知，在這些電解煙氣中的氧化物以及粉塵是最主要的有害物質，并且即使在高達四百到六百的溫度下，氧化鋁中還可能含有千分之二到千分之五的水分。在高溫的條件下，電解原料中的水可以和固體的氟化鹽發(fā)生化學反應即分解反應；并且水分還可以和液體的氟化鹽發(fā)生同樣的化學反應—分解反應。其分解反應化學式如下所示：

2.2 電解煙氣的凈化機理

進行電解煙氣凈化通常是運用煙氣和氧化鋁的吸附反應來實現(xiàn)的。由于氧化鋁粉末本身孔隙度較高，比表面積極大，在化學范疇屬于兩性氧化物，氧化鋁對諸如氟化氫等酸性氣體具有較強的吸附性。經(jīng)過多次實驗，可以知道，氧化鋁在對氟化氫進行吸附時，主要是化學吸附，物理吸附是次要的。在氧化鋁對酸性氣體氟化氫進行吸附后，通常在氧化鋁的表面的單個氧化鋁分子可以吸附兩個氟化氫酸性氣體分子，這就在氧化鋁的表面形成了一層單分子層吸附化合物，氧化鋁和氟化氫酸性氣體的吸附反應機理可以用下面化學式表示：

三、我國的煙氣凈化工藝以及設備技術現(xiàn)狀

3.1凈化除塵器

此公司的電解凈化系統(tǒng)是在一九八六年開始建立的，此公司使用的是由小日本生產(chǎn)的大型反向吹風的的凈化除塵器。這類除塵器直徑是300毫米，長度是10米，屬于內濾式的除塵器。這種除塵器由于布袋較長，處理灰塵的效果不高，并且由于除塵的阻力較大，再加上除塵的管道較長，單耗不僅單耗高，而且除塵器的進風口風速較低，只有14至15m每秒，往往導致料堆積，電解槽的末端排煙管有時還會出現(xiàn)負壓狀態(tài)，所以這類除塵器在我國已經(jīng)淘汰過時了。下表1就是一九九九年以及二零零二年對電解凈化氟濃度進行檢查的結果。

3.2 煙氣和氧化物吸附

理論設計是通過運用兩點加料的方法使電解槽煙氣凈化中的煙氣和所產(chǎn)生的的氧化鋁進行吸附反應。也就是說，為了使煙氣和氧化鋁粉末充分吸附，通常在煙氣道兩點加料，然后經(jīng)過文丘里反應器使其進行充分反應。

當前，是采用把氧化鋁粉末直接投入水平的煙道，使煙氣和氧化鋁再一次進行吸附。如圖1所示。

因為加料點都沒有安裝計量裝置，因此加料多少是不能進行控制和計算的；通過靠氣體為動力的溜槽，把氧化鋁輸送到加料裝置的時候，在長達月三米的加料裝置的5個加料口因為沒有輸送動力和在管道存在負壓，往往導致氧化鋁不能充分投入到加料口內，只有離氣動溜槽不遠的加料口可以得到氧化鋁粉末，這就致使煙道里面的加料不勻，最終導致煙氣和氧化鋁不能進行徹底反應。

3.3 氣固比

之前使用的電解煙氣凈化工藝里面沒有循環(huán)凈化工藝的程序，在原來的電解煙氣凈化工藝所生成的載氟氧化鋁是不具有循環(huán)使用功能的，因此原先的凈化工藝是不能保障使凈化效率在百分之九十八時所需三十毫克每立方米的氣固比，因此那時的凈化效率是非常低的。

四、面對目前凈化效率較低的現(xiàn)狀，所采取的措施

4.1使煙氣的氣固比得到提升

通過對煙氣凈化的原理可以知道，要想根本提高煙氣的凈化效率關鍵在于煙氣的氣固比的提高。在之前的電解煙氣凈化設計中，煙氣的氣固比設計為十一克每立方米，如果按照一天的電解槽煙氣量是六千立方米每小時計算，一套干法凈化系統(tǒng)的每日凈化所需要的AL2O3的量是：130乘以六千乘以11等于8.68噸每小時，約合二百零六噸每天。

一百三十臺電解槽一天的載氟氧化鋁的消耗量是：如果按照一臺電解槽耗費2.28噸載氟氧化鋁來計算，那么這一百三十臺電解槽一天就需要耗費130乘以2.28等于二百九十七噸每天的載氟氧化鋁。但是，在實際生產(chǎn)中，電解槽的開動效率是百分之九十六點九二，需要消耗約二百八十七點二噸的載氟氧化鋁，按照實際可以推算出工藝實際的凈化氣固比是：287.2/（130乘以六千乘以24）約等于十五點三克每立方米。

如果依據(jù)理論計算，如果想使煙氣的凈化效率達到百分之九十八以上，那么就最少需要約三十克每立方米的氣固比。因此，為了保證凈化效率必須使一些載氟氧化鋁加入到凈化體系中進行反復使用。

4.2 VIR反應器的應用

和目前流行的水平煙道加料方式吸附反應相比，新式的VIR反應器的應用，使得三氧化二鋁可以經(jīng)過提供料的箱體以及流體化元件進入到此容器的空心椎體，并使得氧化鋁能夠比較均勻的噴射出來，這樣就可以保證氧化鋁以液態(tài)的形式加入煙氣管道，從而可以使氧化鋁以液體形式充滿整個煙道，最終使得煙氣和氧化鋁接觸充分，使得三氧化二鋁可以充分吸附氟化氫，此外，VIR反應器的阻力損失也不大，其容器見下圖2.

