專利名稱：提供有化學(xué)中和劑和/或吸附劑的至少兩個氣流反應(yīng)器的群的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括至少兩個氣流反應(yīng)器的反應(yīng)器群，優(yōu)選地具有上 升氣流，所述反應(yīng)器提供有粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所 述中和劑和/或吸附劑能夠通過將化學(xué)中和劑和/或吸附劑與氣流接觸 對氣流中的廢物進行吸附和/或化學(xué)中和。
背景技術(shù)：
在將工業(yè)設(shè)施排出的氣流排向大氣之前，分離其中的污染廢物從 經(jīng)濟和環(huán)保的角度是有利的。另外，這些污染廢物可能是有潛在價值 的化學(xué)制品。
為了凈化氣流，公知的是采用豎直反應(yīng)器以接觸粉末材料型的化 學(xué)中和劑和/或吸附劑，尤其是對至少一種廢物進行化學(xué)和/或物理中和 的制劑，所述制劑能夠凈化反應(yīng)器中的氣流，這些反應(yīng)器由以下裝置
提供用于分配化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置、用于在相應(yīng)氣流中分 配至少 一種化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置以及用于收集和排放與氣 流接觸后的承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置。
在本發(fā)明中，"反應(yīng)器"指在其中通過將化學(xué)中和劑和/或吸附劑 與氣流接觸而發(fā)生反應(yīng)的任何腔室。因此，其可以是公知類型的流化 床反應(yīng)器，其中待處理氣體直接流過粉末材料的流化床?？蛇x地，其 也可以是包括過濾裝置和將粉末材料與待處理氣體接觸的裝置的腔 室。
由在這些反應(yīng)器中的氣流(優(yōu)選地是上升氣流)接觸粉末材料顆 粒產(chǎn)生的作用的目的是吸附和/或中和污染氣體化合物并4吏之與這些 顆粒結(jié)合。
更具體地，本發(fā)明涉及對氣流的至少一種污染廢物的凈化，優(yōu)選 地是上升氣流，更具體地是在為進行鋁電解而對陽極發(fā)射，從鋁電解
池或電解窖中排出的氣流，用于污染廢物的化學(xué)和/或物理中和的試劑 導(dǎo)入并分配在在反應(yīng)器中，所述污染廢物例如包括新氧化鋁、碳粉， 以通過吸附或化學(xué)反應(yīng)中和特別是含氟成分、或焦油、瀝青以及其它 有機成分，如多環(huán)芳烴。
當有必要從排出的氣體中分離氫氟酸(HF)時，所述問題更突出
的表現(xiàn)出來。
事實上，由于使用復(fù)合氟化物，比如水晶石，作為鋁電解中的助
熔劑，使用的氣體具有相對高比例的HF，因而該高比例HF必須在排 向大氣之前還原出來。
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)部分地解決了還原含氟化合物的問題，并或多或少 地具有較高效率和成本。
普通分離技術(shù)采用的方法是通過干燥法將氣體與化學(xué)中和劑和/ 或吸附劑接觸，具體采用粉末材料，所述材料使化學(xué)中和劑和/或吸附 劑與氣體之間可以快速的發(fā)生反應(yīng)，從而獲得更好的凈化作用，降低
工作溫度并節(jié)約能源。
為了降低氧化鋁型化學(xué)中和劑和/或吸附劑的成本，專利申請FR2 139 648提出了一種吸附氧化鋁顆粒上氟氣的方法，氧化鋁顆粒懸浮在 氣流通過的吸氣管道中，氧化鋁顆粒離開吸氣管道并部分地再回到吸 氣管道，在電解池中使用前，且任選地在于新鋁混合之后，部分地運 送至儲存裝置中。如何將氧化鋁再循環(huán)至單一的反應(yīng)器或?qū)⑵湓陔娊?池中使用前返回至儲存裝置中，是眾所周知的技術(shù)。
基于相同的原理，專利申請FR2 692 497提出了用于通過與固體 顆粒接觸進行氣體處理的裝置，所述裝置包括置于袋形過濾器內(nèi)的反 應(yīng)器，并裝備用于收集從處理過的氣體流中分離出來的顆粒。待處理 的氣體通過垂直管道輸送進反應(yīng)器中，所述垂直管道穿過料斗底部進 入反應(yīng)器的下部，所述料斗可通過空氣，空氣箱置于所述底部的下方 并承載壓縮氣體，所述壓縮氣體以流化狀態(tài)位于料斗的底部。
