一种抑制铝电解工业PFC排放的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，利用电解槽槽底的短路母线，将发生阳极效应的电解槽与相邻2台电解槽并联方式，降低通过其的电流，改变效应槽阳极电流密度，从而抑制阳极效应的发生，限制铝电解工业PFC排放。

A Method of Suppressing PFC Emission from Aluminum Electrolysis Industry

The invention discloses a method for suppressing PFC emission in aluminium electrolysis industry. By using the short circuit bus at the bottom of the cell, the electrolytic cell with anodic effect is connected in parallel with two adjacent electrolytic cells to reduce its current and change the current density of the anode of the effect cell, thereby restraining the occurrence of anodic effect and limiting the PFC emission in aluminium electrolysis industry.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制铝电解工业PFC排放的方法
本专利技术属于铝电解槽
，特别涉及一种抑制铝电解工业PFC排放的方法。
技术介绍
我国是世界第一大原铝生产国，产量占全球总产量的1/4以上。铝电解是世界公认的强温室气体PFC(全氟化碳)的第一大排放源，占我国排放总量90％以上。因此，高效控制铝电解大气污染物是支撑当前我国空气质量明显改善的关键之一。全氟化碳是铝电解过程大气污染物控制的难点与重点。阳极效应是铝电解槽内碳氟化物产生的根源，源头抑制是目前控制全氟化碳的主要途径。国内外对阳极效应控制主要从惰性阳极、工艺控制、电解槽优化设计以及原料品质等方面着手，但我国铝电解全氟化碳控制水平相对较低，吨铝全氟化碳排放量(0.8tCO2当量)是国际水平的3.5倍。同时随着我国电解槽容量由400kA提升至600kA，原有基于集总参数采样的工艺控制方法更无法精准控制阳极效应，导致局部区域的闪烁阳极效应频发，全氟化碳难以控制。如何源头抑制高容量铝电解全氟化碳是铝工业大气污染控制的关键问题。中国专利102409360A基于检测理论和实际触发PFC生成的阳极电流密度的偏差，调动天车调整阳极高度，操作繁复且不能同时处理多个效应槽。中国专利102808199B基于能够测量排放的烟气中PFC气体含量变化的PFC监测系统，判断氧化铝临界浓度，但成本高，且效应熄灭不及时。因此，有必要设计一种操作简单且及时有效的抑制铝电解工业PFC排放的方法。
技术实现思路
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，利用电解槽槽底的短路母线，改变效应槽阳极电流密度，通过对阳极效应的抑制处理，限制铝电解工业PFC排放。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，电解槽采用单行双端进电排列，系列中的电解槽均是串联形式，当槽控箱检测到某一电解槽电压急速升高且达到设定值时，判断该槽发生阳极效应，将该电解槽成为效应槽，并通过槽底短路母线将效应槽短路；随后切断电解槽原有系列连接，将效应槽上游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线进电端连接，另一端与效应槽的母线进电端连接，将下游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线出电端连接，另一端与效应槽的出电端连接；之后现场工人将效应槽阳极效应熄灭，将电压恢复至正常电压，结束上述操作后，将各短路母线以及连接母线复位，效应槽重新接入系列，恢复正常电解工作状态。进一步的，现场工人采用效应棒将阳极效应熄灭。进一步的，当槽控箱检测到某一电解槽电压急速升高且达到8V时，判断该槽发生阳极效应。进一步的，电解槽的正常电压为4V。进一步的，每台电解槽槽底短路母线通过机械移动机构实现与原有系列母线的自动连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术适用于不同结构、不同电流级别的铝电解槽，对于已建成投产的电解槽，无需改变电解槽结构，因此可以在保证电解槽稳定生产、不用停槽、不破坏槽体的前提下，通过对阳极效应的抑制处理，实现限制铝电解工业PFC的排放。2.