通過使用VIR反應器，可以使得之前的粉末三氧化二鋁以液態(tài)形式在煙道與氟化氫完全接觸進行吸附反應。因此，對于在氟氧化鋁來說，由于它有一定的濕度以及粘度，為了保證載氟氧化鋁能夠和氟化氫反應徹底，最好的反應裝置莫過于VIR。

依照此公司的目前的煙氣凈化系統(tǒng)袋濾室工藝位置的設計，并借鑒了其他公司的電解廠的袋濾室的凈化工藝流程，為了提高本單位的凈化效率，可以對其進行以下改造：

利用袋濾室下面的沒有使用的閑著的空間，再增設一些進煙管道以及八至十個立柱煙道，立柱煙道里面要再設置VIR反應器，立柱在安裝時要直接布置在袋濾室的進口處，新鮮的AL2O3要經(jīng)過八千噸的罐的底部以及罐體分別引進一條以風為動力的溜槽進入到袋濾室下面。在凈化過程中，為了實現(xiàn)立柱管道里面的VIR能夠得到相同的AL2O3，通常采取的措施是新鮮的三氧化二鋁進入此容器之前要使其經(jīng)過袋濾室下面的總的分料箱進行分料，把三氧化二鋁平均分到兩個小的分料箱，而在小的分料箱內有增設有五個互不相干的控制板，此板又各自引出五個下料管，這些小的下料管又和五個小的下料槽連接，就是通過這些下料槽為之前的立柱管道均勻提供料的。有一些載氟氧化鋁可以通過返回溜槽，進入到以氣體為動力的提升裝置中，經(jīng)過這個氣動裝置再把載氟氧化氯提升至七百五十噸的大罐中，那些需要進行循環(huán)的載氟氧化鋁就可以通過一些比較段的直管或者氣動溜槽經(jīng)過袋濾室下面進入立柱管內部的VIR反應器中，以此實現(xiàn)對載氟氧化鋁的循環(huán)使用。對此公司的凈化系統(tǒng)的改造可以見下圖3所示。

通過對本單位的凈化系統(tǒng)進行改造后，不僅保證了氧化鋁粉末和氧氣的徹底吸附，關鍵還使凈化煙氣的氣固比得到增加，這就使得凈化效率達到百分之九十八后，剩余的載氟氧化氯還實現(xiàn)了循環(huán)利用，此外還使阻力損失降低，進一步使煙氣凈化效率的提高以及氧化鋁的單耗降低得以實現(xiàn)。

參考文獻

第6篇：氟化工工藝流程范文

關鍵詞：電解鋁；環(huán)境污染；生產(chǎn)系統(tǒng)；治理措施

目前，我國電解鋁年產(chǎn)量已經(jīng)突破2400萬噸，居世界首位，且電解鋁年產(chǎn)量仍以10%的速度遞增[1]。在電解過程中，多種氟化鹽在高溫作用下熔融為電解質，氧化鋁與電解質在電流作用下析出金屬鋁，而電解質中的氟化鹽發(fā)生化學反應生成氟化氫，氟化碳和氟化硅等氟化物氣體，這些氣體氟化物是電解鋁生產(chǎn)過程中的特征污染物，若不加以控制和凈化會對空氣造成嚴重的污染[2-3]。同時，在電解過程中會造成部分氟化物粉塵飛揚，這些氟化物隨煙氣排放一定程度地污染周圍環(huán)境。另外，電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的固體廢棄物，如廢槽襯、碳渣、生活垃圾等，這些固體廢棄物對于企業(yè)周圍環(huán)境污染也起著促進作用。鑒于此，作者根據(jù)多年工作經(jīng)驗對電解鋁企業(yè)污染源進行分析，并給出有針對性的治理措施。

1 電解鋁污染物分析

1.1 電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)

在電解鋁生產(chǎn)過程中，以碳素體和鋁液分別作為陽極和陰極，在直流電和950℃～970℃作用下，碳素陽極與氧發(fā)生反應生產(chǎn)一氧化碳和二氧化碳而不斷消耗，故需要對碳

素陽極進行定期補充；陰極產(chǎn)物為鋁液，鋁液從電解槽內通過出鋁抬包抽出進入混合爐和鑄造機制成鋁錠。在電解過程中，電解槽中會溢出大量的氟化物氣體、氟化物粉塵、二氧化硫和其他粉塵顆粒，這些產(chǎn)物是電解鋁企業(yè)主要污染物。資料顯示，電解鋁企業(yè)氟化物污染物產(chǎn)率為20～35kg/t-Al，且電解鋁企業(yè)中的99%以上的污染物均在電解鋁過程中產(chǎn)生。電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)流程和污染物產(chǎn)生過程見圖1所示。

