| P - количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу |
| см |
| корпуса, кг/т Аl |
| |
| пш |
| Р - количество смолистых веществ, выделяющихся в атмосферу при |
| см |
| перестановке штырей, кг/т Аl |
| ако |
| Р - количество смолистых веществ, поступающих в атмосферу |
| см |
| корпуса, с учетом оседания их на конструкциях корпуса, кг/т Аl |
| Д - доля смолистых веществ, выделяющихся через боковые |
| см |
| поверхности анода в зависимости от текучести анодной массы, доли |
| ед. |
| d - диаметр лунки (средний диаметр участка штыря, запеченного в |
| л |
| 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. |
| ро - плотность жидкой анодной массы, кг/дм3 |
| жам |
| k - выход кокса при быстром коксовании пека, доли ед. |
| n - количество переставляемых штырей в расчете на 1 т Аl |
| ш |
| ако |
| Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу |
| см |
| через аэрационные фонари с учетом оседания их на конструкциях |
| корпуса, кг/т Аl |
| акос |
| Р - количество смолистых веществ, осевших на конструкциях |
| см |
| корпуса, кг/т Аl |
| г |
| Р - количество смолистых веществ, сгорающих в горелке, кг/т Аl |
| см |
| г |
| Э - эффективность дожигания смолистых веществ, доли ед. |
| см |
| г |
| Э - эффективность использования горелок во времени, доли ед. |
| го |
| Р - количество смолистых веществ, поступающих на газоочистку, |
| см |
| кг/т Аl |
| го |
| Р - количество бенз(а)пирена, поступающего на газоочистку, кг/т |
| бп |
| Аl |
| ако |
| альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, |
| бп |
| выделяющихся в атмосферу корпуса, доли ед. |
| го |
| альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, |
| бп |
| поступающих на газоочистку, доли ед. |
| го1 |
| Р - количество смолистых веществ, улавливаемых аппаратами |
| см |
| газоочистки, кг/т Аl |
| го |
| Э - эффективность улавливания смолистых веществ в аппаратах |
| см |
| газоочистки, доли ед. |
| гои го2и |
| Р и Р - количество смолистых веществ соответственно на |
| см см |
| входе и выходе из газоочистки, кг/т Аl |
| го2 |
| Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу |
| см |
| после очистки, кг/т Аl |
| ат |
| Р - количество смолистых веществ, выбрасываемых в атмосферу, |
| см |
| кг/т Аl |
| ако |
| Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу через |
| бп |
| аэрационные фонари с учетом оседания его на конструкциях корпуса, |
| кг/т Аl |
| ако |
| альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, |
| бп |
| выбрасываемых в атмосферу через аэрационные фонари корпуса, доли |
| ед. |
| го2 |
| Р - количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу после |
| бп |
| очистки, кг/т Аl |
| го2 |
| альфа - содержание бенз(а)пирена в смолистых веществах, |
| бп |
| выбрасываемых в атмосферу после очистки, кг/т Аl |
| ат |
| Р - общее количество бенз(а)пирена, выбрасываемого в атмосферу, |
| бп |
| кг/т Аl |
| го |
| Р - количество электролизной пыли, поступающей в систему |
| п |
| газоотсоса, кг/т Аl |
| го |
| Д - массовая доля фтора в пыли, поступающей в систему |
| ф |
| газоотсоса, доли ед. |
| ак |
| Р - количество электролизной пыли, выделяющейся в атмосферу |
| п |
| корпуса, кг/т Аl |
| ак |
| Д - массовая доля фтора в пыли, выделяющейся в атмосферу |
| ф |
| корпуса, доли ед. |
| ако |
| Р - количество электролизной пыли, выбрасываемой в атмосферу |
| п |
| через аэрационные фонари с учетом оседания ее на конструкциях |
| корпуса, кг/т Аl |
| акос |
| Р - количество электролизной пыли, осевшей на конструкциях |
| п |
| корпуса, кг/т Аl |
| го1 |
| Р - количество электролизной пыли, уловленной аппаратами |
| п |
| газоочистки, кг/т Аl |
| гои го2и |
| Р и Р - инструментально определяемое количество |
| п п |
| электролизной пыли соответственно на входе и выходе из |
| газоочистки, кг/т Аl |
| го2 |
| Р - количество электролизной пыли, выбрасываемой в атмосферу |
| п |
| после очистки, кг/т Аl |
| ат |
| Р - общее количество электролизной пыли, выбрасываемой в |
| п |
| атмосферу, кг/т Аl |
| го |
| Э - эффективность улавливания электролизной пыли, доли ед. |
| п |
| го2 |
| Р - количество пыли неорганической, выбрасываемой в атмосферу |
| неорг |
| после очистки, кг/т Аl |
| ако |
| Р - количество пыли неорганической, поступающей в атмосферу |
| неорг |
| корпуса и далее в атмосферу через аэрационные фонари электролизных |
| корпусов, кг/т Аl |
| ат |
| Р - общее количество пыли неорганической, выбрасываемой в |
| неорг |
| атмосферу, кг/т Аl |
-----------------------------------------------------------------------
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
1 1 1
группе составила: Э , Э и Э .
