從電解池收集廢物的系統和方法

2023-06-05 11:53:06

專利名稱：從電解池收集廢物的系統和方法
技術領域：
本發明涉及通過溶融電解(igneous electrolysis)生產鋁。它 更具體地涉及由i更計用於生產鋁的電解池(electrolytic cell )產生 的空浮廢物的提取和處理。
背景技術：
工業上通過熔融電解，即，通過使用眾所周知的Hall-Heroult法 電解溶解在熔熔冰晶石電解液(bath)中的氧化鋁，來生產金屬鋁。 用於生產鋁的工廠包括多個電解池，通常為幾百個，這些電解池成排 布置並且串聯連接。權利人為Aluminium Pechiney的美國專利第 6， 409， 894號描述了設計用於使用電解池來生產鋁的工廠的可能布 置。
電解反應、副反應以及高工作溫度導致產生空浮廢物，這些空浮 廢物尤其包括二氧化碳、氟化產物以及粉塵(氧化鋁、電解質溶液 (electrolytic bath)等等)。
不僅涉及電解室中的環境大氣，為了靠近電解池工作的員工的安 全，而且為了大氣汙染，將這些廢物釋放到大氣中是受嚴格控制和管 理的。許多國家的汙染法規對釋放入大氣中的廢物量進行限制。
為了避免將廢物釋放進環境大氣中，已知給電解池裝備一個廢物 提取系統，該廢物提取系統通常包括一個用於限制廢物的覆蓋物以及 一個用於吸收廢物的風扇。該覆蓋物通過管道網絡連接到由一系列電 解池共用的化學處理設備。
在工作期間，需要維護電解池。例如，需要用新陽極更換耗損的 陽極，以及需要定期流出由電解池生產的液態鋁。為此，覆蓋物包括 用於為維護工作而接觸電解池的內部零件的裝置，諸如罩或門。但是， 罩的拆卸或通道門的打開降低了該提取系統的收集效率並且讓一些廢 物洩漏進環境大氣。
權利人為AluminiumPechiney的美國專利第4， 668, 353號公開了一種設備和一種方法，其中當檢測到覆蓋物打開時，吸收裝置自動進 入增強吸收模式。更準確地，不斷地測量每個電解池的提取管道中的 氣體溫度並且當在管道中檢測到由遮蓋物的打開而引起的溫度驟降 時，該系統切換進入增強吸收模式。該增強吸收模式通過激活一個可 移動的擋板或風門片而實現。
權利人為Norsk Hydro的國際專利申請第WO 01/36716號公開了 一種雙重吸收系統，該雙重吸收系統對於每個電解池都包括第二收集 通道、補充風扇以及可選地三通閥。該系統是複雜的並且包括遭受由 廢物引起的苛刻條件的機械裝置。另外，該解決方案明顯增加投資成 本，因為它需要單獨的管道網絡。
申請人提出了尋找有效地增加電解池的提取速率的工業上可接受 的替代裝置的問題。

發明內容
本發明的目的是一種用於收集由用於生產鋁的電解池所產生的廢 物並且用於在氣流中將所述廢物從該電解池吸走的系統，所述系統包 括一個限制廢物的覆蓋物，至少一個收集所述氣流的出口通道，以及 通過所述至少一個出口通道從電解池吸走所述氣流的吸收裝置，所述 覆蓋物包括可移動的罩以及可選地至少一個門，以便進入該覆蓋物內 部，其中所述系統還包括至少一個導管，該導管包括
-第一末端，其直接或間接連接到加壓氣源，以及
-第二末端，其位於所述至少一個出口通道內部，包括至少一個 孔並被取向為加壓空氣能夠以增加所述至少一個出口通道中 所述氣流速率的方式穿過所述孔噴射。
本發明的另一個目的是一種用於收集由用於生產鋁的電解池所產 生的廢物並且用於在氣流中將所述廢物從該電解池吸走的方法，該氣 流在至少一個出口通道中流動，其中所述方法包括
-為該電解池裝備一個根據本發明的用於收集廢物的系統，
-將所述至少一個導管連接到加壓氣源，
-激活所述吸收裝置從而在所述至少一個出口通道中產生流動 速率，-在所述至少一個導管中以特定流動速率供應加壓空氣從而增 加在所述至少一個出口通道中所述氣流的速率。
