Приложения к расчетной инструкции (методике) по определению состава и количества вредных (загрязняющих) веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух при электролитическом производстве алюминия

Назва: 
Приложения к расчетной инструкции (методике) по определению состава и количества вредных (загрязняющ

Download

                                                                                                                                                    Приложение 1

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Условные обозначения

Эго – эффективность газоочистки

Дгк – доля того или иного вещества в зоне под газосборным колоколом

Как – количество вещества, поступающего в атмосферу корпуса

КСО – количество оксида углерода

Рам – расход анодной массы (анодного материала)

 – расход анодов

Пф – приход фтора

 – расход фтора в виде пыли и газа, кг/т Al

 – приход свежего криолита в пересчете на фтор, кг/т Al

Пкс – приход свежего криолита, кг/т Al

 – массовая доля фтора в свежем криолите, доли ед.

 – приход фторида алюминия в пересчете на фтор, кг/т Al

Па – приход фтористого алюминия, кг/т Al

 – массовая доля фтора во фтористом алюминии, доли ед.

 – приход фтористого кальция в пересчете на фтор, кг/т Al

Пк – приход фтористого кальция, кг/т Al

 – массовая доля фтора во фтористом кальции, доли ед.

 – приход вторичного криолита (поступающего из внешних источников) в пересчете на фтор, кг/т Al

Пвт – приход вторичного криолита, кг/т Al

 – массовая доля фтора во вторичном криолите, доли ед.

 – приход регенерационного криолита в пересчете на фтор, кг/т Al

Пкр – приход регенерационного криолита, кг/т Al

 – массовая доля фтора в регенерационном криолите, доли ед.

 – приход фтора с фторированным глиноземом (при сухой очистке газов), кг/т Al

 – массовая доля фтора во фторированном глиноземе, доли ед.

Пгл – количество фторированного глинозема, кг/т Al

 – приход флотационного криолита в пересчете на фтор, кг/т Al

Пкф – приход флотационного криолита, кг/т Al

 – массовая доля фтора во флотационном криолите, доли ед.

Псм – смешанный криолит, кг/т Al

 – приход криолита в пересчете на фтор на пуск электролизеров, кг/т Al

 – транспортные потери фтора, кг/т Al

 – потери фтора в виде перфторуглеродов, кг/т Al

tв – частота анодных эффектов, шт./сутки

tв – средняя продолжительность анодных эффектов, мин.

В – среднесуточная производительность электролизера, т/сутки

 – потери фтора со снимаемой угольной пеной, кг/т Al

Рп – количество снятой угольной пены, кг/т Al

 – массовая доля фтора в угольной пене, доли ед.;

 – потери фтора с избытком электролита, кг/т Al

 – избыток электролита, кг/т Al

 – массовая доля фтора в электролите, доли ед.

 – потери фтора с анодными огарками, кг/т Al

 – количество извлекаемых анодных огарков, кг/т Al

 – массовая доля фтора в анодных огарках, доли ед.

 – расход фтора на пропитку футеровки, кг/т Al

, , ,  – доля фтора, соответственно, в подовых, бортовых блоках угольной футеровки, цоколе и бровке, доли ед.

Qп, Qб, Qц, Qбр – соответственно, количество отработанной футеровки в подовых, бортовых блоках, цоколе и бровке, кг/т Al

 – количество фторидов, поступающих в систему организованного отсоса, кг/тAl

 – эффективность улавливания газов укрытием, доли ед.

 – эффективность улавливания газов газосборным колоколом, доли ед.

 – количество фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, кг/т Al

Т1, Т2,…,Т10 – доли продолжительности каждого состояния электролизеров, доли ед.

 – соответственно доля газообразных и твердых фторидов в общем количестве фторидов, поступающих в систему газоотсоса, доли ед.

 – соответственно доля газообразных и твердых фторидов в общем количестве фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, доли ед.