因為存在用于調(diào)整流化床高度的水平可調(diào)的溢出，以流化狀態(tài)包 含在料斗中的顆粒得以還原。由溢出處理的顆粒被收集，并部分地再 循環(huán)至相同的反應(yīng)器且部分地在在電解池中使用前運送至儲存裝置 中。
因此，根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，為了改善凈化效果，部分承載含氟成分 的氧化鋁重新注入到反應(yīng)器中。
但是，現(xiàn)有技術(shù)的其中 一個問題是需要用大量的新氧化鋁以獲得 對氣流的高效凈化。
因此，專利申請FR2 310 151提出了一種通過與固體p及附劑接觸 分離排出氣體中有害產(chǎn)物處理裝置及方法。
一旦化學(xué)中和劑和/或吸附劑已接觸氣流，必須移除所述制劑，同 時必須定期地向反應(yīng)器填充新的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
但是，在化學(xué)中和劑和/或吸附劑已經(jīng)接觸氣體后，用于氣體化學(xué) 中和和/或吸附的制劑在某點重新導(dǎo)入氣流，這樣制劑的吸附能力會降 低到某種水平以使如下成為可能，即再處理、經(jīng)濟地移除或在下游工 藝中再利用化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
該公知方法的基本原理包括收回 一定比例的循環(huán)化學(xué)中和劑和/ 或吸附劑，以及將新化學(xué)中和劑和/或吸附劑中的對應(yīng)比例注入回i 各 中。
為了實現(xiàn)此目的，待凈化氣流相繼流過很多文丘里管(Venturis )， 在每一個文丘里管后，為化學(xué)中和劑和/或吸附劑安裝分離器，從而所 述制劑被引入最后一個文丘里管，氣體在該文丘里管中流動，并以與 氣流相反的方向流進下一個文丘里管，在流動方向上的第一個文丘里 管后進行化學(xué)中和劑和/或吸附劑的回收。
從而獲得了相反的效果，即達到高程度凈化以及經(jīng)濟上有利的工
藝
專利EP 0 793 527也公開了以兩段干吸附從氣體介質(zhì)中分離物質(zhì) 的方法，所述氣體相繼流過這兩個階段。更精確地，所述方法涉及將 含氟氣體從鋁生產(chǎn)過程中排出的氣體中分離，含氟物質(zhì)通過干吸附工 藝吸附在固體氧化鋁上。在第一階段，隨著部分消耗的氧化鋁處理所 述氣體。在部分重新注入到電解池和部分在第一吸附階—度部分再循環(huán) 前，所述氣體從第一吸附階段中向下游分離。在前面部分地凈化的氣 體則流入第二吸附階段，其中通過實際上并未使用的活性氧化鋁顆粒
對該氣體進行處理。至少部分氧化鋁顆粒在第二階段向下游分離，并 輸送至第一吸附階段。另外，相同待處理氣體流過兩個吸附階段以進 行預(yù)期的凈化。
另夕卜，通過現(xiàn)有技術(shù)獲得的效果不夠好，且設(shè)備的安裝相對麻煩。
為了避免在粉末材料中對其進行處理，已經(jīng)提出在處理從鋁電解 池排出氣流的處理以及使用氧化鋁作為化學(xué)中和劑和/或吸附劑的特 殊情況下，制造氣流中的紊流以改善氣流與化學(xué)中和劑和/或吸附劑之 間的混合與接觸時間。但是，這些紊流有利于通過研磨減少氧化鋁顆 粒的尺寸，從而引起粉末氧化鋁質(zhì)量的損失，這不利于鋁生產(chǎn)過程， 通過將凈化處理后還原的氧化鋁重新注入到電解池中，所述氧化鋁承 載鋁電解也需要的含氟化合物。
因此，該實施方式并沒有解決前述的所述有問題，包括生產(chǎn)成本、 效果以及獲得廢物的質(zhì)量。
另外，已經(jīng)研究了在很多反應(yīng)器同時處理的情況下，反應(yīng)器之間 的廢物還原效果的差異。
因此，制造具有以下特點的氣流處理設(shè)備會尤其地有利，即可使 用較少量吸附劑、提高吸附量、基本降低成本、以及并行處理氣流和 不通過很多反應(yīng)器由連續(xù)通道對相同氣流進行處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，采取的手段是利用一種也被稱 為氣體處理中心的設(shè)施，在使用減少量的粉末材料的情況下獲得對氣 流的高度凈化，從而改善固定量氧化鋁條件下的凈化效果，并獲得與 環(huán)境條件無關(guān)的恒定效果。