1 2 3
Средняя эффективность укрытий первой группы составляет:
1 1 1
Э + Э + Э
1 1 2 3
Э = -------------.
у 3
Эффективность укрытий отдельных электролизеров по второй
2 2
группе составила: Э и Э .
1 2
Средняя эффективность укрытий второй группы составляет:
2 2
Э + Э
2 1 2
Э = ---------.
у 2
Эффективность укрытий отдельных электролизеров по третьей
3 3 3 3 3
группе составила: Э , Э , Э , Э и Э .
1 2 3 4 5
Средняя эффективность укрытий третьей группы составляет:
3 3 3 3 3
Э + Э + Э + Э + Э
3 1 2 3 4 5
Э = ------------------------.
у 5
Эффективность укрытий отдельных электролизеров по четвертой
4 4
группе составила: Э и Э .
1 2
Средняя эффективность укрытий четвертой группы составляет:
4 4
Э + Э
4 1 2
Э = --------.
у 2
Средняя эффективность по корпусу будет равна:
1 2 3 4
10 х Э + 5,56 х Э + 80 х Э + 4,44 х Э
у у у у
Э = -----------------------------------------.
у 100
При проведении хронометража оценивается период работы
электролизеров при состояниях, указанных в таблицах 1, 2 и 3.
Доля продолжительности каждого состояния определяется как:
t
n
Т = --,
n t
где t - продолжительность n-го состояния за период времени t,
n
мин.;
t - общее время хронометражного наблюдения за электролизерами,
мин.
Сумма долей продолжительности каждого периода в общем времени
n
работы электролизера SUM T = 1.
1
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:
гк гк гк гк гк гк
Э = Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т +
ф,аг 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5
гк гк гк гк гк
+ Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т .