通常在當從電解池上拆卸至少一個罩時或當所述門打開時，所述 導管中被供應加壓空氣。
有利地，根據實際的吸收需要來調整所述導管中加壓空氣的壓力 和流動速率。本發明的該實施例使得能夠更嚴格地控制對加壓氣源的 需要。
本發明能夠有效地改變出口通道中氣流的速率，而不要求加壓空 氣具有非常大的壓力或流動速率。本發明避免了在從電解池出來的廢 物流內使用機械零件。
本申請人估算出，通過使用小於約5巴的加壓空氣壓力Po以及特 定的加壓空氣流動速率Ro,出口通道中的氣體流動速率R，即從電解 池出來的載有廢物的氣體流動速率，可以增加1.5至3倍，該特定的 加壓空氣流動速率Ro為由電解池的出口通道中的導管的孔所吹出的 加壓空氣流動速率，該加壓空氣流動速率是出口通道中正常氣體流動 速率的5°/。至15%。
例如，當使用工廠中可得到的壓縮空氣系統直接給所述導管供應 加壓空氣而沒有降低該壓縮氣源的壓力時，所述壓力Po可以大於5巴。 本發明的此種變體簡化了所述系統，並且適合於其中同時使用幾個導 管或者其中在需要在特定的電解池上使用移動的或可移動的布置時， 例如當刷新電解池的坩堝之後正起動電解池時的工序。
為了通過減少壓縮或加壓空氣消耗來降低能源消耗，加壓空氣的 所述壓力Po優選為30至300kPa (即，0. 3至3巴)，以及更優選為 70至120kPa(即，0. 7至1.2巴)。本發明的此中變體尤其有利於其 中可以同時增加幾個電解池的氣體流動速率的工序。此種變體特別適 合於固定系統。
下面將參照優選實施例和附圖更詳細地描述本發明。


圖1示出了設計用於生產鋁的典型電解池的剖視圖。
圖2示出了裝備有用於收集廢物的系統的電解池的上部。
圖3示意地示出了包括用於收集廢物的系統和共用吸收裝置的電解池的布置。
圖4和圖5示意性地示出了根據本發明的裝備有用於收集廢物的 電解池的實施例。
圖6示出了根據本發明的系統的一種可能的實施例。 圖7示出了根據本發明的系統的可能的變形。
用於生產鋁的電解池(1)通常為矩形，其中長邊通常為10至20 米長以及短邊通常為3至5米長並經常被稱作末端。
如圖1所示，電解池(1)包括坩堝(2),該蚶堝通常位於幾個 電解池共用的地板(100)以下，以及包括襯有耐火材料(4， 4')的鋼 殼(3)。該坩堝(2)通常包括碳質陰極塊(cathode blocs) (5), 該碳質陰極塊使用由諸如鋼的導電材料製成的陰極棒(6 )連接到外部 的電導體(7)。在使用中，坩堝(2)容納一層液態鋁(8)以及電解 質溶液(9)。
如圖1所示，電解池(1 )通常也包括多個陽極(10， 10')，該 陽極通常由碳質材料製成。陽極(10， 10')使用陽極杆(11, 11') 連接到外部的電導體(7')，所述陽極杆被密封在陽極中並且使用可 移動的連接器固定到被稱為陽極梁的共用導體(12, 12')。陽極(IO， 10')部分浸沒在電解質溶液(9)中並且受被稱為電解液結殼的保護 層(13)保護而免於氧化，該保護層主要由氧化鋁和壓碎的電解液組 成。
電解池(1)通常還包括一個或多個氧化鋁進料器，該進料器通常 包括用於在電解池內特定位置供應氧化鋁(15)的料鬥(14)。在現 代的電解池中，由沿電解池延伸的氧化鋁傳送裝置(16)連續供應進 料器。
電解池(1 )還包括覆蓋物(20 )，該覆蓋物能夠限制由電解池(1 ) 產生的廢物。如圖l和圖2所示，覆蓋物(20)在電解池的長邊上包 括多個可移動的罩(21， 21')以從任一長邊進入覆蓋物內部，該罩也 被稱為蓋。電解池(1 )通常在每條長邊上包括10至30個罩(21, 21'), 該罩通常並排布置。罩(21, 21')通常包括手柄(22, 22')以便於 操縱。通常將罩(21， 21')拆下以維護電解池的內部。通常，當要用新陽極更換損耗陽極(10')時從電解池的一條邊拆卸幾個罩(21，)， 當完成陽極更換作業時把這些罩放回到電解池上。