為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明涉及一種包含至少兩個氣流反應(yīng)器的反 應(yīng)器群，優(yōu)選地具有上升氣流，所述至少兩個氣流反應(yīng)器一方面并行 地被供應(yīng)氣體，另 一 方面被供應(yīng)粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附 劑，通過使所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流接觸，能夠使所述 化學(xué)中和劑和/或吸附劑吸附所述氣流中存在的廢物，所述至少兩個反
應(yīng)器包括用于在所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流接觸后收集 所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置，所述反應(yīng)器群的特征在于，所述 至少兩個反應(yīng)器中的至少一個具有裝置和裝置，所述裝置用于在所述 化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流接觸后排放所述化學(xué)中和劑和/或 吸附劑，所述裝置連接至所述收集裝置，所述裝置用于將化學(xué)中和劑 和/或吸附劑注入所述至少兩個反應(yīng)器中的至少另 一個反應(yīng)器中。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，至少一個反應(yīng)器被專門地提供有從 用于儲存化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置排出的化學(xué)中和劑和/或吸附 劑，并且所述反應(yīng)器群的其它反應(yīng)器并未被提供從所述儲存裝置排出 的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，在所述排料裝置的幫助下，被專門地提供 的所述至少 一個反應(yīng)器，將承載有廢物的所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑 在與所述氣流接觸之后，向所述反應(yīng)器群中的至少 一個其它反應(yīng)器排 放。優(yōu)選地，所述反應(yīng)器群中的所述其它反應(yīng)器串行地被提供有承載 廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑是從序列 中位于上游緊鄰的反應(yīng)器的所述排料裝置向所述其它反應(yīng)器中的每個 排放的。
為了能排出承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述至少兩個 反應(yīng)器的所述排料裝置與所述至少兩個反應(yīng)器共有的排料管道連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，與所述反應(yīng)器群中的其余反應(yīng)器相 比，至少 一個反應(yīng)器被過度供給有從用于儲存化學(xué)中和劑和/或吸附劑 的裝置中排出的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，并且在所述排料裝置的幫助 下，被過度供給的所述至少一個反應(yīng)器，將承載有廢物的至少部分粉 末材料在與所述氣流接觸之后，向所述反應(yīng)器群中的至少一個其它反 應(yīng)器排放。優(yōu)選地，所述反應(yīng)器群的所有反應(yīng)器被并行地提供來自所 述儲存裝置的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，并且在所述反應(yīng)器群中的所述 其它反應(yīng)器中的每個均提供有一定量的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述 量是向被過度供給的所述反應(yīng)器提供的化學(xué)中和劑和/或吸附劑的分 量的一部分。
為了能夠在相距充分遠的反應(yīng)器之間傳遞化學(xué)中和劑和/或吸附 劑，所述排料裝置包含至少一個氣動滑道。
一般地，本發(fā)明涉及一種氣體處理中心，其包括至少一個具有前
述特征中的一個的反應(yīng)器群。
