專利名稱：一種識(shí)別并抑制鋁電解槽pfc排放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法。
背景技術(shù)：
溫室效應(yīng)帶來的全球氣候變化已經(jīng)引起世界各國(guó)政府和聯(lián)合國(guó)的高度重視，針對(duì)全球變暖的嚴(yán)重性，全世界展開了積極行動(dòng)，各國(guó)共同努力擬定了《京都議定書》，成立了聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)。2007年中國(guó)政府成立了《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》，同年6月科學(xué)技術(shù)部等十五部委推出《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化科技專項(xiàng)行動(dòng)》。2009年 12月，溫家寶總理在哥本哈根氣候變化會(huì)議上莊嚴(yán)承諾中國(guó)將在已取得的減排成效基礎(chǔ)上，到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40% 45%。由此國(guó)民經(jīng)濟(jì)正式揭開了向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的序幕。強(qiáng)溫室氣體全氟化碳，英文為per f luorocarbon，簡(jiǎn)稱PFC。全球大氣研究實(shí)驗(yàn)室 (AGAGE)的最新報(bào)告稱CF4和C2F6排放主要?dú)w因于原鋁生產(chǎn)，其次是半導(dǎo)體和電子制造工業(yè)。CF4和C2F6的溫室效應(yīng)分別是CO2的6500倍和9200倍。而且CF4和C2F6 一旦排放，就會(huì)持久的存在于大氣中，對(duì)全球氣候變暖產(chǎn)生重大影響。面對(duì)氣候變化的嚴(yán)峻形勢(shì)，溫室氣體的減排成為鋁電解行業(yè)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，為此，國(guó)際鋁行業(yè)對(duì)于溫室氣體的減排技術(shù)研究成為了各主要原鋁生產(chǎn)共同關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，國(guó)際鋁電解行業(yè)在PFC的減排方面還沒有相應(yīng)的技術(shù)，而工業(yè)上識(shí)別PFC排放也主要依靠光譜儀，該設(shè)備為國(guó)際進(jìn)口，價(jià)格昂貴，且需要專人在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行M小時(shí)的維護(hù)，受取樣位置、煙氣流量和集氣效率的影響光譜儀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差較大。且該設(shè)備不具備廣泛的推廣性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)上能夠識(shí)別并抑制PFC排放的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
(1)計(jì)算觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度；
(2)測(cè)量陽極導(dǎo)桿實(shí)際電流密度；
(3)如果導(dǎo)桿實(shí)際電流密度大于所述觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度，判斷該時(shí)刻該導(dǎo)桿對(duì)應(yīng)的陽極底掌有PFC生成，并上抬陽極或啟動(dòng)氧化鋁下料操作。一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度是由陽極電流密度標(biāo)準(zhǔn)偏差、電解質(zhì)成分和電解槽運(yùn)行參數(shù)綜合得到的。一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度Ie按以下公式計(jì)算=Ie = 2. 0622e_5_373WS+0. 30，其中S為陽極電流密度標(biāo)準(zhǔn)偏差。
一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，使用在線檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)測(cè)量陽極導(dǎo)桿實(shí)際電流密度。一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，在整個(gè)電解槽少于20%的陽極判斷電解槽有PFC生成的情況下，調(diào)動(dòng)天車將對(duì)應(yīng)陽極上抬每次上抬2mm，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若判斷仍有PFC生成，則繼續(xù)上抬陽極2mm，若判斷無PFC生成，則停止上抬操作。一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于整個(gè)電解槽超過20%的陽極判斷有PFC生成時(shí)，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若電解槽仍有超過20%的陽極判斷有PFC生成，則再次通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作。本發(fā)明填補(bǔ)了國(guó)際鋁電解行業(yè)PFC氣體減排技術(shù)的空白，不僅能有效地識(shí)別PFC 的排放，而且能從根本上抑制，對(duì)PFC的減排具有重大的意義。
具體實(shí)施例方式一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，借助于陽極電流分布的在線檢測(cè)裝置，通過PFC排放識(shí)別模型識(shí)別電解槽是否有PFC生成，當(dāng)實(shí)際電流密度大于觸發(fā)PFC生成的電流密度時(shí)，判斷該時(shí)刻該導(dǎo)桿對(duì)應(yīng)的陽極底掌有PFC生成；當(dāng)整個(gè)電解槽少于20%的陽極判斷電解槽有PFC生成時(shí)，將對(duì)應(yīng)陽極上抬每次上抬2mm，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若判斷仍有PFC生成，則繼續(xù)上抬陽極2mm，若判斷無PFC生成，則停止上抬操作；當(dāng)整個(gè)電解槽超過20%的陽極判斷有PFC生成時(shí)，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若電解槽仍有超過20%的陽極判斷有PFC生成，則再次通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，若電解槽小于20%的陽極判斷有PFC生成，則將對(duì)應(yīng)陽極上抬每次上抬2mm，觀察5 分鐘后的判別結(jié)果，若判斷仍有PFC生成，則繼續(xù)上抬陽極2mm，若判斷無PFC生成，則停止上抬操作。下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例來進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