在多種技術中，罩(20)還在電解池的一個末端包括一個門或多 個門(23)以從該末端進入覆蓋物的內部。門(23)通常是百葉門。 門(23)經常被稱作流出門，因為它們經常用於從電解池流出液態鋁。 定期進行該作業以排出一些由電解池生產的液態鋁(8)。
覆蓋物(20)通常還包括沿電解池的頂部延伸的縱向通道(24, 24')。廢物流在這些通道內流動。
如圖2和3所示，覆蓋物(20)連接到至少一個出口通道(25), 該至少一個出口通道連結到吸收裝置(30， 31)。出口通道(25)通 常是管道或導管。為安全起見，通常將中間絕緣通道(26)置於出口 通道(25 )和吸收裝置(30, 31 )之間。吸收裝置(30， 31 )產生將 廢物吸出電解池的氣流。該氣流以速率R流動。吸收裝置(30, 31) 通常包括至少一個管道(30)和至少一個風扇(31)。吸收管道(30) 和風扇(31)可以由多個電解池共用。
如圖3所示，成排的電解池通常連接到共用的吸收裝置(30， 31 )。 在該圖中，從上觀察電解池。
電解池的正常氣體流動速率取決於電解池的類型。例如，當 Aluminium Pechiney的AP18型電解池用大約180 OOO安的電流強度 運行時，通常用於該AP18型電解池的正常氣體流動速率為大約 1. 4NmVs;而當Aluminium Pechiney的AP30型電解池用大約300 000 安的電流強度運行時，通常用於該AP30型電解池的正常氣體流動速率 為大約2. lNm3/s。
在現代的工廠中，攜帶廢物的氣流通過設備(40)以處理所述廢物。
廢物包含氣體部分(特別地包含空氣、二氧化碳以及氟化物，諸 如氟化氫)以及固體或"粉塵"部分(包含氧化鋁、電解質溶液等等)。 廢物被覆蓋物(20)限制，靠吸力捕獲以及在工廠的處理設備(40) 中被處理。通常，處理方法典型地使用諸如過濾器或靜電吸塵器等的 分離裝置去除包含在廢物中的固體顆粒，提取包含在廢物中的氟並留 下包含微不足道量的固體顆粒以及氟化產物的剩餘氣體部分。該剩餘氣體部分主要包括空氣和二氧化碳。處理過的空氣通過煙囪(32)排 出。
眾所周知的用於從廢物中除氟的方法是通常所說的溼式洗滌和幹 式洗滌法。
根據溼式洗滌法，通常讓氣流與溶解在水中的化合物反應，該化 合物典型地為碳酸鈉，以形成包含在溼式洗滌器中的液體。在將該液 體與石灰反應之後，反應過的氟以典型為CaF2的固體化合物的形式從 該過程中產生。
根據乾式洗滌法，讓氣流與反應器中的氧化鋁粉末反應從而生成 氟化的氧化鋁，該氟化的氧化鋁部分地或全部地,皮再次用來供應到電 解池。
處理設備(40)典型地包括一組並行的處理單元，每個單元通常 包括一個反應器和分離裝置。
一種用於收集由電解池(1 )產生的廢物的系統包括一個限制廢物 的覆蓋物(20),至少一個將廢物收集並吸到氣流中的出口通道(25) 以及從電解池吸走所述氣流的吸收裝置(30， 31)。
根據本發明，該系統還包括至少一個導管(50)，該導管將加壓 空氣吹進出口通道(25)內，從而增加該出口通道(25)內的氣流速 率。所述導管(50)包括第一末端(51)，或者"入口端"，該第一 末端直接或間接連接到加壓氣源(53);以及第二末端(52)，或者 "出口端，，，該第二末端位於所述出口通道或者其中一個出口通道(25) 內部。加壓氣源(53)可以以特定壓力Po和特定流動速率Ro供應加 壓空氣。