 – количество газообразных фторидов, поступающих в систему газоотсоса, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, поступающих в систему газоотсоса, кг/т Al

 – количество газообразных фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, поступающих в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу через аэрационные фонари, с учетом оседания их на конструкциях корпуса, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, осевших на конструкциях корпуса, кг/т Al

Fгаз – количество газообразных фторидов, отходящих от электролизеров, кг/т Al

Fтв – количество твердых фторидов, отходящих от электролизеров, кг/т Al

 – количество газообразных фторидов, уловленных в системе газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания газообразных фторидов системой газоочистки, доли ед.

Эго – КПИ работы аппаратов газоочистки, доли ед.

 и  – инструментально определенное количество газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Al

 – расчетное количество газообразных фторидов, выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – общее количество газообразных фторидов, выбрасываемых в атмосферу, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, улавливаемых в аппаратах газоочистки, кг/т Al

 и  – инструментально определенное количество твердых фторидов, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах газоочистки, доли ед.

 – расчетное количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – общее количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, уловленных в системе двухступенчатой очистки, кг/т Al

 – время работы обеих ступеней двухступенчатой очистки, час, (режим 1)

 – время работы первой ступени очистки (электрофильтра) при простое второй ступени (скруббера), час, (режим 2)

 – время работы второй ступени очистки (скруббера) при простое первой ступени (электрофильтра), час, (режим 3)

 – время полного простоя газоочистки, час, (режим 4);

 - эффективность улавливания твердых фторидов в электрофильтре, доли ед.;

 - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах мокрой очистки при работающем электрофильтре, доли ед.;

 - эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах мокрой очистки при не работающем электрофильтре, доли ед.

 – эффективность улавливания твердых фторидов в скруббере при работающем электрофильтре, доли ед.

 – эффективность улавливания твердых фторидов в скруббере при неработающем электрофильтре, доли ед.

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после электрофильтра, кг/т Al

– количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после аппаратов мокрой очистки при работающем электрофильтре, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после аппаратов мокрой очистки при неработающем электрофильтре, кг/т Al

 и  – инструментально определенное количество газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из сухой газоочистки, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, уловленных в аппаратах сухой газоочистки, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после скруббера при работающем электрофильтре, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после скруббера при неработающем электрофильтре, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после двухступенчатой очистки, кг/т Al

 – количество газообразных фторидов, уловленных в аппаратах сухой газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания газообразных фторидов аппаратами сухой газоочистки, доли ед.

Эгос – коэффициент полезного использования работы аппаратов сухой газоочистки, доли ед.

 – количество твердых фторидов, уловленных в аппаратах сухой газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания твердых фторидов аппаратами сухой газоочистки, доли ед.

 – расчетное количество газообразных фторидов, поступивших на мокрую очистку после сухой очистки, кг/т Al

 – расчетное количество твердых фторидов, поступивших на мокрую очистку после сухой очистки, кг/т Al

 – количество газообразных фторидов, уловленных в аппаратах мокрой очистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания газообразных фторидов аппаратами мокрой очистки, доли ед.

Эгом – коэффициент полезного использования работы аппаратов мокрой очистки, доли ед.

 и  – инструментально определенное количество газообразных фторидов, соответственно, на входе и выходе из мокрой газоочистки, кг/т Al

 – расчетное количество газообразных фторидов, выбрасываемых в атмосферу после мокрой очистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания твердых фторидов в аппаратах мокрой очистки, доли ед.

 и  – инструментально определенное количество твердых фторидов, соответственно, на входе и выходе из аппаратов мокрой очистки, кг/т Al

 – количество твердых фторидов, выбрасываемых в атмосферу после мокрой очистки, кг/т Al

 – количество образующегося оксида углерода, кг/т Al

Рам – расход анодной массы, кг/т Al

 – доля углерода, подвергшегося окислению под колоколом, доли ед.

Р0 – количество кислорода, окисляющего углерод под колоколом, кг/т Al

 – количество оксида углерода, образующегося при окислении анода кислородом воздуха выше корки электролита, кг/т Al

 – доля оксида углерода, поступающего в систему отсоса, от количества, образующегося под коркой электролита ( ), доли ед.

 – доля времени горения огонька, доли ед.

 – доля не окислившегося СО, доли ед.