另外，本發(fā)明還涉及一種用于凈化氣流的方法，其利用包含被并 行地供應(yīng)氣流的至少兩個反應(yīng)器的至少 一個反應(yīng)器群，使所述氣流與 粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附劑接觸，所述方法的特征在于，包 括以下步驟，在至少一個所述反應(yīng)器中與所述氣流接觸后，將所述化 學(xué)中和劑和/或吸附劑移至所述至少兩個反應(yīng)器中的至少一個其它反
應(yīng)器。更具體和有利地，本發(fā)明所述方法采用氧化鋁A1203作為4分末
材料，并使所述氧化鋁與從鋁電解池中排出的氣體接觸。


現(xiàn)在借助僅為了說明而不是為了限制本發(fā)明范圍的實施例，以及
以下所附附圖，對本發(fā)明進行說明
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，提供有粉末材料的氣體處理中心的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第 一 實施方案提供有粉末材料的氣體處理中
心的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案提供有粉末材料的氣體處理中 心的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案提供有粉末材料的氣體處理中 心的示意圖5是部分根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)以及部分根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案運 行的氣體處理中心的示意圖；以及
圖6是表示氣流流經(jīng)圖5所示的氣體處理中心后排出HF量的柱 狀圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及氣體處理中心1，其包括具有相同處理能力的多個反
應(yīng)器(2,、 22..... 2n),并且，其中氣流3 (優(yōu)選地是上升氣流)并
行地流動，以凈化廢物，反應(yīng)器(2^ 22..... 2n)并行地^是供有^^知
類型的粉末材料型化學(xué)中和劑和/或吸附劑，該制劑從儲存粉末材料的 筒倉型裝置(4)發(fā)出，并通過在儲存裝置4和反應(yīng)器(2,、 22.....2n)之間設(shè)置的分配裝置5向反應(yīng)器(2,、 22.....2n)分配所述化學(xué)
中和劑和/或吸附劑。
出于簡化的目的，圖1僅示出了三個反應(yīng)器(2p 22..... 2n),
但是可以理解本發(fā)明可以應(yīng)用于包含至少兩個反應(yīng)器的任何氣體處理
中心。反應(yīng)器(2!、 22.....2n)具體用千以現(xiàn)有技術(shù)中公知的任何方
式將粉末材料與待凈化掉廢物和/或粉末的氣流。優(yōu)選地，反應(yīng)器(2j、
22..... 2n)全都相同，及其具有相同的氣流處理能力。但是，本領(lǐng)
域內(nèi)技術(shù)人員可調(diào)整本發(fā)明的原理以適應(yīng)任何類型的反應(yīng)器群，無論 反應(yīng)器是否全部相同或不同。
本發(fā)明的原理更具地應(yīng)用于從鋁電解池中排出的氣流3，諸如氫 氟酸的含氟制劑類型的污染廢物由粉末材料中和，在該示例中氧化鋁 A1203被吸附或化學(xué)反應(yīng)中和。
在如圖1所示出的氣體處理中心中，用于分配粉末材料的裝置5
有利地設(shè)計為向組成氣體處理中心1的每一個反應(yīng)器(2^ 22.....
2n)均勻地提供粉末材料。因此，如果中心1包括n個反應(yīng)器并且如 果分配裝置5可提供總共每小時X噸的粉末材料，則反應(yīng)器(2"22、...、 2n)的每一個均提供有每小時X/n噸的流速。
在該方式下，由于反應(yīng)器(2,、 22.....2。)接收相同量的粉末材
料，所以每一個反應(yīng)器的廢物吸附率基本上相同，并且可以理解每一 個反應(yīng)器(2!、 22..... 2n)接收相同氣流3的相同份額。
更精確地，給料管道6將分配裝置5與公知類型的注入裝置7相
連，注入裝置用于將粉末材料注入反應(yīng)器(2,、 22.....2n)中。有利
地，給料管道6是公知類型，例如是氣動滑道型，且可以理解，粉末
材料型化學(xué)中和劑和/或吸附劑在分配裝置5和反應(yīng)器(2p 22.....