導管(50)的第二末端(52)包括至少一個孔(54)並被取向為 使得加壓空氣可以以增加所述氣流的流率的方式穿過所述孔(54)噴 射。通常，如圖4至6所示例的，所述第二末端(52)被取向為基本 沿著所述氣流的方向噴射加壓空氣。噴射的空氣形成射流，該射流在 需要時加速該氣流。所述孔(54)的大小典型地為5nm^至1300mm2， 更典型地為300mm'至1000mm2。孑L (54)通常具有圓形截面，該圓形 截面的直徑典型為3至40mm，以及更典型地為10至35mm。在一給定 出口通道(25 )中所有所述孔(54 )的總表面積優選地構成300至1300mm2,從而提供足夠的流動加速能力。
導管(50 )的第二末端(52 )可以選擇地安裝有形成所述孔(54 ) 的噴嘴，從而簡化維護以及加壓氣流;漠式的變化。
穿過所述孔(54)噴出的加壓空氣的流動速率取決於導管(50) 內部的氣壓Po以及孔(54)的尺寸和形狀。使用中，流動速率優選地 通過改變氣壓Po來調整。
根據本發明的廢物收集系統可以包括一個以上的將加壓空氣吹進 出口通道(25)的導管(50)。換句話說，該系統可以包括多個插入 出口通道(25)的導管(50)，從而它們的具有孔(M)的第二末端 (52)位於該出口通道(25)內部。
如圖4所示，出口通道(25 )可以是基本直的。出口通道(25) 可以選擇地包括一個管道段(27)，該管道段的內橫截面沿該段變化， 以及所述第二末端(52 )可以位於所述管道段之內。所述管道段(27 ) 具有一個入口 (271)和一個出口 ( 272 )。在本發明的一個有利的實 施例中，所述管道段(27)在所述入口 (271)和所述出口 ( 272 )之 間包括一個收縮部分(28)。收縮部分(28)的內橫截面小於入口 (271) 的內橫截面和出口 ( 272 )的內橫截面。該管道段(27)可以包括具有 文氏管管道的形狀的一部分。該管道段(27)的內橫截面可以在入口 (271)和出口 ( 272 )之間平滑變化。
圖5示出了該實施例的變體，其中出口通道(25)包括具有第一 內橫截面的第一直部(273 )、具有第二橫截面的第二直部(274 )以 及具有第三橫截面的第三直部(275 )，以及其中所述第二橫截面小於 所述第一和第三橫截面從而形成所述收縮部分(28)。在此變體中， 所述管道段(27 )包括具有截錐形的第一段(276 )，其位於所述第一 (273 )和第二 ( 274 )直部之間；以及具有截錐形的第二段(277 ), 其位於第二 ( 274 )和第三(275 )直部之間。
導管(50)的第二末端(52)優選地位於所述收縮部分(28)的 附近，通常如圖5所示在該段所述收縮部分(28)的截面最窄處的平 面(29)的上遊。
在圖4和5中，從側面觀察電解池(1)。
在本發明的另一個變體中，該系統可以包括一個或多個初級出口通道(25' ， 25'')，該初級出口通道合併成單個主出口通道(25''')。 圖6示出了此變體的可能的實施例，其中該系統包括兩個初級通道 (25， ， 25,,)。從上方觀察電解池。在圖6 (A)示出的實施例中， 導管(50)的第二末端(52)位於所述主出口通道(25''')內部。 在圖6 (B)示出的實施例中，該系統包括第一導管(50，)以及第二 導管(50''),每個導管的第一末端(51' ， 51'')連接到加壓氣源 (53 )，第一導管(50 ')的第二末端(52')位於其中一個所述初級 出口通道(25')內部，第二導管(50'')的第二末端(52'')位於 另一個所述初級出口通道(25'')內部。通常兩個導管以及可選地多 個電解池共用加壓氣源(53)。
