用于改进电解池气体中SO2的获取的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及获取存在于通过火成电解进行的铝的工业生产中的气体中SO2的方法和装置，其通过一组至少两个反应器(21，22，...，2n，)来实施，所述反应器(21，22，...，2n，)由气体流(3)平行通过，并且提供有粉状材料类型的吸附剂，所述粉状材料类型能够吸附通过使吸附剂与所述气体流(3)相接触而出现在气体流(3)中的流出物，所述至少两个反应器(21，22，...，2n，)中每个都具有在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后搜集所述吸附剂的工具(10)，所述反应器(21，22，...，2n，)中至少一个反应器具有排放工具(11)，所述排放工具(11)在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后将所述吸附剂排放到所述反应器(21，22，...，2n，)中至少另一个反应器之中的注入工具(16)中，而且，在所述排放工具(11)和所述注入工具(16)之间，在所述吸附剂到达所述排放工具(11)之前，所述吸附剂通过至少一次与所述气体流(3)接触之后所吸附的SO2被解离出来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进电解池气体中SO2的获取的方法和装置
本专利技术涉及用于获取产生于电解池的气体中出现的SO2的方法以及装置，所述电解池通过火成电解用于铝的工业生产。本方法通过一组至少两个并联的且有气流通过的反应器来实施，并且至少部分串联地提供粉状材料类型的吸附药剂，特别是氧化铝颗粒，其能够通过使吸附药剂与气流接触而吸附存在于气流中的流出物。
技术介绍
氧化铝颗粒在气体处理反应器中的使用是知名而且有效的技术，反应器用于吸附出现在通过火成电解进行铝的工业生产的电解池所释放出的气体中的氢氟酸(HF)。众所周知的是，带有大吸附表面积(达到82m2/g)的氧化铝在某些情况下也能够吸附电解池气体中也出现的二氧化硫(SO2)。尽管氧化铝很容易吸收SO2，但是获取在产生于电解池的气体中出现的SO2并不容易，因为氧化铝相对于SO2会优先吸附HF。当HF和SO2出现在即将处理的气体中时，为了能够获取SO2，必须使用足够量的氧化铝以便后者在吸附了HF之后还没有饱和。倘若在处理了不含有HF的气体之后氧化铝饱和了SO2，如果氧化铝与含有HF的气体接触，则SO2将被解离出去，HF替代了氧化铝颗粒上的SO2。此外，众所周知的是，SO2从氧化铝中的解离发生在大约200℃的温度，相反HF只在大约400℃时解离。实际上，注入到气体处理反应器中的氧化铝的量通常比吸附HF所需的量多10％。产生于气体处理中的氧化铝的量也是电解池所需的量，所以在那里便被消耗尽而且不需要为电解池提供新的氧化铝。由于氧化铝在获取HF之后也吸附SO2，所以必须向反应器中注入更多的氧化铝，大约为吸附HF所需量的两倍。这将导致在反应器的输出中有额外数量的氧化铝不会在电解池中被消耗。专利EP0793527提出了两个处理阶段在一个单独的反应器-过滤器中的使用，以便相继地获取HF，然后获取SO2。待处理的充满HF和SO2的气体穿过由反应器构成的第一阶段，在此其碰到了再生的氧化铝。在离开反应器的时候，HF被完全吸附在氧化铝上。然后气体被送到一个用于将氟化的氧化铝从气体中分离的机械装置。在离开第一阶段时，气体己经分离出了HF。之后它们被送到第二阶段，即过滤器，在此，新的氧化铝被注入过滤器，用以获取SO2。充满SO2的氧化铝最终被送到解离单元中，SO2在此从氧化铝中被提取出来。通过这种方式，再生的氧化铝回到处理的第一阶段并且浓缩的SO2被送到升级回收系统。这种解决方案并非完全符合要求，因为它需要庞大而且昂贵的装置来分离处理的第一阶段中被氟化的氧化铝。
技术实现思路