2n)之間的輸送由現(xiàn)有技術(shù)中的任何方式實現(xiàn)，例如通過傳輸超密床 中的粉末材料的方法。這些傳輸方法和用于使粉末材料流動的裝置在 現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，且不是本發(fā)明的主題。
實際上，以下在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，即采用氣體管道將粉末材 料從一點運輸至另一點，該氣體管道的操作原理是通過與流化氣體接 觸形成粉末材料的流化床。
有利地，注入裝置7基本上置于反應(yīng)器(2!、 22.....2n)的管口
8的進口處，而氣流3進入反應(yīng)器。
一旦從儲存裝置4排出的新粉末材料注入到反應(yīng)器(2t、 22.....
2n)中，所述材料以公知的任何方式與氣流3接觸，所采用的公知方 式用于在氣流3和粉末材料之間產(chǎn)生最優(yōu)的接觸，該粉末材料在對氣 流中的污染成分進行最優(yōu)凈化時表現(xiàn)最好。
當粉末材料與氣流3 (優(yōu)選地是上升氣流)接觸時，粉末材料通 過有利的上升運動在氣流3中被帶走。
然而，每個反應(yīng)器(2!、 22..... 2n)均具有過濾裝置9，例如布
質(zhì)過濾器類型或袋形過濾器類型的過濾裝置，以防止反應(yīng)器(2,、 22..... 2n)外的粉末材料的顆粒排入大氣中。
在化學(xué)中和劑和/或吸附劑與氣流3接觸，并且氣流3由過濾裝置 9過濾后，公知任何類型的收集裝置IO設(shè)置在過濾器9的底部的料斗 中，用于收集粉末材料的顆粒，并且收集裝置IO以公知的方式與裝置
11連接用以排出承載有積聚在反應(yīng)器(2,、 22..... 2n)中的廢物的
化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
實際上，在反應(yīng)器(2,、 22.....2n)中有利地設(shè)置了收集料斗，
所述料斗包括收集裝置10,顆?？杀皇占⒁粤骰臓顟B(tài)保持在收集 裝置10中。這些收集料斗曾在有關(guān)專利申請FR2 692 497說明，從而 是公知類型。
排料裝置11是公知類型，并且例如呈與氣動滑道型排料管道12 連接的一個或多個管口的形式，每個排料管道12向中央管道13排料，
承載有由所有反應(yīng)器(2,、 22..... 2n)排出的廢物的化學(xué)中和劑和/
或吸附劑都排至中央管道13中。
因此，在向待脫氟的氣流3的每個反應(yīng)器(2,、 22.....2J提供
新氧化鋁的情況下，含氟氧化鋁在中央管道13中獲得，然后排至儲存 裝置(在圖中未示出但是公知類型)，或者排至在其中再循環(huán)的鋁電解 池中。
圖2示出了本發(fā)明的裝置的第一實施方案，在說明書中，相同元 件具有相同的標號。根據(jù)該實施方案，儲存裝置4將化學(xué)中和劑和/或吸附劑排至公知類型的單個給料氣動滑道14，例如具有流化床并將所有的內(nèi)容物均排 至第一反應(yīng)器21.