6 6 7 7 8 8 9 9 10 10
Таблица 1
Рекомендуемые значения эффективности улавливания фторидов
и анодных газов газосборным колоколом для электролизеров
с самообжигающимися анодами с верхним токоподводом
-----------------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизеров | Эффективность |
|п/п| | кг |
| | | улавливания, Э , |
| | | n |
| | | доли ед. |
| | |--------------------|
| | | фторидов | анодных |
| | | | газов |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 1 |Регламентированная обработка | 0,35 | 0,60 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 2 |Анодный эффект и его ликвидация | 0,35 | 0,80 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 3 |Выливка металла, технологические замеры | 0,60 | 0,85 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 4 |Технологическая обработка | 0,35 | 0,50 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 5 |Работа с неисправным и ремонтируемым газосборником| 0,60 | 0,60 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 6 |Утечки газа через неплотности ("дымки") | 0,43 | 0,85 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 7 |Обвалы корки ("огоньки") | 0,43 | 0,85 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 8 |Ремонт пояса подвески колокола | 0,10 | 0,10 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
| 9 |Простой системы газоотсоса | 0,00 | 0,00 |
|---|--------------------------------------------------|----------|---------|
|10 |Работа с герметичным газосборником | 0,92 | 0,98 |
-----------------------------------------------------------------------------
Таблица 2
Эффективность системы газоотсоса при различных состояниях
электролизеров с самообжигающимися анодами
с боковым токоподводом
-------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизеров | Эффективность |
|п/п| | уn |
| | | укрытий, Э , |
| | | доли ед. |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 1 | Регламентированная обработка | 0,8 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 2 | Анодный эффект и его ликвидация | 0,8 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 3 | Выливка металла, технологические замеры | 0,9 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 4 | Технологическая обработка | 0,8 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 5 | Обслуживание анодного хозяйства | 0,8 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 6 | Загрузка анодной массы | 0,9 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 7 | Работа с неисправным укрытием | 0,85 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 8 | Простой системы газоотсоса | 0,00 |
|---|------------------------------------------|------------------|
| 9 | Работа с герметичным укрытием | 0,97 |
-------------------------------------------------------------------
Расчет ведется по формуле:
у у1 у2 у3 у4 у5 у6
Э = Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э x
1 2 3 4 5
у7 у8 у9
х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т .
6 7 8 9
Таблица 3
Эффективность системы газоотсоса при различных
состояниях электролизера с предварительно
обожженными анодами
------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизера |Эффективность |
|п/п| | у |
| | |укрытий, Э , |
| | | n |
| | |доли ед. |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 1.|Регламентированная обработка | 0,75 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 2.|Анодный эффект и его ликвидация | 0,75 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 3.|Выливка металла и технологические замеры | 0,60 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 4.|Смена анода и технологическая обработка | 0,60 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 5.|Работа с неисправным укрытием | 0,65 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 6.|Простой системы газоотсоса | 0,00 |
|---|---------------------------------------------|--------------|
| 7.|Работа с герметичным укрытием | 0,98 |
------------------------------------------------------------------
у у у у у у у
Э = Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э х Т + Э x
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6
у
х Т + Э х Т .
6 7 7
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
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизеров | Электролизеры с | Электролизеры с | Электролизеры с |
|п/п| | самообжигающимися | самообжигающимися | Электролизеры с |
| | | анодами с верхним | анодами с боковым | предварительно |
| | | токоподводом | токоподводом | обожженными |
| | | | | анодами |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| | | Эффективность | Эффективность | Эффективность |
| | | улавливания, | системы | укрытия, доли ед. |
| | | доли ед. | газоотсоса, | |
| | | | доли ед. | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 1 | Регламентированная обработка | 0,35 | 0,8 | 0,75 |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 2 | Анодный эффект и его ликвидация | 0,35 | 0,8 | 0,75 |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 3 | Выливка металла, технологические | 0,60 | 0,9 | 0,60 |
| | замеры | | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 4 | Технологическая обработка | 0,35 | 0,8 | 0,6 |
| | (для электролизеров с предварительно | | | |
| | обожженными анодами + смена анода) | | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 5 | Работа с неисправным и ремонтируемым | 0,60 | 0,85 | 0,65 |
| | газосборником (укрытием) | | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 6 | Утечки газа через неплотности | 0,43 | | |
| | ("дымки") | | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 7 | Обвалы корки ("огоньки") | 0,43 | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 8 | Ремонт пояса подвески колокола | 0,10 | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
| 9 | Простой системы газоотсоса | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
|10 | Работа с герметичным газосборником | 0,92 | 0,97 | 0,98 |
| | (укрытием) | | | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
|11 | Обслуживание анодного хозяйства | | 0,8 | |
|---|--------------------------------------|--------------------|---------------------|-------------------|
|12 | Загрузка анодной массы | | 0,9 | |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
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
ак ак
электролиза (Р ), и ее составляющих (смолистых веществ - Р ,
п см
ак ак
фтора - Р , бенз(а)пирена - P ) может быть учтено оседание их на
ф бп
конструкциях корпуса электролиза:
ако ак акос
Р = Р - Р ,
п п п
ако
где Р - количество пыли, выделяющейся в атмосферу корпуса
п
электролиза, кг/т Аl;
акос
Р - количество пыли, осевшей на конструкциях корпуса
п
электролиза, кг/т Аl.