为了克服这些缺陷，本专利技术包括用于获取通过火成电解用于铝的工业生产的电解池中产生的气体中出现的SO2的方法，其通过一组至少两个并联的且有气流通过的反应器来实施，并且提供粉状材料类型的吸附剂，所述吸附剂能够通过使吸附剂与气流接触而吸附气流中的流出物，所述至少两个反应器每个都有在与所述气流接触之后搜集所述吸附剂的工具，所述反应器中至少一个反应器具有在其与所述气流接触后释放所述吸附剂的工具，其将吸附剂释放到注入所述反应器中至少另一个反应器中的工具，其特征在于，在释放工具与注入工具之间，在吸附剂到达所述释放工具之前，被所述吸附剂吸附的SO2通过与所述气流至少接触一次而被解离。为了解离SO2，所述吸附剂，例如，被调至接近200℃的温度，且无论如何都保持在400℃以下以不解离HF。基于相同的目的，吸附剂也可以同一载体体气体接触。载体气体也能够促进SO2从系统中释放。加热吸附剂以及用载体气体冲洗后者是两种有利地结合起来提高效率的解离吸附剂的方法。根据本专利技术的一个优选以及有利的实施例，吸附剂为氧化铝Al2O3。载体气体例如可以是氮。根据本专利技术的一个实施例，载体气体被加热到至少达到200℃的温度，但是在接触吸附剂之前，保持接近200℃。根据本专利技术的一个有利的实施例，反应器布置成至少两个反应器的至少一种顺序，所述至少两个反应器至少部分串联地供应有吸附剂，并且吸附剂在每个反应器之后被解离，可供选择地，除了所述顺序中的最后一个之外，或者每两个反应器，或者所述顺序的可变数量的反应器之后，或者从所述顺序的反应器开始，在此顺序中吸附剂达到了接近100％的总体饱和水平。本专利技术还包括一种用于获取通过火成电解用于铝的工业生产的电解池中产生的气体中出现的SO2的装置，通过一组至少两个并联的且有气流通过的反应器来实施，并且提供粉状材料类型的吸附剂，该吸附剂能够通过使吸附剂与气流接触而吸附气流中的流出物，所述至少两个反应器中，每个都有在与所述气流接触之后搜集所述吸附剂的工具，所述反应器中至少有一个反应器具有在其与所述气流接触后释放所述吸附剂的工具，其将吸附剂释放到注入所述反应器中至少另一个反应器中的工具，其特征在于，它包括在释放工具与注入工具之间的解离单元，该装置从吸附剂中解离SO2，所述SO2在所述吸附剂到达所述释放工具之前，通过与所述气流至少接触一次而被所述吸附剂吸附。解离工具例如包括至少一种加热工具，其能够使所述吸附剂达到接近200℃的温度。解离工具还可以包括使所述吸附剂与载体气体流相接触的工具。有利地，解离工具结合了至少一种使所述吸附剂能够达到接近200℃的温度的加热工具，以及使所述吸附剂与所述载体气体流相接触的工具。根据本专利技术的一个实施例，所述至少一种加热工具能够在将所述载体气体注入到解离单元之前，将载体气流加热到至少200℃但保持在接近200℃的温度，在所述解离单元中，载体气流与吸附剂接触。根据另一个实施例，所述至少一个加热工具成为一个接收吸附剂的解离单元的一部分，并且载体气体流与所述解离单元中的所述吸附剂接触。本专利技术可以优先地运用到按顺序或层叠安装的反应器中，相对于吸附剂流动方向，就如专利文件WO2007096492所描述的，反应器至少部分串联地供应吸附剂。因此，在第一个实施例中，在顺序排列或串联排列的反应器中的第一反应器接收所需全部量的新吸附剂，以便吸附进入第一反应器中的气体中的所有HF。从第一反应器的排放工具中，弱饱和的和通过所述第一反应器的搜集工具搜集的吸附剂被送到顺序或串联中的第二反应器中，如此等等。这样，吸附剂在穿过一系列反应器时变得饱和。在离开每个反应器且进入吸附剂未饱和的反应器时，所述吸附剂已经不仅吸附了HF还有SO2。为了实施上述方法，根据本专利技术的装置特征在于，反应器按照至少两个反应器中的至少一个顺序安置，所述至少两个反应器至少部分串联地供有吸附剂，并且从吸附剂上解离SO2的工具安排在每个反应器之后，可供选择地，除了所述顺序的最后一个，或者每两个反应器，或者在所述顺序的可变量反应器之后，或者从所述顺序中的反应器开始，在所述顺序中，吸附剂已经达到了接近100％的总体饱和的水平。根据本专利技术，吸附剂(最好为氧化铝)进入一个解离单元的通道，在此通道中吸附剂达到接近200℃的温度，和/或如果吸附剂未被加热，则与被加热到至少200℃但保持接近200℃的温度的载体气体流相接触，使吸附剂中含有的SO2能够被解离。有利地，吸附剂在SO2解离单元中达到的温度不允许HF的解离。再生的吸附剂以这种方式被送到顺序或串联中的下一个反应器中等等。在离开解离单元时，SO2或充满SO2的载体气体，例如，被送到一个升级回收系统中。考虑到10个串联的反应器，即，除了串联中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