根據(jù)該實施方案，(n-l)個其它反應(yīng)器(22.....2n)并不接收從儲存裝置4發(fā)出的新的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。然后第一反應(yīng)器21 通過排料裝置11向第二反應(yīng)器22排放承載有廢物的所有化學(xué)中和劑 和/或吸附劑，排料裝置11與排料氣動滑道15相連，排料氣動滑道15 有利地是流化床型或用于運送粉末材料或化學(xué)中和劑和/或吸附劑的 任何公知類型。
根據(jù)該實施方案，并不是必須提供裝置5以向n個反應(yīng)器分配化 學(xué)中和劑和/或吸附劑，這是因為化學(xué)中和劑和/或吸附劑在反應(yīng)器鏈開 始處2i專門地提供給反應(yīng)器，然后化學(xué)中和劑和/或吸附劑被從一個反 應(yīng)器輸送到另一個反應(yīng)器，直到第n個反應(yīng)器，化學(xué)中和劑和/或吸附劑只經(jīng)過每個反應(yīng)器(21, 22.....2n) —次，并相繼從一個反應(yīng)器向另一個移動。因此，反應(yīng)器(21、 22.....2n)串行地被提供承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，對于每一個反應(yīng)器，所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑從在序列中位于上游緊鄰的反應(yīng)器(21、 22.....2w)中的排料裝置向該反應(yīng)器發(fā)出。
以這種方式，在凈化包含在從鋁電解池排出氣體中的氫氟酸的情 況下，大量新氧化鋁在第一反應(yīng)器中駐留一段時間，在第一反應(yīng)器 21中新氧化鋁吸收了氟化物，然后完全排放至第二反應(yīng)器22，在第二 反應(yīng)器22中，氧化鋁也在其中停留同樣的時間且繼續(xù)吸收氟化物，如 此一直到第n個反應(yīng)器2n，在第n個反應(yīng)器2n中，氧化鋁排至氟化氧 化鋁的主管道13,以實現(xiàn)其在電解池，或者任何其它類型的存儲或循 環(huán)裝置內(nèi)的循環(huán)使用。
尤其是因為例如曾在專利FR2 692 497中說明的料斗的存在，可在每個反應(yīng)器(21， 22..... 2n)中提供化學(xué)中和劑和/或吸附劑的內(nèi)部循環(huán)。
另外，在關(guān)閉第m個反應(yīng)器2m的情況下，提供公知類型的旁路 方式，以用于為直接從第(m-l)個反應(yīng)器2m-1到第(m+l)個反應(yīng)器2m-1
的、承載有廢物的粉末材料設(shè)置旁路。有利地，這些旁路方式也適于
在n個反應(yīng)器的級聯(lián)中 一個接一個地為不參加操作的多個反應(yīng)器設(shè)置
旁路。在關(guān)閉一個或多個反應(yīng)器(2i..... 2n)的情況下，也提供了
中斷氣流3進入這些反應(yīng)器(2,..... 2n)中的方式。
排料氣動滑道15將其內(nèi)容物排出至與裝置7類型相同的注入裝置 16，以用于如前所述地注入新的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
另外，考慮化學(xué)中和劑和/或吸附劑特征的變化，可向接收該制劑 的第 一反應(yīng)器提供公知類型的抗磨裝置。
因此，只有第n個反應(yīng)器2n與主管道13連接，在該管道排出在 通過第n個反應(yīng)器之后、承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
圖3是本發(fā)明的氣體處理中心的第二實施方案的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明所述第二實施方案，在圖1示出的氣體處理中心1處， 在裝置11的出口處增加第二排料管道17，以用于排放承載有廢物的 化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
更具體地，排料裝置11連接至與第一排料管道12相連的公知類 型的分離器18,如前所述的，所述排料管道將在其內(nèi)流動的化學(xué)中和 劑和/或吸附劑直接排出至主管道13中，而且所述分離器18還連接至 第二管道17,所述管道17將在其內(nèi)流動的化學(xué)中和劑和/或吸附劑直 接排出至傳輸裝置19中，所述傳輸裝置是次級氣動滑道型的，并將其 內(nèi)容物排出至氣體處理中心1的另一個反應(yīng)器(22..... 2n)中。