1.2 污染物分析

（1）有害氣體污染，電解鋁企業(yè)環(huán)境污染最主要的因素便是電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害氣體。當前，國內外鋁煉冶多采用冰晶石和氧化鋁熔融電解法來獲得單質鋁，在電解過程中因物質分解、揮發(fā)等過程產(chǎn)出大量的有害氣體和有害粉塵，具體為：電解原料中的冰晶石和氧化鋁中含有大量的氟化物，在電解槽高溫和電流作用下氟化物發(fā)生化學反應生成氟化氫，氟化碳和氟化硅等氟化物氣體；在電解槽內，部分含氟顆粒隨電解質揮發(fā)和氟化物升華而散出，這部分含氟顆粒形成粉塵散布于生產(chǎn)車間直至隨空氣排出；以游離態(tài)存在的氟離子與陽極碳結合生成的氟化物氣體也會對環(huán)境造成污染；陽極糊中含有的瀝青在電解過程中會產(chǎn)生少量的二氧化硫、硫化氫氣體和苯并花等物質；另外，在電解過程中，游離氧與陽極碳素相結合生成二氧化碳和一氧化碳氣體，二氧化碳是重要的溫室氣體，一氧化碳是劇毒物質。電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生氟化氫，氟化碳、二氧化硫、硫化氫等多種有害氣體和含氟顆粒，這些污染物若不加以控制勢必對周圍環(huán)境造成嚴重的污染。（2）固體廢棄物污染，在電解過程中，高溫電解質會不斷滲入電解槽內襯并與內襯組成發(fā)生化學反應，生成的新型化合物填充在槽內襯內造成內襯結構破壞，根據(jù)電解鋁生產(chǎn)實踐，電解槽平均3～4年就需要進行一次大修，大修時必須更換槽內襯和槽體耐火材料，廢棄的槽內襯含有大量的氟化物和其他有毒物質，耐火材料含氟量較低，故廢槽內襯屬于高危廢物，有關資料顯示，電解鋁廢槽襯、耐火材料等固體廢棄物產(chǎn)率為10～40kg/t-Al，若廢槽襯處理不當還會造成二次污染，如堆放在露天場地的槽內襯和耐火材料會因雨雪的侵蝕造成氟化物滲入地下造成土壤和地下水污染，在大氣侵蝕作用下致使廢棄物表面風化產(chǎn)生有毒粉塵污染大氣，故廢槽內襯和其他廢棄固體處理一直是電解鋁企業(yè)著重解決的固體污染源。（3）水污染，電解鋁企業(yè)生產(chǎn)廢水含有少量的氟化物和氰化物，若不經(jīng)過凈化處理直接排放則會直接影響地下水體水質；另外，企業(yè)生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的冷卻水和生活污水也是電解鋁企業(yè)周邊污染的重要源泉。

2 環(huán)境污染應對措施

2.1 氣體污染治理

電解過程中產(chǎn)生的氟化物、硫化物和粉塵等環(huán)境污染物一般可經(jīng)過“干法”凈化系統(tǒng)進行處理，“干法”凈化法的優(yōu)點是無水化學反應，且產(chǎn)生二次污染可能性較小?！案煞ā眱艋ㄊ峭ㄟ^電解鋁生產(chǎn)所用氧化鋁作為吸附劑吸附煙氣中的氟化氫等有害污染氣體來完成污染氣體的凈化，凈化系統(tǒng)工藝流程主要包括電解槽集氣、吸附反應過程、氣固分離過程、氧化鋁輸送和機械排風等系統(tǒng)。實踐證明，“干法”凈化已經(jīng)成為了電解鋁企業(yè)處理有害煙氣的最為有效的方法。

2.2 固體廢棄物處理

鑒于槽內襯和耐燒材料屬于電解鋁企業(yè)高危廢棄物，應嚴格按照《危險廢物貯存污染控制標準》相關要求進行貯存和管理。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳渣可經(jīng)陽極組裝車間進行處理后再利用，殘陽極可進行返修再利用；生活廢棄物進行統(tǒng)一分類后交由環(huán)衛(wèi)部門進行處理；其他固體廢棄物堆放和處理應按照相關要求進行處理。

2.3 水污染處理

對于含有氟化物和氰化物等污染物的水體必須經(jīng)過凈化裝置進行凈化后方可排放；對于冷卻水需建立循環(huán)利用系統(tǒng)進行處理，即電解車間、煅燒、生陽極系統(tǒng)等生成的冷卻水需經(jīng)冷卻水塔進行處理，鑄造車間產(chǎn)生的冷卻水經(jīng)除油、冷卻系統(tǒng)進行處理，冷卻水經(jīng)處理后進入循環(huán)系統(tǒng)直接利用；生活污水進入污水處理廠進行凈化。

3 結束語

電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、固體廢棄物等若不加以控制則會對空氣、土壤和水體造成污染。加強有害氣體、污水和固體廢棄物處治理，嚴格控制污染物排放總量是當前國家對于電解鋁企業(yè)的硬性要求，同時也是電解鋁行業(yè)提升自身形象的重要途徑。在處理電解鋁廢棄物處理時，應有選擇、有重點地制定治理方案，盡可能地使廢棄物回收利用，這樣不僅有助于環(huán)境保護，也有利于降低企業(yè)經(jīng)營成本。另外，應加強電解鋁生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和環(huán)保設備的投入，從根源上控制污染物的排放，這也是發(fā)展環(huán)保型電解鋁行業(yè)的必經(jīng)途徑。

參考文獻

[1]張西林，馬超，熊如意，等.對電解鋁廠周圍氟污染的環(huán)境影響評價[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012（10）：41-44.

[2]謝靜.電解鋁廢槽襯環(huán)境污染分析及對策[J].河南林業(yè)科技，2008，28（2）：63-64.

