气体净化单元和用于净化气体的方法技术

一种用于净化来自工厂的主未净化气流的气体净化单元包括多个气体净化室(34a-c)，每个气体净化室(34a-c)配有：净化室入口(46a-c)；入口歧管(32)，其用于将流过其中的所述主未净化气流分成多个单个分支未净化气流以用于流至所述净化室入口(46a-c)；以及多个热交换器(40a-c)，每个热交换器(40a-c)位于入口歧管(32)的下游，以用于与进入相应的净化室(34a-c)的相应的分支未净化气流交换热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于净化来自工厂的主未净化气流的气体净化单元。气体净化单元包括入口歧管和多个气体净化室，每个气体净化室配有净化室入口。入口歧管将流过其中的主未净化气流在流至所述净化室入口之前分成多个单独的分支未净化气流。本专利技术还涉及用于净化主未净化气流的方法。
技术介绍
铝通常依靠使用一个或多个铝制备电解池的电解工艺制备。这样的电解池通常包括用于包含浴内容物的浴，浴内容物含有在熔融铝顶部上的含氟化物矿物。浴内容物与阴极块和阳极块接触。铝氧化物经由在沿池的中心和各行阳极之间的若干位置处的开口以有规律的间隔供应至浴。在电解池中发生的电解反应生成热废气，其包括在大气中不期望的气体组分，包括氟化氢、二氧化硫等。该工艺还生成细尘。不期望的气体组分和粉尘必须以环保方面负责的方式处置；因此，未净化气在气体净化单元中被净化以优选地尽可能高效地除去任何不期望的组分。诸如氟化氢的粉尘和气体组分可返回至铝制备池，在这里，它们可对制备工艺具有有益效果。典型的气体净化单元可包括干燥洗涤器和粉尘过滤器，例如可以是袋式过滤器的织物过滤器。对于这样的系统的考虑是在烟气处理系统中常常需要耗能的风机以将未净化气主动抽吸通过气体净化单元。出现这种情况是因为气体净化单元可在烟气处理系统中引入流动阻力。对现有的气体净化单元的另一个考虑是其可构成大量的投资并且可需要大量的安装空间。还有一个考虑是现有烟气处理系统可需要冷却的烟气。该要求可例如由于任何下游设备的温度敏感性或气体净化单元的净化效率的温度依赖性而规定。在许多装置中，烟气在气体净化单元的上游通过用具有环境温度的环境空气稀释来进行冷却。作为对用环境温度空气稀释的备选方案，WO 2008/113496建议使用难以结垢的热交换器，即难以在其内表面上形成粉尘的沉积物和污垢的热交换器，这使其尤其适合冷却未净化的气体。最后，气体净化单元应优选地提供高可靠性，或者备选地应提供备用系统，因为停止和再启动依赖于相关联的气体净化单元的高效操作的电解铝制备工艺可能是非常昂贵和/或麻烦的。
技术实现思路
根据本文中所描述和示出的方面，现有技术的以上缺点和不足中的至少一些被用于净化来自工厂的主未净化气流的本主题的气体净化单元克服或缓解。本主题的气体净化单元包括: 多个气体净化室，每个气体净化室配有净化室入口 ； 入口歧管，其用于将流过其中的主未净化气流在流至所述净化室入口之前分成多个单独的分支未净化气流；以及 多个热交换器，每个热交换器位于入口歧管的下游，以用于与进入相应的净化室的的相应的分支未净化气流交换热量。每个热交换器与流动阻力相关联，并且因此引起跨每个热交换器的压降。跨热交换器中的每一个的压降操作用于在单独净化室之间更均匀地共享主未净化气流。此外,跨热交换器的压降操作用于一定程度地补偿跨单独净化室的压降相对于其它净化室的任何变化。这允许更稳定且可靠的气体净化工艺。根据一个实施例，热交换器中的每一个位于相应的净化室入口处。因此，其可与该净化室共用例如支撑结构、进出平台、照明等。根据一个实施例，每个热交换器具有布置用于将未净化气直接排入相应的净化室的出口。因此，可以获得每个单独的分支未净化气流向相应的净化室的流动的更均匀的空间分布，因为跨每个热交换器的压降操作用于将在该热交换器的整个出口区域上的速度分布拉平(level)。根据一个实施例，所述热交换器中的每一个包括用于接收分支未净化气流的未净化气入口室以及间隔开的多个相互平行的未净化气冷却管。因此，由于热交换器流动阻力而可获得低结垢度和低能量损失。根据一个实施例，每个未净化气冷却管具有用于使未净化气加速进入冷却管的冷却管入口漏斗。入口漏斗可减少结垢并可导致减小的冷却管流动阻力。此外，入口漏斗可在每个管的横截面上提供更均匀的未净化气速度分布。根据一个实施例，未净化气冷却管竖直置放(stand);因此，在任何水平表面附近形成较少的粉尘可能沉淀的死空间。根据一个实施例，所述气体净化室中的每一个包括干燥洗涤器，其具有布置在位于其下部的未净化气入口处的所述相应的热交换器。将热交换器布置在每个净化室入口处的好处在净化室包括干燥洗涤器时具有尤其高的价值，因为干燥洗涤器可能对于流过其中的气体的变化尤其敏感。单独的热交换器可操作用于在单独干燥洗涤器之间以及跨每个单独的干燥洗涤器的入口更均匀地分布气流。此外，热交换器可构造成使未净化气加速进入洗涤器，从而改善未净化气与洗涤器干燥吸附剂的混合。