 – доля оксида углерода, поступающего в атмосферу корпуса, от количества, образующегося под коркой электролита, доли ед.

 – эффективность улавливания анодных газов газосборным колоколом, доли ед.

 – количество оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу через систему газоотсоса, кг/т Al

 – эффективность улавливания оксида углерода газосборным колоколом, доли ед.

Эг – коэффициент полезного использования горелок во времени, доли ед.

 – эффективность дожигания оксида углерода, доли ед.

 – эффективность улавливания анодных газов газосборником в период времени Тn, доли ед.

 – количество оксида углерода, поступающего в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – степень дожигания оксида углерода, выделяющегося помимо колокольного газосборника, доли ед.

 – суммарное количество оксида углерода, выбрасываемого в атмосферу, кг/т Al

РS – количество диоксида серы, отходящего от электролизера, кг/т Al

 – массовая доля серы в анодах, доли ед.

 – массовая доля серы в анодной массе, доли ед.

 – массовая доля серы в свежем криолите, доли ед.

 – массовая доля серы во фтористом алюминии, доли ед.

 – массовая доля серы во фтористом кальции, доли ед.

 – массовая доля серы в регенерационном криолите, доли ед.

 – массовая доля серы во фторированном глиноземе, доли ед.

 – массовая доля серы во флотационном криолите, доли ед.

 – доля серы, выделяющейся в виде диоксида, доли ед.

 – количество диоксида серы, поступающего в систему газоотсоса, кг/т Al

 – количество диоксида серы, улавливаемого в системе газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания диоксида серы в аппаратах газоочистки, доли ед.

 и  – инструментально определенное количество диоксида серы, соответственно, на входе и выходе из газоочистки, кг/т Al

 – количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – количество диоксида серы, поступающего в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – общее количество диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу, кг/т Al

Рсм – количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под колоколом, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, выделяющихся в зоне под колоколом при производстве i-той доли металла, кг/т Al

 – доля металла, производимая электролизерами разных типов, доли ед.

 – количество смолистых веществ, поступающих в горелку, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферу при перестановке штырей, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу корпуса, с учетом оседания их на конструкциях корпуса, кг/т Al

Дсм – доля смолистых веществ, выделяющихся через боковые поверхности анода в зависимости от текучести анодной массы, доли ед.

dл – диаметр лунки (средний диаметр участка штыря, запеченного в теле анода), дм

h – средняя по электролизеру высота лунки (высота штыря в запеченной части анода), дм

q – степень заполнения лунки, доли ед.

с – содержание пека в анодной массе, загружаемой перед перестановкой штырей, доли ед.

rжам – плотность жидкой анодной массы, кг/дм3

k – выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед.

nш – количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Al

 – количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу через аэрационные фонари с учетом оседания их на конструкциях корпуса, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, осевших на конструкциях корпуса, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, сгорающих в горелке, кг/ т Al

 – эффективность дожигания смолистых веществ, доли ед.

Эг – эффективность использования горелок во времени, доли ед.

 – количество смолистых веществ, поступающих на газоочистку, кг/т Al

 – количество бенз(а)пирена, поступающего на газоочистку, кг/т Al

 – содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, выделяющихся в атмосферу корпуса, доли ед.

 – содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, поступающих на газоочистку, доли ед.

 – количество смолистых веществ, улавливаемых аппаратами газоочистки, кг/т Al

 – эффективность улавливания смолистых веществ в аппаратах газоочистки, доли ед.

 и  – количество смолистых веществ соответственно на входе и выходе из газоочистки, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу, кг/т Al

 – количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу через аэрационные фонари с учетом оседания его на конструкциях корпуса, кг/тAl

 – содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, выбрасываемых в атмосферу через аэрационные фонари корпуса, доли ед.

 – количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу, кг/т Al

 – количество электролизной пыли, поступающей в систему газоотсоса, кг/т Al

 – массовая доля фтора в пыли, поступающей в систему газоотсоса, доли ед.

 – количество электролизной пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса, кг/т Al

 – массовая доля фтора в пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса, доли ед.

 – количество электролизной пыли, выбрасываемой в атмосферу через аэрационные фонари с учетом оседания ее на конструкциях корпуса, кг/т Al

 – количество электролизной пыли, осевшей на конструкциях корпуса, кг/т Al

 – количество электролизной пыли, уловленной аппаратами газоочистки, кг/т Al

 и  – инструментально определяемое количество электролизной пыли соответственно на входе и выходе из газоочистки, кг/т Al

 – количество электролизной пыли, выбрасываемой в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – общее количество электролизной пыли, выбрасываемой в атмосферу, кг/т Al

 – эффективность улавливания электролизной пыли, доли ед.

 – количество пыли неорганической, выбрасываемой в атмосферу после очистки, кг/т Al

 – количество пыли неорганической, поступающей в атмосферу корпуса и далее в атмосферу через аэрационные фонари электролизных корпусов, кг/т Al

 – общее количество пыли неорганической, выбрасываемой в атмосферу, кг/т Al


                                                                                                                                                    Приложение 2

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

 

 

Проведение хронометража технологического состояния электролизеров

Цель проведения хронометража - определение эффективности системы организованного газоотсоса.

Хронометраж периодически проводится на ограниченном количестве однотипных электролизеров, технологическое состояние которых отвечает среднему по подразделению. Так как хронометраж должен охватить все технологические режимы и операции по обслуживанию ванн, то он осуществляется в период времени не менее суток. Для обследования выбираются несколько групп электролизеров. При этом электролизеры внутри каждой группы должны быть однотипными, работать с близкими технологическими параметрами и технико-экономическими показателями с равным уровнем обслуживания и сходным состоянием укрытия.

Хронометраж проводится отдельно для групп однотипных электролизеров.

Хронометраж проводится не реже одного раза в год.

Периодичность хронометража, количество контролируемых групп электролизеров, количество электролизеров в каждой группе определяются в зависимости от технологического состояния электролизеров.

Эффективность укрытий определяется:

внутри группы - как среднеарифметическое значение эффективностей по отдельным электролизерам;

среди групп - как средневзвешенное, учитывающее долю представленных в группе электролизеров от общего количества электролизеров в обследуемом подразделении.

Пример

В корпусе электролиза действуют 90 электролизеров. Для хронометража выбраны 4 группы электролизеров:

1 группа состоит из 3 электролизеров, характеризующих работу 10 % ванн, работающих в расстроенном технологическом режиме (9 шт.);

2 группа состоит из 2 электролизеров, характеризующих работу 5,56 % ванн, работающих в пусковом режиме (5 шт.);

3 группа состоит из 5 электролизеров, характеризующих работу 80 % ванн, работающих в нормальном технологическом режиме (72 шт.);

4 группа состоит из 2 электролизеров, характеризующих работу 4,44 % ванн, работающих в режиме подготовки к отключению на капремонт (4 шт.).

Эффективность укрытий отдельных электролизеров по первой группе составила: ,  и .

Средняя эффективность укрытий первой группы составляет:

Эффективность укрытий отдельных электролизеров по второй группе составила:  и .

Средняя эффективность укрытий второй группы составляет:

Эффективность укрытий отдельных электролизеров по третьей группе составила: , , ,  и .

Средняя эффективность укрытий третьей группы составляет:

Эффективность укрытий отдельных электролизеров по четвертой группе составила:  и .

Средняя эффективность укрытий четвертой группы составляет:

Средняя эффективность по корпусу будет равна:

При проведении хронометража оценивается период работы электролизеров при состояниях, указанных в таблицах 1, 2 и 3.

Доля продолжительности каждого состояния определяется как:

,

где tn – продолжительность n-го состояния за период времени t, мин.;

t – общее время хронометражного наблюдения за электролизерами, мин.

Сумма долей продолжительности каждого периода в общем времени работы электролизера .

Эффективность системы газоотсоса в каждом состоянии рекомендуется принимать в соответствии с данными таблицы 1.

При внедрении систем автоматизированного питания глиноземом исключается операция «Регламентированная обработка» (табл. 1, позиция 1). Эффективность улавливания фторидов газосборным колоколом при герметичном газосборнике (позиция 10) при повышении технологической дисциплины и уровня эксплуатации может достигать 0,96.

Расчет ведется по формуле:

Таблица 1

Рекомендуемые значения эффективности улавливания фторидов и анодных газов газосборным колоколом для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом

№ п/п

Состояние электролизеров

Эффективность улавливания, , доли ед.

фторидов

анодных газов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Регламентированная обработка

Анодный эффект и его ликвидация

Выливка металла, технологические замеры

Технологическая обработка

Работа с неисправным и ремонтируемым газосборником

Утечки газа через неплотности («дымки»)

Обвалы корки («огоньки»)

Ремонт пояса подвески колокола

Простой системы газоотсоса

Работа с герметичным газосборником

0,35

0,35

0,60

0,35

0,60

0,43

0,43

0,10

0,00

0,92

0,60

0,80

0,85

0,50

0,60

0,85

0,85

0,10

0,00

0,98

Таблица 2

Эффективность системы газоотсоса при различных состояниях электролизеров с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом

№ п/п

Состояние электролизеров

Эффективность укрытий, Эуn, доли ед.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Регламентированная обработка

Анодный эффект и его ликвидация

Выливка металла, технологические замеры

Технологическая обработка

Обслуживание анодного хозяйства

Загрузка анодной массы

Работа с неисправным укрытием

Простой системы газоотсоса

Работа с герметичным укрытием

0,8

0,8

0,9

0,8

0,8

0,9

0,85

0,00

0,97

Расчет ведется по формуле:

Таблица 3

Эффективность системы газоотсоса при различных состояниях электролизера с предварительно обожженными анодами

№ п/п

Состояние электролизера

Эффективность укрытий, , доли ед.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Регламентированная обработка

Анодный эффект и его ликвидация

Выливка металла и технологические замеры

Смена анода и технологическая обработка

Работа с неисправным укрытием

Простой системы газоотсоса

Работа с герметичным укрытием

0,75

0,75

0,60

0,60

0,65

0,00

0,98

.

Кроме того, в каждом состоянии оценивается время горения газа в «огоньке».


                                                                                                                                                    Приложение 3

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Рекомендуемые значения эффективности улавливания

фторидов укрытием

№№ п/п

Состояние электролизеров

Электролизеры с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом

Электролизеры с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом

Электролизеры с предварительно обожженными анодами

Эффективность улавливания,доли ед.

Эффективность системы газоотсоса, доли ед.

Эффективность укрытия,доли ед.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Регламентированная обработка

Анодный эффект и его ликвидация

Выливка металла, технологические замеры

Технологическая обработка (для эектролизеров с предварительно обожженными анодами + смена анода)

Работа с неисправным и ремонтируемым газосборником (укрытием)

Утечки газа через неплотности («дымки»)

Обвалы корки («огоньки»)

Ремонт пояса подвески колокола

Простой системы газоотсоса

Работа с герметичным газосборником (укрытием)

Обслуживание анодного хозяйства

Загрузка анодной массы

0,35

0,35

0,60

0,35

0,60

0,43

0,43

0,10

0,00

0,92

0,8

0,8

0,9

0,8

0,85

0,00

0,97

0,8

0,9

0,75

0,75

0,60

0,6

0,65

0,00

0,98

Для цехов, оборудованных электролизерами с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом, при внедрении систем автоматизированного питания глиноземом исключается операция «Регламентированная обработка» (позиция 1).


                                                                                                                                                    Приложение 4

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Учет оседания пыли и ее составляющих на конструкциях электролизного корпуса при расчете выбросов через аэрационные фонари

При расчете количества пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса электролиза ( ), и ее составляющих (смолистых веществ - , фтора - , бенз(а)пирена - ) может быть учтено оседание их на конструкциях корпуса электролиза:

,

где  - количество пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса электролиза, кг/т Al;

 - количество пыли, осевшей на конструкциях корпуса электролиза, кг/т Al.

Аналогично можно определить количество составляющих пыли - , , .

Для уточнения количества осаждающейся пыли целесообразно проводить его экспериментальное определение в конкретных условиях организации.