第7篇：氟化工工藝流程范文

[關鍵詞]氟酸性；廢水；治理與利用

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01

一、前言

含氟酸性廢水的治理與利用是隨著科技水平不斷發(fā)展而發(fā)展起來的一門新興技術。經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，目前含氟酸性廢水的治理方法已被廣泛的利用，成為一門實用的技術。

二、含氟酸性廢水的介紹

1、氟化物的來源

在航空發(fā)動機零件表面加工生產(chǎn)中，大量HF（還有部分NaF、NH3HF、NaSiF6等）用來清洗及腐蝕零件等，起反應產(chǎn)物主要是F-離子。氟化物槽液使用一段時間后，其有效成分逐漸降低，調整后達不到工藝要求時，槽液將報廢排放。報廢的槽液濃度高無法處理，只能分若干次投入漂洗水中，隨漂洗水一同處理。

2、氟化物通常處理方法

氟化物通常采用鈣沉淀法，化學反應方程式：Ca2++2F-=CaF2，由于CaF2的溶解度是16mg/L，即使加入過量的Ca2+，使Ca2+生成CaF2，理論上還是有8mg/L的F-存在于溶液中。在生產(chǎn)上，處理含氟廢水，含氟量能處理到15～20mg/L，要使含氟廢水處理到10mg/L內的排放標準，就需要對含氟廢水進行深度處理。

三、含氟酸性廢水處理的方法

1、沉淀法

（一）、化學沉淀法

化學沉淀法主要應用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品，使鈣離子與氟離子反應生成CaF2沉淀，來實現(xiàn)除去使廢水中的F-的目的。該工藝簡單方便，費用低，但是存在一些不足。處理后的廢水中氟含量達15mg/L后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此該方法一般適合于高濃度含氟廢水的一級處理或預處理，很難達到國標一級標準。另外，產(chǎn)生的CaF2的沉淀包裹在Ca（OH）2顆粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪費。

近年來，一些專業(yè)人士對工藝進行了大量的研究，在加鈣鹽的基礎上，加上鋁鹽、鎂鹽、磷酸鹽等，除氟效果增加的同時提高了利用率。在加石灰的基礎上加入鎂鹽，通過石灰與含鎂鹽的水溶液作用，生成氫氧化鎂沉淀實現(xiàn)對氟化物的吸附。在廢水中加入硫酸鋁、明礬等鋁鹽，與碳酸鹽反應生成氫氧化鋁，在混凝過程中氫氧化鋁與氟離子發(fā)生反應生產(chǎn)氟鋁絡合物，生產(chǎn)的氟鋁絡合物被氫氧化鋁礬花吸附而產(chǎn)生沉淀。另外，可以在水中加入氯化鈣、復合鐵鹽作混凝劑和高分子PAM作絮凝劑，在不增加現(xiàn)有設備處理設備的基礎上，提高了廢水處理效果。

（二）、混凝沉淀法

混凝沉淀法是通過在水中加入鐵鹽和鋁鹽兩大類混凝劑，在水中形成帶正電的膠粒，膠粒能夠吸附水中的F-而相互并聚為絮狀物沉淀，以達到除氟的目的?；炷恋矸ㄒ话阒贿m用于低氟的廢水處理，一般通過與中和沉淀法配合使用，實現(xiàn)對高氟廢水的處理。由于除氟效果受攪拌條件、沉降時間等因素的影響，因此出水水質會不夠穩(wěn)定。

鐵鹽類混凝劑一般需要配合Ca（OH）2使用，才能實現(xiàn)高效率，并且處理后的廢水需要用酸中和后才能排放，因此工藝比較復雜。鋁鹽除氟法是在水中加入硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等的鋁鹽混凝劑，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解后生產(chǎn)的A1（OH）3礬花，去除廢水中的F-，效果不錯。由于藥劑投加量少、成本低，并且一次處理后出水即可達到國家排放標準，因此鋁鹽混凝沉降法在工業(yè)廢水處理中應用較為廣泛。

2、吸附法

吸附法是將裝有活性氧化鋁、聚合鋁鹽、褐煤吸附劑、功能纖維吸附劑、活性炭等吸附劑的設備放入工業(yè)廢水中，使氟離子通過與固體介質進行特殊或常規(guī)的離子交換或者化學反應，最終吸附在吸附劑上而被除去，吸附劑還可通過再生恢復交換能力。為了保證處理效果，廢水的pH值不宜過高，一般控制在5左右，另外吸附劑的吸附溫要加以控制，不能太高。該方法一般用于低濃度含氟廢水的處理，效果十分顯著。由于成本較低，而且除氟效果較好，是含氟廢水處理的重要方法。

3、其他方法

除了上述兩種比較常用的方法外，還有一些方法雖然沒有被普遍應用，但是已經(jīng)成為行業(yè)人士研究的對象，在一些特種含氟廢水處理中取得較好的效果。其中包括離子交換法、電滲析、反滲透膜法等方法。反滲透技術借助比滲透壓更高的壓力，使高氟水中的水分子改變自然滲透方向，通過反滲透膜被分離出來，先主要應用于海水淡化和超純水制造工藝中。當前使用的反滲透膜主要有低壓復合膜、海水膜和醋酸纖維素膜等。電滲析法是外加直流電場，利用離子交換膜的選擇透過性，使水中的離子能夠定向遷移。離子交換法是使用離子交換樹脂或離子交換纖維實現(xiàn)除氟離子的一種方法。離子交換樹脂需要用鋁鹽進行預處理和再生，因此費用會比較高。與離子交換樹脂相比，離子交換纖維耗資小，而且比表面積較大，吸附能力強，交換速度及再生速度快，并且處理后不會給水體帶來任何污染，反而具有清潔作用，是一種理想的深度去除水中氟離子的方法。