获取出现在来自通过火成电解进行的铝的工业生产电解槽中的气体中SO2的方法，该方法通过一组至少两个反应器(21，22，…，2n，)来实施，所述反应器由气体流(3)平行通过并且提供有粉状材料类型的吸附剂，所述粉状材料类型能够吸附通过使吸附剂与所述气体流(3)相接触而出现在气体流(3)中的流出物，所述至少两个反应器(21，22，…，2n，)中每个都具有在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后搜集所述吸附剂的工具(10)，所述反应器(21，22，…，2n，)中至少一个反应器具有排放工具(11)，所述排放工具(11)在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后将所述吸附剂排放到所述反应器(21，22，…，2n，)中至少另一个反应器之中的注入工具(16)中，其特征在于，在所述排放工具(11)和所述注入工具(16)之间，所述吸附剂通过与所述气体流进行至少一次接触后，所吸附的SO2在所述吸附剂到达所述排放工具之前，从所述吸附剂中被解离出来。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.19 FR 11619281.获取出现在来自通过火成电解进行的铝的工业生产电解槽中的气体中SO2的方法，该方法通过一组至少两个反应器来实施，所述反应器由气体流(3)平行通过并且提供有粉状材料类型的吸附剂，所述粉状材料类型能够吸附通过使吸附剂与所述气体流(3)相接触而出现在气体流(3)中的流出物，所述至少两个反应器中每个都具有在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后搜集所述吸附剂的工具(10)，所述反应器中至少一个反应器具有排放工具(11)，所述排放工具(11)在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后将所述吸附剂排放到所述反应器中至少另一个反应器之中的注入工具(16)中，其特征在于，在所述排放工具(11)和所述注入工具(16)之间，所述吸附剂通过与所述气体流进行至少一次接触后，所吸附的SO2在所述吸附剂到达所述排放工具之前，从所述吸附剂中被解离出来。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂为氧化铝Al2O3。3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的方法，其特征在于，SO2通过所述吸附剂被加热到200℃的温度而从所述吸附剂中解离出来。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，SO2通过使所述吸附剂与载体气体(20)接触而从所述吸附剂中解离出来。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述载体气体(20)是氮气。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述载体气体(20)在与所述吸附剂接触之前，被加热到至少200℃但保持200℃的温度。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应器被安置在至少两个反应器的至少一个序列上，所述至少两个反应器至少部分连续提供有吸附剂，并且所述吸附剂在每个反应器之后被解离，或每两个反应器，或所述序列中可变数量反应器之后，或者仅从所述序列中的反应器开始，在此所述吸附剂已经达到接近100％的总体饱和水平。8.获取出现在来自通过火成电解进行的铝的工业生产中的气体中SO2的装置，其通过一组至少两个反应器来实施，所述反应器由气体流(3)平行通过并且提供粉状材料类型的吸附剂，所述粉状材料类型能够吸附通过使吸附剂与所述气体流(3)相接触而出现在气体流(3)中的流出物，所述至少两个反应器中每个都具有在所述吸附剂与所述气体流(3)接触之后搜集所述吸附剂的工具(10)，所述反应器中至少一个反应器具有排放工具(11)，所述排放工具(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔哈尼·鲍哈比拉，西埃里·马拉德，
申请(专利权)人：索里斯环境公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR