Системы газоулавливания и вентиляции

Система газоулавливания предусматривает улавливание выделений на месте их образования в ванне. Для этого служат составные части электролизера - газоулавливающие устройства:

1) На электролизерах ОА имеются легкосъемные укрытия створчатого типа из алюминиевого листа в виде крышек. При замене анода открывают только одну створку над ним, при обработке ванны — половину укрытия с одной продольной стороны. По газосборному коробу, расположенному по продольной оси электролизера, газы отсасываются к торцам ванны и оттуда — в общую систему сбора газа. Эффективность створчатого укрытия 90—95%.

2) Конструкция электролизера с самообжигающимся анодом и ВТ не позволяет осуществить его полное укрытие. Поэтому для улавливания анодных газов, в которых содержание смолистых соединений значительно больше, чем на обожжённом аноде, применяется колокольный газосборник, который навешивается по всему нижнему периметру анодного кожуха и состоит из отдельных чугунных секций. В торцах электролизера смонтированы горелки, в которых сгорают смолистые соединения и оксид углерода дожигается до двуокиси. Продукты горения из горелки по системе газоходов поступают на газоочистные установки (ГОУ) по надземным газоходным каналам переменного сечения. Во избежание подплавления секций колокола и надежной герметизации подколокольного пространства расстояние от нижней кромки колокола до электролита должно быть не менее 12—15 см.

При хорошей герметичности колокола и высокой культуре обслуживания электролизеров эффективность работы колокола высока. Важными достоинствами этой системы являются небольшой объем газов и высокая концентрация вредных соединений в нем, а следовательно, и затраты на очистку сравнительно невелики. Частые вмешательства в работу электролизера (выливка металла, обработка корки электролита, перетяжка анодного кожуха, ликвидация анодных эффектов и т.д.) приводят к снижению КПД этого укрытия, и практически он не превышает 70 %. Остальное количество вредностей выносится аэрацией через фонари на крыше корпуса в окружающее воздушное пространство. В этом один из главных недостатков электролизеров ВТ. Неоднократно предпринимались попытки снабдить электролизер вторичным укрытием, но из-за значительного усложнения обслуживания электролизера эти укрытия не нашли применения.

Из-за специфики процесса электролиза ни одна из конструкций газоулавливания на электролизерах не обеспечивает полного улавливания газов и пыли.

Вредные газы, особенно СО и HF, пыль и большое количество тепла от электролизёров вызывают необходимость оборудовать цех электролиза мощной вентиляцией. Любой тип газоулавливающего устройства соединен с системой вытяжной вентиляции, которая состоит из газоходов; вентиляторов, создающих необходимое разрежение в газоходах и вентиляционных (дымовых) труб, служащих для рассеивания газов на возможно большую территорию. Обычно высота вентиляционных труб 80-120 м. Газоходы выполнены в виде трубопроводов возрастающего диаметра.

Анодные газы проходят несколько этапов обезвреживания, первый из которых проходит в горелочных устройствах на электролизёрах, где сгорают смолы и СО дожигается до СО₂. Далее частично обезвреженные газы из системы вытяжной вентиляции направляется на установки сухой и мокрой очистки (ГОУ), где осуществляется улавливание фтористого водорода, сернистого ангидрида, пылевидных частиц. Несмотря на очистку, выбрасываемый через высотные дымовые трубы газ содержит некоторое количество фтористых и сернистых соединений, пыли и смолистых веществ (в том числе канцерогенных ПАУ).

На старых заводах в одноэтажных корпусах улучшение условий труда в рабочей зоне достигается с помощью системы приточной вентиляции, назначение которой — многократное разбавление и эвакуация из рабочей зоны производственных выделений. Кратность воздухообмена в корпусе: летом 30-40, зимой 5-6.

Естественная вентиляция (аэрация) корпусов, где электролизеры расположены на втором этаже, осуществляется прохождением воздуха через напольные решётки и удаления воздуха через аэрационные фонари на крыше здания.

Преимуществом искусственной вентиляции перед естественной является возможность регулирования температуры подаваемого в корпус воздуха. Для этого в воздухозаборе устанавливают радиаторы, в которые подают нагревающие или охлаждающие воздух реагенты. На сооружение и эксплуатацию таких систем требуются значительные затраты, которые прямо зависят от объема подаваемого воздуха.

Чистота воздуха в корпусе очень зависит от числа открытых (незагерметизированных) ванн.

Для регулирования кратности обмена воздуха светоаэрационные фонари на крыше корпуса и стены здания на первом этаже имеют поворотные фрамуги. Чтобы ветер не задувал обратно вредности через фонарь, вдоль всей кровли установлены ветроотбойные щиты. Ветер, ударяясь о щит, отражается вверх, создавая дополнительную тягу из корпуса.