在本發明的一個可能的變體中，該系統還包括至少一個可調整的 或可移動的流平衡裝置(60， 60' ， 61),該流平衡裝置位於所述至少 一個出口通道(25)中或其下遊。所述流平衡裝置能夠平衡工廠中一 系列電解池中每個電解池的正常通過量。所述流平衡裝置通常位於所 述至少一個導管(50)的所述至少一個孔(54)的下遊。當收集廢物 的系統包括一個或多個中間絕緣通道(26)時，所述流平衡裝置(60， 60', 61)可以位於每個所述中間絕緣通道(26 )的下遊或上遊。所述 流平衡裝置通常選自隔膜(diaphragms)、擋板以及風門片，並且可 以通常由諸如千斤頂(jack)的致動裝置激活。圖7示出了這些變體的 可能的實施例。在圖7 (A)示出的例子中，該系統包括擋板(60)， 該擋板位於出口通道的一部分(251 )中，而該出口通道位於中間絕緣 通道(26 )的下遊。所述擋板(60)可以是垂直的(如圖所示)，或 者水平的或者朝任意其他方向定位。在圖7 (B)所示的例子中，該系 統包括風門片(60')，該風門片位於中間絕緣通道(26)的上遊。所 述風門片(60')通常緊固到軸(61)從而使得它能夠旋轉。所述風門 片(60')通常包括一個口從而當封閉時允許一些空氣流動。
導管(50, 50' ， 50'')有利地通過閥門(55， 55' , 55'')連接 到加壓氣源(53)。閥門(55, 55'， 55'')使得能夠在導管(50， 50'， 50'，)中對特定壓力和流動速率進行特定激活以及控制。閥門 (55， 55'， 55，')可以連結到調節系統，從而使得能夠在導管(50， 50'， 50'')中對特定壓力和流動速率進行自動控制。 一個以上的導管(50, 50' ， 50'')可以共用閥門(55， 55' , 55'')。
根據本發明的可能的實施例，降壓器可以插在所述至少一個導管 (50， 50' ， 50'')和所述加壓氣源(53)之間從而能夠將壓力降低 到特定值，該特定值通常為30至300kPa。該種實施例尤其適用於壓 縮氣源。
根據本發明的另一個有利的可能實施例，所述加壓氣源(53)包 括一個鼓風機，該鼓風機直接以通常為30至300kPa的特定壓力提供 加壓空氣。 一個以上的電解池可以共用所述鼓風機。此實施例通過避 免將空氣壓縮到大於所述特定壓力的值而節約了能量。
一種用於收集廢物的方法有利地包括將根據本發明的廢物收集 系統的導管(50)連接到加壓氣源(53),激活吸收裝置(30， 31) 並且以特定流動速率Ro在所述導管(50， 50'， 50'，)中供應加壓空
可以手動和/或自動激活在所述導管(50)中的加壓空氣供應。後 一種實施例可以使用溫度和/或壓力傳感器實現。例如，可以連續地測 量在出口通道(25 )中流動的氣體的溫度和/或壓力，並且當檢測到溫 度或壓力上的快速下降時可以手動或自動激活在所述導管(50)中加 壓空氣供應。為此，電解池U)可以裝備有探針或傳感器，用於測量 從電解池出來的氣流的壓力和/或溫度，並且探針或傳感器可以連接到 監控設備，該監控設備在當超出溫度或壓力限值時顯示警報信號和/ 或激活加壓空氣的供應。有利地，通過諸如電控閥或氣控閥等等的控制 閥(55， 55'， 55'，)或類似裝置激活加壓空氣的供應。電控閥有利 地可連接到能夠自動控制和激活該電控闊的調節系統。
當所述系統還包括所述至少一個可調整的或可移動的流平衡裝置 (60， 60' ， 61)時，收集廢物的方法典型地包括打開或移動所述流平 衡裝置從而放鬆氣體的流動並且因此進一步增加在所述至少一個出口 通道(25, 25' , 25' ' ， 25''')中的通過量。可以手動或自動地以及 通過激活致動器完成所述流平衡裝置(60, 60' ， 61)的所述打開或移 動。
通常，在電解過程中連續地激活吸收裝置(30， 31)，並且當需 要時或根據需要激活加壓氣源(53 )。當從電解池拆去至少一個罩(21 )時或者當打開通常是流出門的門時，通常在所述導管(50)中供應加 壓空氣。
在本發明的有利應用中，當啟動電解池(l)時，可以在所述至少 一個導管(50， 50', 50'，)中供應加壓空氣。這可能出現在啟動新 電解池的時候或者在通常更換耐火內襯(4， 4')及其殼體(3)的陰 極塊之後再啟動整修的電解池的時候。