Аналогично можно определить количество составляющих пыли -
ако ако ако
Р , Р , Р .
см ф бп
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:
S
акос сб констр 1
Р = G х ------- х ---,
п п S t
сб Q
Аl
сб
где G - количество пыли, осажденной на пылесборниках за
п
период времени t, кг;
S - площадь пылесборников, м ;
сб 2
S - площадь поверхности осаждения стен и строительных
констр
конструкций электролизного корпуса, м ;
t 2
Q - выпуск алюминия исследуемым корпусом электролиза за
Аl
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 РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ФТОРА КОРПУСАМИ
ЭЛЕКТРОЛИЗА ПРИ СУХОЙ ОЧИСТКЕ ГАЗОВ
Баланс фтора,
кг/т Аl
кс а к гл кф пуск
для ВТ П = П + П + П + П + П + П
ф ф ф ф ф ф ф
кс а к гл кф пуск
для БТ и ОА П = П + П + П + П + П + П
ф ф ф ф ф ф ф
Общий выброс F
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
| F |
| ат |
| ат |
| F |
| газ |
| / \ ат |
| | F |
| | тв |
| ------------------------------------- |
| | | |
| В фонарь В трубу |
| / \ / \ |
| | | гом2 |
| С | ак | Р |
| фтористым | Р | ф |
| алюминием | ф | гом2 |
| | а | ак | F |
| С |П | F | газ |
| фтористым | ф | газ | гом2 |
| кальцием | | ак | F |
| | к | | F | тв |
| Со свежим |П | | тв | |
| криолитом | ф | | го | |
| | кс | | | Р | |
| На пуск |П | | пг | ф | |
| электролизера | ф | | Р | го | |
| | | | | ф | F ---- |
| | пуск | | | F | газ | |
| |П | | | газ | го | |
| | ф | | | F | F | |
| | \ / \ / \ / тв | тв | |
| | ----------------------------- | ---------------- | |
| С --->| |F с пылью |В газоочистку | гос | | |
| флотационным| Электролизер |---------------------------->|Улов F | | |
| ------------>| |и газами | тв | | |
| |криолитом | |С фторированным | гос | | |
| | | |<----------------------------| F | | |
| | | | гл | газ | | |
| | | |глиноземом П |Сухая очистка | | |
| | ---------------------------------------- ф ---------------- | |
| | | | | | | | | гом | |
| | | | | | | | | F | |
| | | | | | | | | газ | |
| | | | | | | | | гом | |
| | | | | | | | | F | |
| | | | | | | \ / | тв | |
| | | | | | | С перфторуглеродами \ / | |
| | \ / | | | | пфу ---------------- | |
| |С избытком | | | | Р | гом1 | | |
| |электролита | | | | |Улов F | | |
| | эл | | | | ф | тв | | |
| |Р | | | \ / --| гом1 | | |
| | ф | | | Транспортные | | F | | |
| | | \ / | потери | | газ | | |
| | | На | т | |Мокрая очистка| | |
| | | пропитку | Р | ---------------- | |
| | | футеровки | ф | ---------------- |
| | | фут | | |
| | | Р | | |
| | | ф | | |
| | \ / | | |
| | С | | |
| | угольной | | |
| | п \ / | |
| | пеной Р С анодными | |
| | ф огарками | |
| | | (ОА) | |
| | | ог | |
| | | Р | |
| | | ф | |
| | | | |
| | \ / | |
| | ---------- | |
| | |Флотация| | |
| ----------| пены |--> Хвост \ / |
| ---------- флотации На шламовые поля или |
| на шламовое переработку |
| поле |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
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 Х принять объемную долю
оксида углерода при сумме долей СО2 + СО = 1,
3 3 х Х 3 х (1 - Х)
1,5 х О2 + ----- х С = ----- х СО + ----------- х СО2
2 - Х 2 - Х 2 - Х
----------- ----------- -----------
3 х 12 3 х Х х 28
1,5 х 32 кг ------ кг --------- кг
2 - Х 2 - Х
----------- ----------- -----------
о обр1
930 кг Д х Р , кг К , кг
с ам СО
Можно составить пропорцию:
3 х 12 о 36
1,5 х 32 : 930 = ------ : (Д х Р ), или 48 : 930 = ----- :
2 - Х с ам 2 - Х
о
: (Д х Р ).
