[发明专利]从电解池收集废物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过熔融电解(igneous electrolysis)生产铝。它 更具体地涉及由设计用于生产铝的电解池(electrolytic cell)产生 的空浮废物的提取和处理。

背景技术

工业上通过熔融电解，即，通过使用众所周知的Hall-Heroult法 电解溶解在熔熔冰晶石电解液(bath)中的氧化铝，来生产金属铝。 用于生产铝的工厂包括多个电解池，通常为几百个，这些电解池成排 布置并且串联连接。权利人为Aluminium Pechiney的美国专利第 6,409,894号描述了设计用于使用电解池来生产铝的工厂的可能布 置。

电解反应、副反应以及高工作温度导致产生空浮废物，这些空浮 废物尤其包括二氧化碳、氟化产物以及粉尘(氧化铝、电解质溶液 (electrolytic bath)等等)。

不仅涉及电解室中的环境大气，为了靠近电解池工作的员工的安 全，而且为了大气污染，将这些废物释放到大气中是受严格控制和管 理的。许多国家的污染法规对释放入大气中的废物量进行限制。

为了避免将废物释放进环境大气中，已知给电解池装备一个废物 提取系统，该废物提取系统通常包括一个用于限制废物的覆盖物以及 一个用于吸收废物的风扇。该覆盖物通过管道网络连接到由一系列电 解池共用的化学处理设备。

在工作期间，需要维护电解池。例如，需要用新阳极更换耗损的 阳极，以及需要定期流出由电解池生产的液态铝。为此，覆盖物包括 用于为维护工作而接触电解池的内部零件的装置，诸如罩或门。但是， 罩的拆卸或通道门的打开降低了该提取系统的收集效率并且让一些废 物泄漏进环境大气。

权利人为Aluminium Pechiney的美国专利第4,668,353号公开了 一种设备和一种方法，其中当检测到覆盖物打开时，吸收装置自动进 入增强吸收模式。更准确地，不断地测量每个电解池的提取管道中的 气体温度并且当在管道中检测到由遮盖物的打开而引起的温度骤降 时，该系统切换进入增强吸收模式。该增强吸收模式通过激活一个可 移动的挡板或风门片而实现。

权利人为Norsk Hydro的国际专利申请第WO01/36716号公开了 一种双重吸收系统，该双重吸收系统对于每个电解池都包括第二收集 通道、补充风扇以及可选地三通阀。该系统是复杂的并且包括遭受由 废物引起的苛刻条件的机械装置。另外，该解决方案明显增加投资成 本，因为它需要单独的管道网络。

申请人提出了寻找有效地增加电解池的提取速率的工业上可接受 的替代装置的问题。

发明内容

本发明的目的是一种用于收集由用于生产铝的电解池所产生的废 物并且用于在气流中将所述废物从该电解池吸走的系统，所述系统包 括一个限制废物的覆盖物，至少一个收集所述气流的出口通道，以及 通过所述至少一个出口通道从电解池吸走所述气流的吸收装置，所述 覆盖物包括可移动的罩以及可选地至少一个门，以便进入该覆盖物内 部，其中所述系统还包括至少一个导管，该导管包括：

-第一末端，其直接或间接连接到加压气源，以及

-第二末端，其位于所述至少一个出口通道内部，包括至少一个

孔并被取向为加压空气能够以增加所述至少一个出口通道中

所述气流速率的方式穿过所述孔喷射。

本发明的另一个目的是一种用于收集由用于生产铝的电解池所产 生的废物并且用于在气流中将所述废物从该电解池吸走的方法，该气 流在至少一个出口通道中流动，其中所述方法包括：

-为该电解池装备一个根据本发明的用于收集废物的系统，

-将所述至少一个导管连接到加压气源，

-激活所述吸收装置从而在所述至少一个出口通道中产生流动 速率，

-在所述至少一个导管中以特定流动速率供应加压空气从而增 加在所述至少一个出口通道中所述气流的速率。

通常在当从电解池上拆卸至少一个罩时或当所述门打开时，所述 导管中被供应加压空气。

有利地，根据实际的吸收需要来调整所述导管中加压空气的压力 和流动速率。本发明的该实施例使得能够更严格地控制对加压气源的 需要。

本发明能够有效地改变出口通道中气流的速率，而不要求加压空 气具有非常大的压力或流动速率。本发明避免了在从电解池出来的废 物流内使用机械零件。