可以根據需要，尤其根據該系統的吸收需要來選擇特定壓力Po和 流動速率Ro，該吸收需要可能取決於由拆卸罩或打開門生成的口的尺 寸。因此，在本發明的有利的實施例中，當從電解池拆卸至少一個罩 (21)時，通常通過提供第一特定壓力Pol以第一特定流動速率Rol 在所述導管(50)中供應加壓空氣，以及當打開門(23)時，通常通 過提供第二特定壓力Po2以第二特定流動速率Ro2在所述導管(50 ) 中供應加壓空氣。由於拆卸罩子通常需要比門的打開更大的通風，該 第一特定壓力Pol和流動速率Rol通常分別大於該第二特定壓力Po2 和流動速率Ro2，從而對用於罩子拆卸的氣體流動速率的增加大於對 用於打開門的氣體流動速率的增加。
因此，電解池的氣體流動速率當沒有激活加壓氣源時有一正常值， 以及當激活加壓氣源時有至少第一修正值。可選地，電解池的氣體流 動速率當激活加壓氣源時可以有第二或更多的修正值。這些修正值大 於正常值，因此相當於增加的流動速率。該氣體流動速率的正常值通 常對應所有罩(21)在原地的情況，第一氣體流動速率通常對應為了 更換陽極拆卸一個或多個罩(21)的情況，以及第二氣體流動速率通 常對應打開流出門以從電解池排出液體鋁的情況，並且第一修正值大 於第二修正值，例如，當為更換陽極拆卸幾個罩時是正常氣體流動速 率的2至3倍，而當為流出液態鋁打開門時或當啟動電解池同時所有 的罩在原地時是正常氣體流動速率的1. 5至2倍。
在導管(50， 50' ， 50'')的第二末端(52, 52' ， 52'')所處的 位置，優選地選擇所述導管(50， 50' , 50'')內部的壓力Po和出口 通道(25， 25' ， 25' ' , 25''')內部的壓力P之間的比值Po/P從而 避免沖擊波並且保證聲波條件的最優效率。所述特定流動速率Ro通常 為所述氣體流動速率R的5%至15%。導管內部的壓力Po通常小於5巴，雖然在一些實施例中它可以大於5巴。
吸收裝置通常包括至少一個風扇(31)。該風扇(31)在出口通 道(25， 25' ， 25' ' ， 25''')中提供正常流動速率。出口通道(25， 25' ， 25' ' ， 25''')通常由吸收管道(30 )連接到風扇(31 )。有利 地，該吸收裝置包括管道(30)，該管道為至少兩個電解池(通常是多 個電解池)所共用並且連接到至少一個共用風扇(31)。該風扇(31) 通常位於處理所述廢物的設備(40)中或者位於該裝置下遊。
附圖標記列表
1電解池
2蚶堝
3殼體
4，4'耐火內襯材料
碳質陰極塊
6陰極棒
7， 7'外部電導體
8液態鋁層
9電解質溶液
10，10'陽極
11，11'陽極杆
12，12'陽極梁
13保護層
14氧化鋁供應料鬥
15氧化鋁
16氧化鋁傳送裝置
20覆蓋物
21，21'罩或蓋
22，22'手柄
23門
24，24'縱向通道
25出口通道25， 25'初級出口通道
25"'主出口通道
251主出口通道的一部分
26中間絕緣通道
27管道段
271管道段的入口
272管道段的出口
273第一直部
274第二直部
275第三直部
276具有截錐形的第一段
277具有截錐形的第二段
28收縮部分
29平面
30吸收管道
31風扇
40用於處理廢物的設備
50， 50',50" 導管
51， 51'，51" 導管的笫一末端
52， 52'，52" 導管的第二末端
53加壓氣源
54孑匕
55， 55'，55" 閥門
60擋板
60'風門片
61軸
100地板
1權利要求