с ам
Откуда следует:
36 х 930 697,5 697,5
2 - х = ------------- = --------; Х = 2 - --------.
о о о
48 х Д х Р Д х Р Д х Р
с ам с ам с ам
В свою очередь из пропорции:
3 х Х х 28 обр1
1,5 х 32 : 930 = ---------- : К , или 48 : 930 =
2 - Х СО
697,5
3 х 28 х (2 - --------)
о
Д х Р
с ам обр1
= ----------------------- : К
697,5 СО
2 - 2 + ---------
о
Д х Р
с ам
следует:
обр о
К = 4,67 х (Д х Р - 0,375 х Р ).
СО с ам о
о
При Д = 0,84:
с
обр
К = 3,92 х Р - 1,75 х Р .
СО ам о
Аналогично:
обр о
К = 2,75 х (Р - 1,33 х Д х Р ).
СО2 о с ам
Соответственно, объем первичного образующегося оксида углерода:
обр1 22,4 о о
V = ---- х 4,67 х (Д х Р - 0,375 х Р ) = 3,75 (Д х
СО 28 с ам о с
3
x Р - 0,375 х Р ), нм /т Аl.
ам о
Масса кислорода воздуха, взаимодействующая с образованием оксида
углерода:
в в гк о
(Р ) : Р = (1 - Э ) х 0,54 х Д х Р .
о о аг с ам
Суммарное количество кислорода, реагирующего с углеродом в
подколокольном пространстве, составит:
гк о
Р = 930 + 0,54 х (1 - Э ) х Р х Д , кг/т Аl.
о аг ам с
Объем первично образующегося диоксида углерода:
обр1 22,4 о
V = ---- х 2,75 х (Р - 1,33 х Д х Р ) = 1,4 х (Р -
СО2 44 о с ам о
о 3
- 1,33 х Д х Р ), нм /т Аl.
с ам
Суммарный нормальный объем первично образующегося анодного газа:
н обр1 обр1 13,95 о
V = V + V = (1,53 х Р + -----) = 1,88 х Д х Р -
аг СО СО2 ам о с ам
Д
с
3
- 2,3, нм /т Аl.
При температуре электролита 962 град. С физический объем анодного
газа:
ф 962 + 273 н н
V = --------- х V = 4,22 х V .
аг 20 + 273 аг аг
кг
При эффективности газосборного колокола Э в атмосферу
аг
гк ф 3
корпуса электролиза выделится (1 - Э ) х V м анодного газа.
аг аг
Освобождающийся объем заполняется воздухом, который нагревается до 500
град. С. В этом случае физический объем воздуха оказывается в 2,6 раза
больше, чем натуральный.
Нормальный объем воздуха:
гк н
(1 - Э ) х 4,22 х V
н аг аг гк н
V = ---------------------- = (1 - Э ) х 1,623 х V .
в 2,6 аг аг
Объем содержащегося в воздухе кислорода:
н н н гк н
V = 0,21 х V ; V = (1 - Э ) х 0,341 х V .
о в о аг аг
Масса кислорода воздуха, поступающего под колокольный
газосборник:
в гк 0,32 х 0,341 н гк н
Р = (1 - Э ) х ------------ х V = (1 - Э ) х 0,49 х V .
о аг 22,4 аг аг аг
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:
0,094 ` 16 `
----- х Р х -- = 0,0235 х 1,333 х Р .