С этой целью рекомендуется:

выбрать представительный участок электролизного корпуса, отстоящий не менее, чем на 50 м от торца корпуса и на такое же расстояние от соединительного коридора;

изготовить пылесборники в виде поддонов из листового алюминия шириной 0,5 м и длиной 1 м с отбортовками высотой 5 см для размещения на горизонтальных поверхностях; для размещения на вертикальных поверхностях пылесборник должен иметь такие отбортовки с трех сторон (с верхней и с двух боковых), а снизу отбортовка выполняется в виде сборного желоба;

развесить пылесборники на стенах выбранного участка корпуса ориентировочно на середине высоты от напольных решеток до горловины аэрационного фонаря - не менее 5 шт. на каждой стене на расстоянии 10 м друг от друга;

разместить не менее 10 пылесборников горизонтально на фермах в горловине аэрационного фонаря таким образом, чтобы на каждой ферме располагалось по 2 пылесборника - каждый на расстоянии от края горловины, равном около 0,25 ширины горловины аэрационного фонаря;

расположить пылесборники горизонтально на крыше аэрационного фонаря между фрамугами и ветровыми щитами не менее, чем по 5 шт. на каждой стороне корпуса электролиза на расстоянии 10 м друг от друга; эти пылесборники необходимо располагать под навесами во избежание попадания в них атмосферных осадков.

Пылесборники размещают указанным выше образом сроком на 2 - 4 недели (срок тщательно регистрируется). Через две недели осуществляют контрольную проверку. Если в пылесборниках обнаруживают значимое количество пыли, их снимают, если пыли мало, оставляют еще на такой же срок. Из снятых пылесборников пыль количественно переносят в емкости, взвешивают, квартуют и отбирают представительные пробы для анализа на твердые фториды, смолистые вещества и бенз(а)пирен.

Найденное количество определяемого компонента пересчитывают на площадь стен и строительных конструкций корпуса и учитывают при расчете выбросов по формуле:

,

где  - количество пыли, осажденной на пылесборниках за период времени t, кг;

Sсб - площадь пылесборников, м2;

Sконстр - площадь поверхности осаждения стен и строительных конструкций электролизного корпуса, м2;

 - выпуск алюминия исследуемым корпусом электролиза за период времени t, сут.


                                                                                                                                                    Приложение 5

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Схема расчёта выбросов фтора корпусами

электролиза  при сухой очистке газов

Баланс фтора,

кг /т Al

       
   

Общий выброс F

 

Пффксфафкфглфкффпуск

 

 

 


Fат

Fгазат

Fтват

 

для ВТ

 

 
 

 

 


для БТ и ОА  Пффксфафкфглфкффпуск

 




                                                                                                                                                    Приложение 6

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Расчет количества образующегося оксида углерода и количества кислорода, участвующего в реакции окисления углерода на электролизерах с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом

В соответствии с уравнением (65), если за x принять объемную долю оксида углерода при сумме долей СО2 + СО = 1,

 1,5×О2   +   ×С  =  ×СО + ×СО2

_______    _________     _________

1,5×32 кг     кг         кг

930 кг

 

, кг

 

, кг

Можно составить пропорцию:

1,5×32:930 = : , или 48:930 = : .

Откуда следует:

.

В свою очередь из пропорции:

1,5×32:930 = : , или 48:930 = :

следует:

= 4,67×( - 0,375×Ро).

При  = 0,84:

=  - 1,75×Ро.

Аналогично:

= 2,75×о – 1,33× ).

Соответственно, объем первичного образующегося оксида углерода:

×4,67×( - 0,375×Ро) = 3,75×( - 0,375×Ро), нм3Al.

Масса кислорода воздуха, взаимодействующая с образованием оксида углерода:

                                ( ): .

Суммарное количество кислорода, реагирующего с углеродом в подколокольном пространстве, составит:

, кг/т Al.

Объем первично образующегося диоксида углерода:

×2,75×( Ро -1,33× ) = 1,4×( Ро -1,33× ), нм3Al.

Суммарный нормальный объем первично образующегося анодного газа:

 нм3Al.

При температуре электролита 962С физический объем анодного газа:

.