1. 一種用於收集由用於生產鋁的電解池(1)所產生的廢物並且用於在氣流中將所述廢物從該電解池吸走的系統，所述系統包括一個限制廢物的覆蓋物(20)、至少一個收集所述氣流的出口通道(25，25』，25」，25」』)，以及通過所述至少一個出口通道(25，25』，25」，25」』)從電解池吸走所述氣流的吸收裝置(30，31)，所述覆蓋物包括可移動的罩(21)以及可選地至少一個門(23)，以便進入該覆蓋物(20)內部，其中所述系統還包括至少一個導管(50，50』，50」)，該導管包括-第一末端(51，51』，51」)，其直接或間接連接到加壓氣源(53)，以及-第二末端(52，52』，52」)，其位於所述至少一個出口通道(25，25』，25」，25」』)內部，包括至少一個孔(54)並被取向為加壓空氣能夠以增加所述至少一個出口通道(25，25』，25」，25」』)中所述氣流速率的方式穿過所述孔(54)噴射。
2. 根據權利要求1的系統，其中所述第二末端(52， 52' ， 52'') 被取向為可以基本沿著所述氣流的方向噴射加壓空氣。
3. 根據權利要求1或2中任一項的系統，其中所述第二末端(52, 52' ， 52'')安裝有形成所述孔(54 )的噴嘴。
4. 根據權利要求1至3中任一項的系統，其中所述至少一個孔 (54)的大小為5mm2至1300mm2。
5. 根據權利要求1至3中任一項的系統，其中所述至少一個孔 (54)的大小為300mm2至1000mm2。
6. 根據權利要求1至5中任一項的系統，其中所述至少一個導管 (5 0, 5 0'， 5 0'，)通過閥門(55， 55', 55")連接到所述加壓氣源(53 )。
7. 根據權利要求6的系統，其中所述閥門(55， 55', 55")選自電控閥和氣控閥。
8. 根據權利要求6和7中任一項的系統，其中所述閥門(55, 55',55")連結到一個調節系統。
9. 根據權利要求1至8中任一項的系統，其中所述加壓氣源(53) 可以以特定壓力和特定流動速率供應加壓空氣。
10. 根據權利要求9的系統，其中該特定流動速率為所述氣體流 動速率的5%至15%。
11. 根據權利要求9和10中任一項的系統，其中該特定壓力小於 5巴。
12. 根據權利要求9和10中任一項的系統，其中該特定壓力包括 在30和300kPa之間。
13. 根據權利要求9和10中任一項的系統，其中該特定壓力包括 在70和120kPa之間。
14. 根據權利要求1至13中任一項的系統，其中在所述至少一個 導管(50， 50'， 50，')和所述加壓氣源(53)之間插入一個降壓器， 從而能夠將壓力降低到特定值。
15. 根據權利要求1至13中任一項的系統，其中所述加壓氣源 (53)包括一個鼓風機，該鼓風機直接以特定壓力值提供加壓空氣。
16. 根據權利要求1至15中任一項的系統，其中所述至少一個出 口通道(25， 25'， 25", 25'")包括一個管道段(27 ),該管道段的內 橫截面沿該段變化，以及其中所述第二末端(52, 52' , 52'')位於 所述管道段之內。
17. 根據權利要求16的系統，其中所述管道段(27)具有一個入 口 ( 271 )和一個出口 ( 272 ),以及在所述入口 ( 271 )和所述出口 ( 272 ) 之間包括一個收縮部分(28 )。
18. 根據權利要求17的系統，其中所述第二末端(52， 52' ， 52'') 位於所述收縮部分(28)的附近。
19. 根據權利要求17和18中任一項的系統，其中所述第二末端 (52， 52' , 52'')位於所述收縮部分(28 )的截面最窄處的平面(29)的上遊。
20. 根據權利要求1至19中任一項的系統，其中該吸收裝置包括 至少一個風扇(31)。
21. 根據權利要求1至19中任一項的系統，其中該吸收裝置包括 管道(30)，該管道為至少兩個電解池所共用並且連接到至少一個共用 風扇(31)。
22. 根據權利要求21的系統，其中所述風扇(31)位於處理所述廢物的設備(40)中或者位於該設備下遊。
