CN102409360A - 一种识别并抑制铝电解槽pfc排放的方法 - Google Patents

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李旺兴
赵庆云
邱仕麟
张保伟
张延利
张艳芳
秦庆东
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Abstract

本发明提供了一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，是通过PFC排放识别模型识别电解槽是否有PFC生成；当整个电解槽少于20%的阳极判断电解槽有PFC生成时，采取将对应阳极上抬每次上抬2mm，观察5分钟后的判别结果，若判断仍有PFC生成，则继续上抬阳极2mm，若判断无PFC生成，则停止上抬操作；当整个电解槽超过20%的阳极判断有PFC生成时，通过槽控***启动氧化铝下料操作，观察5分钟后的判别结果，若电解槽仍有超过20%的阳极判断有PFC生成，则再次通过槽控***启动氧化铝下料操作。本发明不仅能有效地识别PFC的排放，而且能从根本上抑制，对PFC的减排具有重大的意义。

Description

一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法
 
技术领域
本发明涉及一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法。
技术背景
温室效应带来的全球气候变化已经引起世界各国政府和***的高度重视，针对全球变暖的严重性，全世界展开了积极行动，各国共同努力拟定了《京都议定书》，成立了***政府间气候变化专门委员会（IPCC）。2007年中国政府成立了《国家应对气候变化国家方案》，同年6月科学技术部等十五部委推出《中国应对气候变化科技专项行动》。2009年12月，***总理在哥本哈根气候变化会议上庄严承诺：中国将在已取得的减排成效基础上，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。由此国民经济正式揭开了向低碳经济转型的序幕。
强温室气体全氟化碳，英文为per fluorocarbon，简称PFC。全球大气研究实验室（AGAGE）的最新报告称CF4和C2F6排放主要归因于原铝生产，其次是半导体和电子制造工业。CF4和C2F6的温室效应分别是CO2的6500倍和9200倍。而且CF4和C2F6一旦排放，就会持久的存在于大气中，对全球气候变暖产生重大影响。面对气候变化的严峻形势，温室气体的减排成为铝电解行业生存和发展的基础，为此，国际铝行业对于温室气体的减排技术研究成为了各主要原铝生产共同关注的热点。
目前，国际铝电解行业在PFC的减排方面还没有相应的技术，而工业上识别PFC排放也主要依靠光谱仪，该设备为国际进口，价格昂贵，且需要专人在工业现场进行24小时的维护，受取样位置、烟气流量和集气效率的影响光谱仪测数据的误差较大。且该设备不具备广泛的推广性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业上能够识别并抑制PFC排放的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）计算触发PFC生成的阳极电流密度；
（2）测量阳极导杆实际电流密度；
（3）如果导杆实际电流密度大于所述触发PFC生成的阳极电流密度，判断该时刻该导杆对应的阳极底掌有PFC生成，并上抬阳极或启动氧化铝下料操作。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述触发PFC生成的阳极电流密度是由阳极电流密度标准偏差、电解质成分和电解槽运行参数综合得到的。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，触发PFC生成的阳极电流密度Ie按以下公式计算：Ie = 2.0622e-5.3736*S+0.30，其中S为阳极电流密度标准偏差。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，使用在线检测装置实时测量阳极导杆实际电流密度。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，在整个电解槽少于20%的阳极判断电解槽有PFC生成的情况下，调动天车将对应阳极上抬每次上抬2mm，观察5分钟后的判别结果，若判断仍有PFC生成，则继续上抬阳极2mm，若判断无PFC生成，则停止上抬操作。