根据一个实施例，所述工厂包括用于使用霍尔-赫劳尔特(Hall-H6roult)工艺制备铝的多个电解池，并且所述未净化气是在所述霍尔-赫劳尔特工艺中生成的烟气。根据一个实施例，所述净化室中的每一个设有入口挡板，其位于相应的热交换器和入口歧管之间。相同的入口挡板可因此用来例如在维修单独的热交换器时隔离该单独的热交换器，和用来例如在清洁过滤器时隔离对应于该单独的热交换器的净化室。根据一个实施例，气体净化单元还包括用于将所有净化室连接到输出烟囱的出口歧管。根据本文中所示的其它方面，现有技术的以上缺点和不足通过用于净化主未净化气流的方法来克服或缓解，该方法包括:将所述主未净化气流分成多个分支未净化气流；以及使用多个相应的热交换器单独地冷却所述分支未净化气流中的每一个，以便获得要单独净化的多个冷却的分支未净化气流。根据一个实施例，该方法包括将所述分支未净化气流中的每一个从相应的热交换器的出口单独地直接排入相应的净化室。根据一个实施例，所述分支未净化气流中的每一个在热交换器中被冷却，该热交换器包括用于接收分支未净化气流的未净化气入口室和间隔开的多个相互平行的未净化气冷却管，每个未净化气冷却管具有用于使未净化气加速进入冷却管的冷却管入口漏斗。根据一个实施例，该方法包括将所述多个冷却的分支未净化气流中的每一个引入干燥洗涤器的下部。根据一个实施例，所述主未净化气流通过霍尔-赫劳尔特铝制备工艺生成。根据一个实施例，该方法包括单独地控制进入相应的热交换器的分支未净化气流中的每一个的流动。附图说明参照附图，上述以及附加的目的、特征和优点将通过示例性实施例的以下说明性和非限制性详细描述更好地理解，在附图中类似的元件标以类似的标记，其中: 图1是铝制备厂的示意性平面 图2是气体净化单元的示意 图3是气体净化单元的备选实施例的示意 图4是从侧面观察的气体净化室的示意性剖视图；以及 图5是热交换器的部件分解后的示意性透视图。具体实施例方式图1是从上方观察的铝制备厂10的示意图。铝制备厂10包括多个电解池间12，每个电解池间12包括多个铝制备熔炼锅或电解池14。电解池14以本领域的技术人员所熟知的方式布置在电解池系列16中。图1示出了四个电解池系列16a-16d ;然而，铝制备厂10通常可包括从I至20个电解池系统。同时，尽管在图1的每个电解池系列16a-d中仅示出几个电解池14，但通常位于其自己的电解池间12中的单个电解池系列16通常可包括从50至200个电解池14。图1的虚线表明，电解池系列16a-d中的每一个可包括多个附加的电解池14，并且制备厂可包括附加的电解池系列。发生在电解池14中的工艺可以是熟知的霍尔-赫劳尔特工艺，其中溶解于含氟矿物的熔体中的氧化铝被电解以形成铝。因此，电解池14起到电解池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.14 EP 10169519.51.一种用于净化来自工厂的主未净化气流的气体净化单元，所述气体净化单元包括:多个气体净化室(34a-c)，每个气体净化室(34a_c)配有净化室入口(46a_c);以及入口歧管(32)，其用于将流过其中的所述主未净化气流分成多个单个分支未净化气流以用于流至所述净化室入口(46a-c)，所述气体净化单元(22)的特征在于 多个热交换器(40a_c),每个热交换器(40a_c)位于所述入口歧管(32)的下游以用于与进入相应的净化室(34a_c)的相应的分支未净化气流交换热量。2.根据权利要求1所述的气体净化单元，其特征在于，所述热交换器(40a_c)中的每一个位于所述相应的净化室入口(46a_c)处。3.根据前述权利要求中的任一项所述的气体净化单元，其特征在于，所述热交换器(40a-c)中的每一个具有布置用于将未净化气直接排入所述相应的净化室(34a_c)的出口(84)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的气体净化单元，其特征在于，所述热交换器(40a-c)中的每一个包括用于接收分支未净化气流的未净化气入口室(66)和间隔开的多个相互平行的未净化气冷却管(68)。5.根据权利要求4所述的气体净化单元，其特征在于，每个未净化气冷却管￠8)具有用于使未净化气加速进入所述冷却管出8)的冷却管入口漏斗(77)。6.根据权利要求4至5中的任一项所述的气体净化单元，其特征在于，所述冷却管(68)竖直置放。7.根据前述权利要求中的任一项所述的气体净化单元，其特征在于，所述气体净化室(34a-c)中的每一个包括干燥洗涤器(50)，所述干燥洗涤器(50)具有布置在位于其下部的未净化气入口(46a_c)处的所述相应的热交换器(40a_c)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的气体净化单元，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：AK索尔胡斯，OE比亚诺，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：
国别省市：