23. 根據權利要求1至22中任一項的系統，其中所述系統還包括 至少一個可調整的或可移動的流平衡裝置(60， 60'， 61),該流平衡 裝置位於所述至少一個出口通道(25， 25', 25"， 25…)中或其下遊。
24. 根據權利要求23的系統，其中所述流平衡裝置選自包括隔膜、 擋板以及風門片的組。
25. 用於收集由用於生產鋁的電解池(1)所產生的廢物並且用於 在氣流中將所述廢物從該電解池吸走的方法，該氣流在至少一個出口 通道(25, 25' ， 25' ' , 25''')中流動，其中所述方法包括-給該電解池裝備一個根據權利要求1至24中任一項的系統， -將所述至少一個導管(50， 50' ， 50'')連接到加壓氣源(53 ), -激活所述吸收裝置(30, 31 )從而在所述至少一個出口通道(25，25' ， 25' ' ， 25''')中產生流動速率， -在所述至少一個導管(50， 50' ， 50'，)中以特定流動速率供應加壓空氣從而增加所述至少一個出口通道(25， 25', 25''，25''')中所述氣流的速率。
26. 根據權利要求25的方法，其中手動或自動或者兩者組合來激 活在所述至少一個導管(50, 50', 50")中的加壓空氣的供應。
27. 根據權利要求25和26中任一項的方法，其中當從電解池上 拆卸至少一個罩(21)時，在所述至少一個導管(50， 50', 50")中 供應加壓空氣。
28. 根據權利要求25至27中任一項的方法，其中當所述門(23) 打開時，在所述至少一個導管(50， 50', 50")中供應加壓空氣。
29. 根據權利要求25至28中任一項的方法，其中當從電解池拆 卸至少一個罩(21 )時，以第一特定流動速率在所述至少一個導管(50， 50'， 50")中供應加壓空氣，以及當打開所述門(23)時，以第二特定流動速率在所述至少一個導管中供應加壓空氣。
30. 根據權利要求25和26中任一項的方法，其中當啟動所述電 解池時，在所述至少一個導管(50, 50'， 50")中供應加壓空氣。
31. 根據權利要求25至30中任一項的方法，其中，選擇所述至 少一個導管(5 0， 5 0', 50")內部的壓力Po和所述至少一個出口通道(25， 25'， 25'， 25")內部位於所述至少一個導管(50， 50', 50") 的第二末端(52， 52'， 52")處的壓力P之間的比值Po/P,從而避免 衝擊波。
32. 根據權利要求25至31中任一項的方法，其中該特定流動速 率為所述氣體流動速率的5%至15%。
33. 根據權利要求25至32中任一項的方法，其中，當所述系統 還包括所述至少一個可調整的或可移動的流平衡裝置(60， 60'， 61) 時，所述方法包括打開或移動所述流平衡裝置從而放鬆氣體的流動並 且因此進一步增加在所述至少一個出口通道(25， 25'， 25"， 25…) 中的通過量。
全文摘要
本發明提供一種用於收集由用於生產鋁的電解池所產生的廢物並且用於在氣流中將所述廢物從該電解池吸出的系統和方法。該系統包括一個限制廢物的覆蓋物(20)，至少一個收集所述氣流的出口通道(25)，以及從電解池吸走所述氣流的吸收裝置。該覆蓋物(20)包括可移動的罩(21)以及可選地至少一個門(23)，以進入該覆蓋物內部。該系統還包括至少一個在出口通道(25)內部吹出加壓空氣的導管(50)以增加所述氣流的速率。以及以特定壓力Po激活加壓氣源(53)從而獲得特定流動速率Ro。
文檔編號C25C3/22GK101460663SQ200780012940
公開日2009年6月17日 申請日期2007年4月4日 優先權日2006年4月11日
發明者G·吉拉德, P·凱涕恩 申請人:普基鋁業