При эффективности газосборного колокола  в атмосферу корпуса электролиза выделится  м3 анодного газа. Освобождающийся объем заполняется воздухом, который нагревается до 5000 С. В этом случае физический объем воздуха оказывается в 2,6 раза больше, чем натуральный.

Нормальный объем воздуха:

.

Объем содержащегося в воздухе кислорода:

.

Масса кислорода воздуха, поступающего под колокольный газосборник:

.

При неблагоприятных условиях горения коэффициент избытка воздуха принимается равным 1,7.


                                                                                                                                                    Приложение 7

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Расчет количества кислорода воздуха, окисляющего углерод под коркой электролита, и количества оксида углерода, образующегося над коркой на электролизерах с самообжигающимися анодами с боковым токоподводом

Из баланса анодного материала следует, что 9,4 % углерода окисляется воздухом.

Принимается, что половина этого количества взаимодействует под коркой электролита, и, в свою очередь, половина углерода под коркой окисляется до СО. Количество кислорода, окисляющего углерод до СО под коркой, составит:

×× = 0,0235×1,333× .

Количество кислорода, окисляющего углерод до СО2, составит:

×× = 0,0235×2,667× .

Суммарное количество кислорода, реагирующего с углеродом под коркой электролита, составит:

0,0235×1,333× + 0,0235×2,667×  = 0,0235×4× = 0,094 × .

Всего количество кислорода, реагирующего под коркой, составляет:

Ро = 930 + 0,094× .

Количество оксида углерода, образующегося при взаимодействии кислорода воздуха с углеродом над коркой, составляет:

0,0235×× = 0,055× .


                                                                                                                                                    Приложение 8

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Расчет количества образующегося оксида углерода и количества кислорода, участвующего в реакции окисления углерода на электролизерах с предварительно обожженными анодами

В соответствии с уравнением (65):

 1,5×О2   +   ×С  =  ×СО + ×СО2

_______    _________     _________

1,5×32 кг     кг         кг

Ро, кг

 

, кг

 

, кг

Можно составить пропорцию:

1,5×32:Ро = : , или 48:Ро = : ,

из которой следует:

.

Из пропорции:

1,5×32:Ро = : , или 48:Ро = :

следует:

= 4,67× - 0,375× ; или  = 4,67× - 1,75×Ро,

где x – объемная доля оксида углерода при сумме долей СО и СО2 = 100 %.


                                                                                                                                                    Приложение 9

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Рекомендуемые значения эффективности улавливания анодных газов газосборным колоколом

№ п/п

Состояние электролизеров

Эффективность улавливания анодных газов ( ), доли ед.

1

2

3

4

Регламентированная обработка

Анодный эффект и его ликвидация

Выливка металла, технологические замеры

Технологическая обработка

0,60

0,80

0,85

0,50

5

6

7

8

9

10

Работа с неисправным и ремонтируемым газосборником

Утечки газа через неплотности («дымки»)

Обвалы корки («огоньки»)

Ремонт пояса подвески колокола

Простой системы газоотсоса

Работа с герметичным газосборником

0,60

0,85

0,85

0,10

0,00

0,98

 

Итого:

При внедрении систем автоматизированного питания глиноземом исключается операция «Регламентированная обработка» (позиция 1 таблицы).


                                                                                                                                                    Приложение 10

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Эффективность системы газоотсоса и эффективность дожигания оксида углерода в «огоньках» при различных состояниях электролизера

№ п/п

Состояние

электролизера

Доля продолжительности каждого состояния, доли ед., Тn

Доля времени горения «огонька», , доли ед.

Эффективность системы газоотсоса , , доли ед.

Доля неокислившегося СО, , доли ед.

1

Регламентированная обработка

Т1

0,80

0,50

2

Анодный эффект и его ликвидация

Т2

0,80

0,50

3

Выливка металла и технологические замеры

Т3

0,90

1,00

4

Технологическая обработка

Т4

0,80

0,50

5

Обслуживание анодного хозяйства

Т5

0,80

1,00

6

Загрузка   анодной массы

Т6

0,90

1,00

7

Работа с  герметичным укрытием

Т7

0,97

1,00

8

Работа с неисправным укрытием

Т8

0,85

0,65(КАЗ)

1,00

9

Простой системы газоотсоса

Т9

0,00

1,00

 

Итого:

1,00

 

 


                                                                                                                                                    Приложение 11

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Эффективность системы газоотсоса и эффективность дожигания оксида углерода в «огоньках» при различных состояниях электролизера

№ п/п

Состояние

электролизера

Доля продолжительности каждого состояния, Tn, доли ед.