第一排料管道12和第二排料管道17分別包括閥(20、 21)用以 打開第一管道12并關(guān)閉第二管道17 (在該情況下，反應(yīng)器根據(jù)圖1 所示出的實施方案工作)或關(guān)閉第一管道12并打開第二管道17 (在 該情況下，反應(yīng)器根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案工作)。
因此，如果存在n個反應(yīng)器，本發(fā)明的第二實施方案的基本原理 是， 一個反應(yīng)器2，專門地被提供新化學(xué)中和劑和/或吸附劑，然后將其 已接收的、且承載有其內(nèi)的廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑排向第二反 應(yīng)器22的注入裝置16，接著，注入裝置16將與第二反應(yīng)器22中的氣 體接觸后的制劑在凈化后排放至第三反應(yīng)器，并這樣繼續(xù)進行一直到 第n個反應(yīng)器2n，其中，被使用、過濾并收集的化學(xué)中和劑和/或吸附
劑由第n個反應(yīng)器2。的排料裝置11排放至中央管道13。與本發(fā)明的
第一實施方案不同，其它(n-l)個反應(yīng)器(22..... 2n)可接收從存
儲裝置4發(fā)出的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
因此第二排料管道17用于將粉末材料從一個反應(yīng)器運送至另一
個反應(yīng)器(22..... 2n)，這樣，以這種方式，粉末材料可相繼地凈化
若干反應(yīng)器(22..... 2n)的氣流3。
更精確地，第二反應(yīng)器22接收從儲存裝置4發(fā)出的新氧化鋁及承 載有第一反應(yīng)器2,中廢物的氧化鋁。第三反應(yīng)器接收從儲存裝置4發(fā) 出的新氧化鋁及承載有第 一反應(yīng)器2!中的廢物和承載有第二反應(yīng)器22 中的廢物的氧化鋁。因而，第三反應(yīng)器收到新氧化鋁和承載有通過第 一和第二反應(yīng)器(2p 22)的廢物的氧化鋁。并這樣繼續(xù)到第n個反 應(yīng)器，其接收通過第1個、第2個、 一直到第n-l個反應(yīng)器之后的那 部分氧化鋁以及從儲存裝置4發(fā)出的新的氧化鋁。
每個次級氣動滑道19通過裝置16將其內(nèi)容物排放至反應(yīng)器
(22..... 2n)中，注入裝置16用于注入承載有廢物的化學(xué)中和劑和/
或吸附劑，這些注入裝置16放置在靠近裝置7的管口 8上，用以注入 從儲存裝置4發(fā)出的新的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
根據(jù)可選實施方案，注入裝置16和注入裝置7連接在一起，,人而 使得新化學(xué)中和劑和/或吸附劑與承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附 劑在注入反應(yīng)器(22、 ...、 2n)前相互混合。
因此，用于注入承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置16 基本設(shè)放置在氣流進入反應(yīng)器(22..... 2n)的進口處。
另外，第一反應(yīng)器2t能接收比(n-l )個其它反應(yīng)器量更大的化學(xué) 中和劑和/或吸附劑，這歸功于位于分配裝置5出口處的閥5a,閥5a 能夠打開或關(guān)閉并將該過量的化學(xué)中和劑和/或吸附劑排放至與第一 反應(yīng)器2,連接的供應(yīng)管道6 。
考慮到n個相同的反應(yīng)器以及供給氣體處理中心總共每小時X噸 的新氧化鋁供給，當?shù)谝还艿?2的閥20打開且第二管道17的閥21 和閥5a關(guān)閉時，每個反應(yīng)器每小時接收X/n 口屯的新氧化鋁。該運行模 式與圖l示出的運行模式相同。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案，且為了保證流速，當?shù)谝还艿?2
的閥20關(guān)閉且第二管道17的閥21打開時，由打開的閥5a引起的第
一反應(yīng)器2,的過度供給對應(yīng)于每小時[X/n][(n-l)/(n+l)]噸的流速。因