4 оа 12 оа
Количество кислорода, окисляющего углерод до СО2, составит:
0,094 ` 32 `
----- х Р х -- = 0,0235 х 2,667 х Р .
4 оа 12 оа
Суммарное количество кислорода, реагирующего с углеродом под
коркой электролита, составит:
` `
0,0235 х 1,333 х Р + 0,0235 х 2,667 х Р = 0,0235 х 4 х
оа оа
` `
x Р = 0,094 х Р .
оа оа
Всего количество кислорода, реагирующего под коркой, составляет:
`
Р = 930 + 0,094 х Р .
о оа
Количество оксида углерода, образующегося при взаимодействии
кислорода воздуха с углеродом над коркой, составляет:
` 28 `
0,0235 х Р х -- = 0,055 х Р .
оа 12 оа
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):
3 3 х Х 3 х (1 - Х)
1,5 х О2 + ----- х С = ----- х СО + ----------- х СО2
2 - Х 2 - Х 2 - Х
----------- ----------- -------------
3 х 12 3 х Х х 28
1,5 х 32 кг ------ кг ---------- кг
2 - Х 2 - Х
----------- ------------ -------------
о 1 обр
Р , кг Д х Р , кг К , кг
о С оа СО
Можно составить пропорцию:
3 х 12 о 1 36
1,5 х 32 : Р = ------ : (Д х Р ), или 48 : Р = ----- :
о 2 - Х С оа о 2 - Х
о 1
: (Д х Р ),
С оа
из которой следует:
36 х Р 0,75 х Р 0,75 х Р
о о о
2 - Х = ------------- = ---------; Х = 2 - ---------.
о 1 о 1 о 1
48 х Д х Р Д х Р Д х Р
С оа С оа С оа
Из пропорции:
3 х Х х 28 обр
1,5 х 32 : Р = ---------- : К , или 48 : Р =
о 2 - Х СО о
0,75 х Р
о
3 х 28 х (2 - ---------)
о 1
Д х Р
С оа обр
= ----------------------- : К
0,75 х Р СО
о
2 - 2 + ---------
о 1
Д х Р
С оа
следует:
Р
обр о 1 о обр о
К = 4,67 х Д х Р - 0,375 х ---; или К = 4,67 х Д х
СО С оа о СО С
Д
С
1
x Р - 1,75 х Р ,
оа о
где х - 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
------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизеров | Эффективность |
|п/п| | улавливания |
| | | анодных |
| | | аг |
| | |газов (Э ), доли |
| | | n |
| | |ед. |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 1 |Регламентированная обработка | 0,60 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 2 |Анодный эффект и его ликвидация | 0,80 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 3 |Выливка металла, технологические замеры | 0,85 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 4 |Технологическая обработка | 0,50 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 5 |Работа с неисправным и ремонтируемым | 0,60 |
| |газосборником | |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 6 |Утечки газа через неплотности ("дымки") | 0,85 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 7 |Обвалы корки ("огоньки") | 0,85 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 8 |Ремонт пояса подвески колокола | 0,10 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| 9 |Простой системы газоотсоса | 0,00 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
|10 |Работа с герметичным газосборником | 0,98 |
|---|-----------------------------------------|------------------|
| | | гк |
| |Итого: | Э |
| | | аг |
------------------------------------------------------------------
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
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
| N | Состояние | Доля | Доля времени | Эффективность | Доля |
|п/п| электролизера | продолжительности | горения | системы | неокислившегося |
| | | каждого состояния, | "огонька", | газоотсоса, | дn |
| | | доли ед., | n | у | СО, Э , |
| | | Т | Э , доли | Э , доли | СО |
| | | n | ог | n | доли ед. |
| | | | ед. | ед. | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 1 | Регламентированная | Т | 1 | 0,80 | 0,50 |
| | обработка | 1 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 2 | Анодный эффект и | Т | 2 | 0,80 | 0,50 |
| | его ликвидация | 2 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 3 | Выливка металла и | Т | 3 | 0,90 | 1,00 |
| | технологические | 3 | Э | | |
| | замеры | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 4 | Технологическая | Т | 4 | 0,80 | 0,50 |
| | обработка | 4 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 5 | Обслуживание | Т | 5 | 0,80 | 1,00 |
| | анодного хозяйства | 5 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 6 | Загрузка анодной | Т | 6 | 0,90 | 1,00 |