四、含氟酸性廢水治理與利用的實驗

1、熟石灰合適加入量的確定

熟石灰的加入有兩個作用：1）通過Ca2+離子先去除一部分F-離子；通過OH-離子調節(jié)溶液pH值，為沉淀劑CaCl2和混凝劑PAC的良好發(fā)揮打下基礎。取100ml含氟廢水樣中加入不同量的熟石灰，攪拌3min，然后靜置30min后，隨著熟石灰的加入，廢水中pH值逐漸升高，當加入至一定濃度時，再增加熟石灰的量，廢水中pH值增加不大，在后續(xù)廢水處理過程中，還需加混凝劑PAC來降低廢水中F-的濃度及pH值，因混凝劑PAC有弱酸性，故從成本和這方面考慮，選pH值為11.82，即熟石灰的加入量為0.75g/l。

2、CaCl2加入量的確定

在熟石灰加入量為0.75g/l，pH值為11.82的廢水樣中加入不同量的氯化鈣，攪拌3min；在熟石灰加入量為0.75g/l，pH值為11.82的廢水樣中加入不同量的氯化鈣，隨氯化鈣加入量增加，廢水處理液中的殘余氟離子質量濃度逐漸變小，至一定值后，殘余氟離子質量濃度變化量逐漸不明顯。當氯化鈣加入量為4g/l，廢水中殘余氟離子濃度達到最低值12.0mg/l。因此，選擇按4g/l的量加入氯化鈣。

3、混凝劑PAC合適加入量的確定

在確定的pH值和氯化鈣加量的廢水樣（[F-]=12.0mg/l，pH=7.41）中，加不同量的混凝劑PAC，先快速攪拌2min，再慢速攪拌4min；靜置30min后，取上清液測pH值和氟離子濃度。

隨PAC的加量的增加，廢水處理液中殘余氟離子質量濃度逐漸降低。當PAC的加量為400mg/l時，顯示靜置30min后，廢水處理液中殘余氟離子質量濃度達到9.3mg/l，達到排放的標準；當靜置時間為2h，廢水處理液中殘余氟離子質量濃度進一步降低為8.6mg/l；且PAC的加量分別為300mg/l、400mg/l的廢水處理液中殘余氟離子質量濃度均達到國家規(guī)定的含氟廢水排放一級標準值≤10mg/l的要求。有研究表明：投加PAC的效果的優(yōu)于Al2（SO4）3，要達到相同的效果，PAC的投加量要遠遠小于Al2（SO4）3的投加量。

4、含氟廢水處理的工藝流程設計

根據(jù)含氟廢水的處理結果，我們設計了一套現(xiàn)實可行的廢水處理工藝流程。該流程主要有：集水池，用于收集廢水；反應池，用于生成CaF2沉淀；豎流沉淀池，用于快速分離CaF2沉淀物；排水池，用于收集并排放處理后的上清液；污泥池，用于濃縮沉淀污泥。通過壓濾機將沉淀污泥進行脫水處理，壓濾成餅。

含氟廢水流入集水池，將集水池的廢水抽入反應池加熟石灰和氯化鈣進行化學沉淀反應；反應完全后的廢水溶液全部抽入豎流沉淀池加PAC進行絮凝處理，按規(guī)定時間靜置后，將豎流沉淀池的達標排放清液抽入排水池，沉淀物則被抽入污泥池；將排水池的達標排放清液向外排放或循環(huán)利用；將污泥池的沉淀物抽入壓濾機進行脫水處理，并壓濾成餅，供給氟化物生產(chǎn)制造商或建筑材料生產(chǎn)商作生產(chǎn)原料使用，變廢為寶。

五、結束語

含氟酸性廢水處理方法在各個領域中有廣泛應用，隨著科學的進步，含氟酸性廢水處理方法會越來越先進，其所發(fā)揮的作用也會越來越大。

參考文獻

[1] 張玲，薛學佳，周任明.含氟廢水處理的最新研究進展[J].化工時刊，2012.

第8篇：氟化工工藝流程范文

1實驗

1．1實驗原料實驗原料為高砷鈷鐵鈷礦經(jīng)硝酸氧化硫酸浸出、沉淀除鐵和砷得到的硫酸鈷溶液，其成分如表1所示。

2結果與討論

2．1氟化銨除Ca、Mg

2．1．1氟化銨用量對Ca、Mg去除率的影響取300mLCoSO4溶液，反應溫度為20℃(室溫)，反應時間為2h，氟化銨用量對Ca、Mg去除率的影響如圖2所示。由表1可知，CoSO4溶液中Co濃度為22．250g/L，但Zn、Mn、Mg、Ca、Ni雜質含量較高，其中Zn具有一定的回收價值。

1．2實驗步驟1．2．1氟化銨除鈣、鎂取一定體積CoSO4溶液倒入塑料燒杯中，稱取一定量的NH4F加入溶液，將塑料燒杯放在水浴鍋中加熱，啟動攪拌，在一定溫度下反應一段時間后過濾，分析濾液和濾渣。

1．2．2萃取取一定體積的萃取劑，加入一定體積NaOH溶液(500g/L)皂化，然后加入稀釋劑和協(xié)萃劑混合均勻，把用硫酸或氫氧化鈉調節(jié)好的CoSO4溶液倒入稀釋后的萃取劑中，在一定轉速下反應一段時間后，將混合溶液轉入分液漏斗中，待溶液分層后，分別倒出萃余液和負載有機相，分析萃余液。將負載有機相和一定濃度的反萃溶液攪拌反應一定時間，分層得到反萃溶液和再生萃取劑。硫酸鈷溶液深度凈化工藝流程如圖1所示。