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于整个电解槽超过20%的阳极判断有PFC生成时，通过槽控***启动氧化铝下料操作，观察5分钟后的判别结果，若电解槽仍有超过20%的阳极判断有PFC生成，则再次通过槽控***启动氧化铝下料操作。
本发明填补了国际铝电解行业PFC气体减排技术的空白，不仅能有效地识别PFC的排放，而且能从根本上抑制，对PFC的减排具有重大的意义。
具体实施方式
一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，借助于阳极电流分布的在线检测装置，通过PFC排放识别模型识别电解槽是否有PFC生成，当实际电流密度大于触发PFC生成的电流密度时，判断该时刻该导杆对应的阳极底掌有PFC生成；当整个电解槽少于20%的阳极判断电解槽有PFC生成时，将对应阳极上抬每次上抬2mm，观察5分钟后的判别结果，若判断仍有PFC生成，则继续上抬阳极2mm，若判断无PFC生成，则停止上抬操作；当整个电解槽超过20%的阳极判断有PFC生成时，通过槽控***启动氧化铝下料操作，观察5分钟后的判别结果，若电解槽仍有超过20%的阳极判断有PFC生成，则再次通过槽控***启动氧化铝下料操作，若电解槽小于20%的阳极判断有PFC生成，则将对应阳极上抬每次上抬2mm，观察5分钟后的判别结果，若判断仍有PFC生成，则继续上抬阳极2mm，若判断无PFC生成，则停止上抬操作。
下面结合具体实施实例来进一步说明。
实施例1 
在某300kA（20根导杆）电解槽，安装上阳极电流分布的在线检测***，实时的记录个阳极导杆的阳极电流密度（2秒钟一个数），利用PFC排放识别模型，可以看到在10:02:16时刻，电解槽A3阳极处判断有PFC生成，生成PFC的阳极数小于整个电解槽的阳极数的20% ，将A3阳极上抬2mm，5min后电解槽没有PFC生成，本次操作完成。
实施例2
在某300kA（20根导杆）电解槽，安装上阳极电流分布的在线检测***，实时的记录个阳极导杆的阳极电流密度（2秒钟一个数），利用PFC排放识别模型，可以看到在16:16:08时刻，电解槽A1、A10、B1、B3和B8阳极处判断有PFC生成，生成PFC的阳极数大于整个电解槽的阳极数的20%，通过槽控***启动氧化铝下料操作， 5min后电解槽A10处仍有判断有PFC生成，生成PFC的阳极数小于整个电解槽的阳极数的20%，则将A10阳极上抬2mm，5min后电解槽没有PFC生成，本次操作完成。
实施例3
在某200kA（28根导杆）电解槽，安装上阳极电流分布的在线检测***，实时的记录个阳极导杆的阳极电流密度（2秒钟一个数），利用PFC排放识别模型，可以看到在0:58:23时刻，电解槽A2、A8、A10、B3和B5阳极处判断有PFC生成，生成PFC的阳极数大于整个电解槽的阳极数的20%，通过槽控***启动氧化铝下料操作， 5min后通过PFC排放识别模型判断电解槽没有PFC生成，本次操作完成。 

Claims (6)

1.一种识别并抑制铝电解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）计算触发PFC生成的阳极电流密度；
（2）测量阳极导杆实际电流密度；
（3）如果导杆实际电流密度大于所述触发PFC生成的阳极电流密度，判断该时刻该导杆对应的阳极底掌有PFC生成，并上抬阳极或启动氧化铝下料操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发PFC生成的阳极电流密度是由阳极电流密度标准偏差、电解质成分和电解槽运行参数综合得到的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，触发PFC生成的阳极电流密度Ie按以下公式计算：Ie = 2.0622e-5.3736*S+0.30，其中S为阳极电流密度标准偏差。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用在线检测装置实时测量阳极导杆实际电流密度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在整个电解槽少于20%的阳极判断电解槽有PFC生成的情况下，调动天车将对应阳极上抬每次上抬2mm，观察5分钟后的判别结果，若判断仍有PFC生成，则继续上抬阳极2mm，若判断无PFC生成，则停止上抬操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于整个电解槽超过20%的阳极判断有PFC生成时，通过槽控***启动氧化铝下料操作，观察5分钟后的判别结果，若电解槽仍有超过20%的阳极判断有PFC生成，则再次通过槽控***启动氧化铝下料操作。
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