在某300kA (20根導(dǎo)桿)電解槽，安裝上陽極電流分布的在線檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的記錄個(gè)陽極導(dǎo)桿的陽極電流密度(2秒鐘一個(gè)數(shù))，利用PFC排放識(shí)別模型，可以看到在10:02:16時(shí)亥IJ，電解槽A3陽極處判斷有PFC生成，生成PFC的陽極數(shù)小于整個(gè)電解槽的陽極數(shù)的20%， 將A3陽極上抬2mm，5min后電解槽沒有PFC生成，本次操作完成。實(shí)施例2
在某300kA (20根導(dǎo)桿)電解槽，安裝上陽極電流分布的在線檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的記錄個(gè)陽極導(dǎo)桿的陽極電流密度(2秒鐘一個(gè)數(shù))，利用PFC排放識(shí)別模型，可以看到在16:16:08時(shí)亥IJ，電解槽Al、A10、Bi、B3和B8陽極處判斷有PFC生成，生成PFC的陽極數(shù)大于整個(gè)電解槽的陽極數(shù)的20%，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，5min后電解槽AlO處仍有判斷有 PFC生成，生成PFC的陽極數(shù)小于整個(gè)電解槽的陽極數(shù)的20%，則將AlO陽極上抬2mm，5min 后電解槽沒有PFC生成，本次操作完成。實(shí)施例3
在某200kA ( 根導(dǎo)桿)電解槽，安裝上陽極電流分布的在線檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的記錄個(gè)陽極導(dǎo)桿的陽極電流密度(2秒鐘一個(gè)數(shù))，利用PFC排放識(shí)別模型，可以看到在0 58 23時(shí)刻，電解槽A2、A8、A10、B3和B5陽極處判斷有PFC生成，生成PFC的陽極數(shù)大于整個(gè)電解槽的陽極數(shù)的20%，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，5min后通過PFC排放識(shí)別模型判斷電解槽沒有PFC生成，本次操作完成。
權(quán)利要求
1.一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)計(jì)算觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度；(2)測(cè)量陽極導(dǎo)桿實(shí)際電流密度；(3)如果導(dǎo)桿實(shí)際電流密度大于所述觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度，判斷該時(shí)刻該導(dǎo)桿對(duì)應(yīng)的陽極底掌有PFC生成，并上抬陽極或啟動(dòng)氧化鋁下料操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度是由陽極電流密度標(biāo)準(zhǔn)偏差、電解質(zhì)成分和電解槽運(yùn)行參數(shù)綜合得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，觸發(fā)PFC生成的陽極電流密度Ie按以下公式計(jì)算=Ie = 2. 0622e_5 37—+0. 30，其中S為陽極電流密度標(biāo)準(zhǔn)偏差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用在線檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)測(cè)量陽極導(dǎo)桿實(shí)際電流密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在整個(gè)電解槽少于20%的陽極判斷電解槽有PFC生成的情況下，調(diào)動(dòng)天車將對(duì)應(yīng)陽極上抬每次上抬2mm，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若判斷仍有PFC生成，則繼續(xù)上抬陽極2mm，若判斷無PFC生成，則停止上抬操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于整個(gè)電解槽超過20%的陽極判斷有PFC生成時(shí)，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若電解槽仍有超過 20%的陽極判斷有PFC生成，則再次通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種識(shí)別并抑制鋁電解槽PFC排放的方法，是通過PFC排放識(shí)別模型識(shí)別電解槽是否有PFC生成；當(dāng)整個(gè)電解槽少于20%的陽極判斷電解槽有PFC生成時(shí)，采取將對(duì)應(yīng)陽極上抬每次上抬2mm，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若判斷仍有PFC生成，則繼續(xù)上抬陽極2mm，若判斷無PFC生成，則停止上抬操作；當(dāng)整個(gè)電解槽超過20%的陽極判斷有PFC生成時(shí)，通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作，觀察5分鐘后的判別結(jié)果，若電解槽仍有超過20%的陽極判斷有PFC生成，則再次通過槽控系統(tǒng)啟動(dòng)氧化鋁下料操作。本發(fā)明不僅能有效地識(shí)別PFC的排放，而且能從根本上抑制，對(duì)PFC的減排具有重大的意義。
文檔編號(hào)C25C3/20GK102409360SQ201110372200
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張保偉, 張延利, 張艷芳, 李旺興, 秦慶東, 趙慶云, 邱仕麟 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司