本专利技术能有效地从根源上抑制PFC的产生，对PFC的减排具有重要意义，有助于铝电解行业的节能减排。3.本专利技术实现方式简单，操作方便，工作可靠。附图说明图1为电解槽系列正常工作时的短路母线连接示意图；图2为电解槽系列中效应槽短路的连接示意图；图3为电解槽系列中效应槽和相邻正常槽的短路母线连接示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本实施例电解槽系列的结构为：电解槽1采用单行双端进电排列，系列中的电解槽1均是串联形式，电解槽1之间通过母线2进行连接，也就是说电流从整流所的正极经过母线2送至第一台电解槽1的阳极，然后经过电解质和铝液层导到阴极，再经过母线2导入第二台电解槽1的阳极，这样依次联结，从最后一台电解槽阴极导出的电流又经过大母线回到整流所的负极，使得整个系列成为一个封闭的直流串联电路，在电解槽系列上还设有用于检测各槽的电压等参数的槽控箱(图中未示出)。一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，在铝电解生产过程中，通过槽控箱检测到某槽电压在短时间内迅速升高到8V，且仍有上升趋势时，判断该槽发生阳极效应，将该电解槽成为效应槽3，并通过槽底短路母线4将效应槽3短路，保证系列电流可稳定通过，如图2所示。参见图3，随后切断效应槽3与原有系列连接，将效应槽3上游相邻电解槽槽底的短路母线5的一端与上游相邻电解槽的母线进电端连接，另一端与效应槽3的母线进电端连接，将下游相邻电解槽槽底的短路母线6的一端与上游相邻电解槽的母线出电端连接，另一端与效应槽3的出电端连接，使效应槽3与邻近未发生阳极效应的电解槽1成并联状态接入系列，一方面保证电解槽能够运行，另一方面达到抑制阳极效应产生的过高的电压目的。通过鸣笛等方式通知现场工人对电解槽进行处理，现场工人采用效应棒将阳极效应熄灭(将木棒插入阳极底部实现阳极效应熄灭)，结束操作后，效应槽3电压恢复至4V左右，此时电解槽3恢复正常电解状态，之后切断效应槽3两端与相邻电解槽1的并联状态，并保持其与系列短路，移动槽底母线4，使得效应槽接入系列，恢复正常电解工作状态，参见图1。具体的，每台电解槽槽底短路母线通过机械移动机构的带动实现与原有系列母线的自动连接，电解槽、机械移动机构以及槽控箱电性连接形成控制电路，整个操作过程短路母线的连接和断开均通过控制电路进行控制，至于控制电路的具体结构以及机械移动机构等均为本领域常规设计，如机械移动机构可以采用电机带动的线性驱动机构等现有结构，不是本申请改进的重点，在此不再赘述。本实施例利用电解槽槽底的短路母线，将发生阳极效应的电解槽与相邻电解槽呈并联状态接入系列，降低通过其的电流，改变效应槽阳极电流密度，从而抑制阳极效应的发生，限制铝电解工业PFC排放。本申请能有效地从根源上抑制PFC的产生，实现方式简单，操作方便，工作可靠，适用于不同结构、不同电流级别的铝电解槽，对于已建成投产的电解槽，无需改变电解槽结构，因此可以在保证电解槽稳定生产、不用停槽、不破坏槽体的前提下，通过对阳极效应的抑制处理，实现限制铝电解工业PFC的排放。上述实施例仅仅是清楚地说明本专利技术所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，电解槽采用单行双端进电排列，系列中的电解槽均是串联形式，其特征在于：当槽控箱检测到某一电解槽电压急速升高且达到设定值时，判断该槽发生阳极效应，该电解槽成为效应槽，并通过槽底短路母线将效应槽短路；随后切断电解槽原有系列连接，将效应槽上游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线进电端连接，另一端与效应槽的母线进电端连接，将下游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线出电端连接，另一端与效应槽的出电端连接；之后将效应槽阳极效应熄灭，将电压恢复至正常电压，结束上述操作后，将各短路母线复位，效应槽重新接入系列，恢复至正常电解工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种抑制铝电解工业PFC排放的方法，电解槽采用单行双端进电排列，系列中的电解槽均是串联形式，其特征在于：当槽控箱检测到某一电解槽电压急速升高且达到设定值时，判断该槽发生阳极效应，该电解槽成为效应槽，并通过槽底短路母线将效应槽短路；随后切断电解槽原有系列连接，将效应槽上游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线进电端连接，另一端与效应槽的母线进电端连接，将下游相邻电解槽槽底的短路母线的一端与其母线出电端连接，另一端与效应槽的出电端连接；之后将效应槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红亮，王棋钰，李天爽，李劼，国辉，李家琦，孙珂娜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43