1．3分析方法采用原子吸收法分析溶液中Mg、Ca、Co、Zn、Mg、Mn等元素的含量。

2．1．2反應溫度對Ca、Mg去除率的影響其它條件不變，氟化銨用量為1．8倍理論用量，反應溫度對Ca、Mg去除率的影響如圖3所示。由圖3可知，隨著反應溫度升高，Ca、Mg去除率增大。溫度升高有利于固體氟化銨的溶解，加快反應速率，縮短反應時間，改善氟化鈣和氟化鎂的過濾性能，但溫度過高，能耗增大;溫度過低，氟化鈣、氟化鎂易膠結，其吸附

鈷能力迅速增大，過濾難度也迅速增加，同時鈷的損失增大。綜合考慮能耗與過濾速度，選擇反應溫度為60℃。此時，Ca、Mg去除率分別為98.51%和96.62%。

2．2P204萃取除Zn為了維持萃取過程溶液pH值，萃取前先將P204用NaOH皂化，皂化率為60%，其它實驗條件:協(xié)萃劑(TBP)體積比為4%，混合時間為10min，萃取在室溫(20℃)下進行，有機相與水相的體積比為1∶1。

2．2．1萃原液pH值對Zn、Mn、Co萃取的影響取除Ca、Mg后的CoSO4溶液40mL，用濃硫酸調節(jié)萃原液pH值，萃原液pH值對Zn、Mn、Co萃取效果的影響如圖4所示。和Co損失率增大。當P204體積分數(shù)為20%時，Zn去除率達到99．39%，Mn去除率為49．02%，鈷直收率為99．19%。繼續(xù)增大P204體積分數(shù)，Zn萃取率增大較小，Mn萃取率增大較大，但Co損失也大，不利于Co與雜質的分離。因此，實驗選擇P204體積分數(shù)為20%。

2．3P204萃取除Mn

2．3．1萃原液pH值對Mn、Co萃取的影響取除Ca、Mg后的CoSO4溶液40mL，其它實驗條件和實驗過程與除鋅過程相同，萃原液pH值對Mn、Co萃取效果的影響如圖6所示。由圖4可知，隨著萃取原液pH值增大，Zn、Mn、Co的萃取率增大，即Zn、Mn去除率增大，而Co直收率降低。因此，在較高的pH值條件下進行萃取，有利于提高鋅的萃取率，但鈷的萃取率也隨著增大，pH值太高不利于鋅與鈷的分離。當pH值為3．5左右，鋅萃取率達到99．01%，Mn萃取率為47．36%，鈷直收率在99%以上。試驗選擇萃取原液pH值為3．5左右。

2．2．2萃取劑P204體積分數(shù)對Zn、Mn、Co萃取的影響其它實驗條件不變，調節(jié)萃原液的pH值為4．0左右，萃取劑體積分數(shù)對萃取除雜的效果如圖5所示。由圖6可知，隨著萃取原液pH值的增大，Mn、Co的萃取率增大，即Mn去除率增大，而Co直收率降低。增大萃取原液pH值，有利于提高Mn的萃取率，但鈷萃取率也隨pH值升高而增大。pH值較小，Mn、Co萃取能力較低，pH值太高則Mn與Co的分離效率較差。當pH值為2．5左右，Mn萃取率達到91．25%，鈷直收率為91．53%。試驗選擇萃取原液pH值為2．5左右。

2．3．2萃取劑P204體積分數(shù)對Zn、Mn、Co萃取的影響其它實驗條件不變，調節(jié)萃原液的pH值為4．0左右，萃取劑P204體積分數(shù)對Mn、Co萃取效果的影響如圖7所示。由圖5可知，隨著萃取劑P204體積分數(shù)增大，P204用量增大，Zn、Mn、Co的萃取率增大，即Zn、Mn去除率由圖7可知，隨著萃取劑P204體積分數(shù)增大，P204用量增大，Mn、Co萃取率增大，即Mn去除率和Co損失率增大。在萃取過程中發(fā)生如下反應:［(RO)2POO］Na+Men+2［(RO)2POO］2Men++Na增加P204用量，反應物的濃度及表面積增大，加快反應速率，增大平衡轉化率。同時，當平衡pH值恒定時，lgD=2lg［HR］+C，D為金屬分配比。lgD與lg［HR］之間存在著線性關系，分配比隨萃取劑濃度的增大而增大，即萃取能力也隨之增大。由圖7可知，當P204體積分數(shù)為10%時，Mn去除率達到78．16%以上，鈷損失率僅為1%左右。試驗選擇P204體積分數(shù)為10%。由上述實驗結果可知，單級P204萃取不能達到除Mn效果，必須采取多級逆流萃取。實驗采取3級逆流萃取除Mn，其示意圖如圖8所示，實驗結果如表2所示。

2．5放大實驗

取1L除Fe、As后的CoSO4溶液，根據(jù)最優(yōu)實驗條件，進行放大實驗，結果如表4所示。

第9篇：氟化工工藝流程范文

根據(jù)氧化鋁理化特性，以提高鋁電解生產(chǎn)工藝電解槽穩(wěn)定性、改進指標為目的，設計鋁電解生產(chǎn)工藝與控制管理系統(tǒng)，并提出鋁電解生產(chǎn)過程中異常情況診斷和分析的控制管理體系。

關鍵詞：

氧化鋁；指標；控制管理系統(tǒng)

0引言

鋁及鋁合金是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎原材料，更是國防工業(yè)的戰(zhàn)略材料，廣泛應用于航天航空、交通運輸、民用建筑、電力、電子等各部門。2015年中國原鋁生產(chǎn)與消費量均突破2200萬t，約占世界50%，電解鋁行業(yè)消耗的電能占全國年總發(fā)電量的5.6%。電解鋁行業(yè)的發(fā)展與改革關系國本命脈。

1鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)及技術參數(shù)的設計

1.1現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)工藝

現(xiàn)在原鋁生產(chǎn)基本采用Hall-Heroult熔鹽電解法，生產(chǎn)所需的原材料為氧化鋁、氟化鹽和陽極炭塊，電解所需的直流電由整流所供給。溶解在電解質中的氧化鋁在直流電的作用下發(fā)生電解反應，氧在陽極電化學氧化并與活性炭陽極發(fā)生去極化反應生成二氧化碳，鋁在陰極發(fā)生電化學還原，以液態(tài)金屬鋁形式析出。鋁電解生產(chǎn)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)如圖1所示，主要包括氧化鋁貯運及輸送、電解車間（電解槽）、電解煙氣凈化、鑄造、炭素陽極生產(chǎn)組裝等工藝流程。

1.2氧化鋁物化性能指標

在鋁電解槽中，冶金級氧化鋁有三大主要用途：一是作為電解原料，溶解于冰晶石溶劑中，電沉積生產(chǎn)原鋁；二是作為電解槽干法煙氣凈化系統(tǒng)的吸附劑，以循環(huán)回收電解槽向外界揮發(fā)的氟鹽和HF氣體；三是以一定比例與冰晶石(主要是電解質破碎料)混合構成電解槽陽極覆蓋料，減少電解槽揮發(fā)物及熱量散失并減少碳陽極氧化損失。因此電解工藝中要求氧化鋁，包括干法吸附后的載氟氧化鋁不僅要在冰晶石電解質中具有較好的溶解性能，而且要對電解槽煙氣中的氟鹽等顆粒和氟化氫(HF)氣體有良好的吸附能力，同時還要兼顧良好的結殼能力，使覆蓋料具有一定的機械強度和良好的保溫性能。通過全面分析氧化鋁物化性能指標對電解工藝體系的影響，能夠預判氧化鋁的電解行為，能夠為開發(fā)氧化鋁電解工藝技術體系，建立氧化鋁質量標準提供基礎數(shù)據(jù)和理論支撐。鋁電解用工業(yè)氧化鋁的主要性能指標包括粒徑分布、安息角、磨損指數(shù)、松裝密度、灼減（LOI）、孔徑分布、物相組成、雜質/微量元素含量等。

1.3輸送下料系統(tǒng)

氧化鋁的輸送大致可分為機械式輸送和氣力輸送兩大類。機械式輸送又可細分為小車軌道式、皮帶式和斗式提升機三種形式。電解鋁廠在對氧化鋁進行短距離輸送時多采用氣力輸送方式，根據(jù)輸送條件和輸送距離的遠近又可細分為稀相輸送、濃相輸送和超濃相輸送。根據(jù)氧化鋁的理化特性，依據(jù)電解系統(tǒng)的技術要求，擬改進氧化鋁輸送系統(tǒng)及配套裝備，實現(xiàn)氧化鋁在電解鋁裝置各系統(tǒng)間的輸送。系統(tǒng)設計采用的是超濃相輸送技術，超濃相輸送是在濃相輸送的基礎上，通過采用風機低壓供風技術和改進風動流槽的設計開發(fā)而來，一般用于粉狀物料的長距離水平輸送。物料在風動流槽中呈流態(tài)化向前運動，固氣比大于（>100）、運動速度慢、物料不易破碎、系統(tǒng)全密閉、所需風壓低、風量小、自動化程度高。氧化鋁輸送下料系統(tǒng)現(xiàn)已作為先進技術被大部分電解鋁廠用于將氧化鋁物料從新鮮氧化鋁貯倉或干法凈器的載氟氧化鋁貯倉輸送到電解槽料箱中。

1.4煙氣凈化系統(tǒng)

鋁電解槽氟化物揮發(fā)，尤其是劇毒氟化氫氣體的釋放，無論對電解車間操作工人還是外界環(huán)境都產(chǎn)生很大風險。在電解鋁廠中，通過向電解車間配套煙氣凈化裝置來吸附這些含氟揮發(fā)物并將其回收至電解槽中。電解槽的煙氣凈化裝置分為濕法和干法兩種。當代電解鋁廠一般配備干法煙氣凈化系統(tǒng)，其主要由兩大關鍵部分構成：反應裝置、過濾裝置。在反應裝置中，氧化鋁作為吸附劑逆向噴射進入反應器與電解槽煙氣充分混合，與HF氣體發(fā)生化學吸附反應，同時物理吸附煙氣中夾雜的氟鹽及其他雜質顆粒，吸附效率達到98%以上。過濾裝置采用布袋除塵，以分離氣體和固體氧化鋁顆粒，分離出的氧化鋁隨后再次進入凈化系統(tǒng)循環(huán)或導入電解槽加料倉中。鋁電解過程中，反應后的載氟氧化鋁和煙氣一道進入布袋除塵器進行氣固分離。凈化后的煙氣由主排煙風機送至煙囪排入大氣。載氟氧化鋁經(jīng)布袋除塵器收集，一部分作循環(huán)吸附劑，另一部分從除塵器下部沸騰床溢流到風動溜槽，并經(jīng)風動溜槽送至氣力提升機，提升到載氟氧化鋁貯槽輸送到電解槽供電解生產(chǎn)使用。煙氣凈化系統(tǒng)結構如圖2所示。干法凈化利用了氧化鋁自身良好的吸附性能來回收氟鹽揮發(fā)物，但煙氣中的SO2、PFCs無法法凈化吸收。有些電解鋁廠在干法凈化系統(tǒng)后串聯(lián)一套濕法凈化系統(tǒng)，使用水溶液噴霧來除去電解槽煙氣中的可溶物質并對溶液進行處理回收，以去除電解鋁廠排放煙氣中的SO2。氧化鋁顆粒具有較大的比表面積，因此能夠物理吸附大量的氟鹽或其他雜質顆粒。而氧化鋁對于HF氣體的吸附為化學吸附，除較大的比表面積能夠顯著增加吸附反應的反應面積外，吸附過程還與濕度有關。氧化鋁對HF的吸附反應為表面反應，生成氧氟化物和羥基氟化鋁。較大的比表面積和空氣濕度(影響表面附著水含量)有利于氧化鋁對HF和氟鹽顆粒的吸附，而具有較大比表面積的氧化鋁往往也具有較多的羥基數(shù)目(結晶水含量)，這些羥基或附著水在氧化鋁加料后會與冰晶石熔鹽發(fā)生水解反應生成更多的HF氣體，并且在研究中發(fā)現(xiàn)由氧化鋁向電解槽中帶入的水分是引起電解槽HF揮發(fā)的主要氫來源。因此，電解槽HF產(chǎn)生量與氧化鋁吸附性能存在矛盾與妥協(xié)的關系。

2鋁電解生產(chǎn)工藝控制與管理系統(tǒng)

在現(xiàn)代的鋁電解槽設計時，普遍采用先進的計算機模擬技術，模擬電解槽的熱場、電場、磁場、流場，成功開發(fā)出大容量、更高效節(jié)能的電解槽。在生產(chǎn)工藝控制方面，開發(fā)了機械化和自動化相結合的現(xiàn)代化工藝控制和管理系統(tǒng)。電解槽實現(xiàn)了計算機智能控制，該控制技術是基于電阻控制，并與電解槽操作管理經(jīng)驗相結合而開發(fā)實現(xiàn)的對氧化鋁供料、出鋁、陽極母線提升、陽極更換、電壓平衡、熱平衡、電解質成分等的控制與操作管理。由于鋁電解過程的復雜性且很多重要參數(shù)很難在線監(jiān)測，鋁電解是一個非線性、多變量、大滯后、強耦合的控制對象。系統(tǒng)利用鋁電解生產(chǎn)過程中記錄的歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，結合歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行實時推理，根據(jù)槽電壓曲線的波動走勢、振幅和波形突變等指標來提取其信息。該系統(tǒng)是結合了早期檢測、槽異常情況診斷、根本原因分析、自動糾錯、人工操作的一體化控制系統(tǒng)。從長遠來看，該控制系統(tǒng)具有防止過量下料、減少陽極效應等優(yōu)勢，對提高電解槽穩(wěn)定性、改進指標具有長遠影響；從短期來看，該系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是能夠提前檢測異常情況并有效地消除引起異常的根本原因。鋁電解槽控制系統(tǒng)控制原理：能夠持續(xù)檢測電解槽運行狀態(tài)，檢測到異常時采用診斷系統(tǒng)分析原因；允許系統(tǒng)處理異常，并將運行情況反饋給電解車間和管理人員。

2.1“四方”系統(tǒng)

在GEN2架構的基礎上，采用四種顏色分別代表四種信號分析算法，“四方槽狀態(tài)指示器”能夠有效地指示控制系統(tǒng)異常、人工檢測異常和分析異常情況產(chǎn)生的根本原因，并修正措施方面的相互作用。“四方槽狀態(tài)指示”不僅用可視且有效的方法指示電解槽運行狀態(tài)，還可用來定期評估控制系統(tǒng)的有效性以改進控制系統(tǒng)的綜合功能。“四方”系統(tǒng)主要功能：指示槽狀態(tài)（檢測到異常、在修正、正常運行）；跟蹤機制（保持跟蹤槽狀態(tài)）；優(yōu)先系統(tǒng)（異常情況處理為最優(yōu)先級別）。

2.2異常情況檢測

控制系統(tǒng)中的異常是指一個或一組電解槽運行狀態(tài)出現(xiàn)了需要進行處理的規(guī)定問題，這些問題依次按自動和人工檢查明確分類，能更有效地確定產(chǎn)生異常的根本原因，選擇最優(yōu)的糾正措施。這些糾正措施可根據(jù)定期反饋進行優(yōu)化。系統(tǒng)具有嵌入式升級機制，允許優(yōu)先處理電解槽更嚴重的問題。當出現(xiàn)嚴重問題時，系統(tǒng)自動調整一系列自動和人工檢查、恰當?shù)募m正措施并告知管理者。系統(tǒng)能使車間管理者在整個電解系列運行狀態(tài)惡化前獲得信息以保證能夠盡早地全面控制問題擴大。這一信息策略使管理者具備預先控制能力。系統(tǒng)檢測異常情況的核心：下料問題—通過氧化鋁溶解、下料設備、覆蓋料/電解質轉移情況來檢測氧化鋁的下料問題；噪聲問題—影響電解槽運行穩(wěn)定性的陰極/陽極問題；熱平衡問題—通過檢測鋁液/電解質過熱度、電解質組分及溫度改變分析電解槽短期熱平衡。

3結語

介紹了采用GEN2管理控制系統(tǒng)實現(xiàn)氧化鋁鋁電解生產(chǎn)工藝、電解槽穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率的策略，為今后氧化鋁鋁電解工藝的研究和設計打下基礎。

參考文獻

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