| | массы | 6 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 7 | Работа с | Т | 7 | 0,97 | 1,00 |
| | герметичным | 7 | Э | | |
| | укрытием | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 8 | Работа с | Т | 8 | 0,85 | 1,00 |
| | неисправным | 8 | Э | 0,65 | |
| | укрытием | | ог | (КАЗ) | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 9 | Простой системы | Т | 9 | 0,00 | 1,00 |
| | газоотсоса | 9 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| | Итого: | 1,00 | | у | |
| | | | | Э | |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
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
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
| N | Состояние | Доля | Доля времени | Эффективность | Доля |
|п/п| электролизера | продолжительности | горения | системы | неокислившегося |
| | | каждого состояния, | "огонька", | газоотсоса, | дn |
| | | доли ед., | n | у | СО, Э , |
| | | Т | Э , доли | Э , доли | СО |
| | | n | ог | n | доли ед. |
| | | | ед. | ед. | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 1 | Регламентированная | Т | 1 | 0,75 | 0,50 |
| | обработка | 1 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 2 | Анодный эффект и | Т | 2 | 0,75 | 0,50 |
| | его ликвидация | 2 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 3 | Выливка металла и | Т | 3 | 0,60 | 1,00 |
| | технологические | 3 | Э | | |
| | замеры | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 4 | Смена анода и | Т | 4 | 0,60 | 0,50 |
| | технологическая | 4 | Э | | |
| | обработка | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 5 | Работа с | Т | 5 | 0,65 | 1,00 |
| | неисправным | 5 | Э | | |
| | укрытием | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 6 | Простой системы | Т | 6 | 0,00 | 1,00 |
| | газоотсоса | 6 | Э | | |
| | | | ог | | |
|---|---------------------|----------------------|----------------|---------------|-----------------|
| 7 | Работа с | Т | 7 | 0,98 | 1,00 |
| | герметичным | 7 | Э | | |
| | укрытием | | ог | | |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
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
i
Тип электролизера Р , кг/т Аl
см
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
Не приводится.
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 - <= 65 ГРАД. С; 2 - 67 - 76 ГРАД. С;
3 - 85 - 90 ГРАД. С; 4 - > 90 ГРАД. С
Не приводится.
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
-----------------------------------------------------------------------------
| N | Состояние электролизеров | Индекс | Степень |
| п/п | | состояния | разгерметизации |
| | | | электролизера, |
| | | | доли ед. |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 1. | Регламентированная обработка | "1" | 0,65 |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 2. | Анодный эффект и его ликвидация | "2" | 0,65 |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 3. | Выливка металла, технологические | "3" | 0,40 |
| | замеры | | |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 4. | Технологическая обработка | "4" | 0,65 |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 5. | Работа с неисправным и ремонтируемым | "5" | 0,40 |
| | газосборником (укрытием) | | |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 6. | Утечки газа через неплотности | "6" | 0,57 |
| | ("дымки") | | |
|-----|---------------------------------------|-----------|-----------------|
| 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 | "10" | 0,08 |
| | (укрытием) | | |
-----------------------------------------------------------------------------
На основании полученных результатов производится расчет
показателей герметичности (КПД колокола).
Общий процент негерметичных электролизеров определяется как
(N + N + N + N + N + N + N + N + N ) х 100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
---------------------------------------------------,
В
где В - количество электролизеров (без учета пусковых ванн)
КПД колокола:
{В - (N + N + N ) x 0,65 + (N + N ) x 0,4 + (N + N ) x 0,57 + N
1 2 4 3 5 6 7 8
------------------------------------------------------------------
x 0,9 + N + N x 0,08} х 100%
9 10
-------------------------------.
В
|