Доля времени горения «огонька», , доли ед.

Эффективность системы газоотсоса, , доли ед.

Доля неокислившегося СО, , доли ед.

1

Регламентированная обработка

Т1

0,75

0,50

2

Анодный эффект и его ликвидация

Т2

0,75

0,50

3

Выливка металла и технологические замеры

Т3

0,60

1,00

4

Смена анода и технологическая обработка

Т4

0,60

0,50

5

Работа с неисправным укрытием

Т5

0,65

1,00

6

Простой системы газоотсоса

Т6

0,00

1,00

7

Работа с герметичным укрытием

Т7

0,98

1,00


                                                                                                                                                    Приложение 12

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Количество смолистых веществ, выделяющихся под колокольный газосборник, для электролизеров с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом

Тип электролизера

, кг/т Al

Для рядовой анодной массы:

 

С-2

9

С-3

11

С-8Б

12,2

С-8БМ

11,2

Для технологии «полусухого» анода:

 

С-2

5,4

С-3

6,6

С-8Б

7,32

С-8БМ

6,72


                                                                                                                                                  Приложение 12

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Зависимость коэффициента эффективности дожигания смолистых веществ, в том числе бенз(а)пирена, от температуры в горелке электролизеров с самообжигающимися анодами с

верхним токоподводом

               h, %

 
 

 

 


                                        t, 0C


                                                                                                                                                  Приложение 13

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

Зависимость количества смолистых веществ, выделяющихся через боковые грани анода (в долях от расхода анодной массы), от коэффициента текучести анодной массы при использовании пека с температурой размягчения

1 - £ 65С;  2 – 67-76С;  3 – 85-90С;  4 - >90С

Дсм×102

                                                                                                                             1                                                                   2

3

4

Кт


                                                                                                                                                  Приложение 14

                                                                                                                              к расчетной инструкции (методике)

                                                                                                                          по определению состава и количества

                                                                                                                                вредных (загрязняющих) веществ,

                                                                                                                                  выбрасываемых в атмосферный

                                                                                                                                  воздух при электролитическом

                                                                                                                                          производстве алюминия

 

 

Оперативная оценка герметизации электролизеров с самообжигающимися

анодами с верхним токоподводом

Каждый электролизер осматривается от стены и со среднего прохода корпуса электролиза. При этом фиксируются технологические операции, вызвавшие разгерметизацию электролизеров, факторы состояния электролизеров специальными кодами в соответствии с контролируемыми показателями (таблица 1). На одном электролизере фиксируется одно наихудшее нарушение с точки зрения загрязнения атмосферного воздуха соединениями (анодными газами).

Таблица 1

Степень разгерметизации электролизеров в различных состояниях

№ п/п

Состояние электролизеров

Индекс состояния

Степень раз-герметиза-ции электро-лизера, доли ед.

1.

Регламентированная обработка

1”

0,65

2.

Анодный эффект и его ликвидация

2”

0,65

3.

Выливка металла, технологические замеры

3”

0,40

4.

Технологическая обработка

4”

0,65

5.

Работа с неисправным и ремонтируемым газосборником (укрытием)

5”

0,40

6.

Утечки газа через неплотности («дымки»)

6”

0,57

7.

Обвалы корки («огоньки»)

7”

0,57

8.

Ремонт пояса подвески колокола

8”

0,90

9.

Простой системы газоотсоса

9”

1,00

10.

Работа с герметичным газосборником (укрытием)

10”

0,08

На основании полученных результатов производится расчет показателей герметичности (КПД колокола).

Общий процент негерметичных электролизеров определяется как

где В – количество электролизеров (без учета пусковых ванн)

КПД колокола:

Download