此，連接到第一反應(yīng)器2i的第一供給管道6中的流速是每小時[X/n
+[X/n][(n-l)/(n+l)]p&。那么，反應(yīng)器群的其它反應(yīng)器(22、…、2n)
中的每個均提供有一定量的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述量是向過度
供給的反應(yīng)器提供化學(xué)中和劑和/或吸附劑的化學(xué)中和劑和/或吸附劑
分量的一部分。優(yōu)選地，所述反應(yīng)器群的其它反應(yīng)器(22..... 2n)
中的每個均提供有一定量的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述量是向過度
供給的反應(yīng)器提供化學(xué)中和劑和/或吸附劑的化學(xué)中和劑和/或吸附劑
分量的一半。因此，在該優(yōu)選情況下，其它反應(yīng)器中的每個均接收流
速為每小時[X/n+ [X/n] [(n-1 )/(n+1)]]/2噸。
一般地，如果Bj表示由分配裝置5向反應(yīng)器i (其中i是1和n
之間的整數(shù))提供新氧化鋁的流速(噸每小時)，以及M表示單位為叱
每小時的平均等分分配流速，每個反應(yīng)器的新氧化鋁流速可以下述公
式表示
根據(jù)圖1示出的現(xiàn)有技術(shù)
<formula>formula see original document page 16</formula>(對于任何的i)
*根據(jù)圖2和3示出的本發(fā)明的運行模式 <formula>formula see original document page 16</formula>,其中，1《f1《n <formula>formula see original document page 16</formula>其中，O《f《l, 2《i《n
f; fi=n，且f,是正實數(shù)或者零
在圖2示出的具有第一反應(yīng)器21的專用供給的級聯(lián)實施方案中， 相應(yīng)地，我們可以得到2《i < n時的fl=n和fi=0。
根據(jù)另一個實施方案，能夠部分地打開閥(20、 21),從而形成氣 體處理中心l的"混合"運行模式，即，承載有廢物的化學(xué)中和劑和/
或吸附劑的部分發(fā)送至另一個反應(yīng)器(22..... 2n),同時另一部分發(fā)
送至主管道13，尤其是如果反應(yīng)器2!至2n的處理能力不同。
另外，由于閥(20、 21)的存在，即使在一個反應(yīng)器(2p 22.....
2n)停止工作的情況下操作氣體處理中心也是可能的。在該情況下， 關(guān)閉停止工作的(例如第m個)反應(yīng)器的閥(20、 21)就足夠了。關(guān) 閉第(m-l )個反應(yīng)器的閥21并關(guān)閉過濾器m的新氧化鋁供應(yīng)5m也 是必要的。
根據(jù)第一優(yōu)選實施方案，氣體處理中心1根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)運行，停 止工作的一個或多個反應(yīng)器與其它反應(yīng)器斷開連接，并且沒有氣體流 經(jīng)。為了實現(xiàn)此目的，有利地提供公知類型的用于中斷氣流的裝置。 那么，氣體處理中心l根據(jù)圖1所示的原理運行。所有反應(yīng)器(2!、
22..... 2n)的所有閥21均關(guān)閉，并且閥20為了除反應(yīng)器2m之外的
所有反應(yīng)器(2i、 22..... 2n)打開。關(guān)閉供應(yīng)5a以防止過度供給，
從而獲得流速的等量分配，除了關(guān)閉的第m個供應(yīng)5m外，供應(yīng)5^'J 5n向供給管道6排出等量的新氧化鋁。
可選地，提供公知類型的管道以用于為粉末材料設(shè)置旁路，以避 免一個或多個反應(yīng)器停止工作。那么，氣體處理中心1根據(jù)本發(fā)明的 級^L原理運行，化學(xué)中和劑和/或吸附劑不在停止工作的 一 個或多個反 應(yīng)器中流動，但在其它反應(yīng)器中流動。
可選地，提供旁路裝置以獲得用于再循環(huán)使用(n-m)個反應(yīng)器的化 學(xué)中和劑和/或吸附劑的級聯(lián)，其它并非級聯(lián) 一 部分的反應(yīng)器形成第二 級聯(lián)以再循環(huán)使用化學(xué)中和劑和/或吸附劑。因此，如果某反應(yīng)器停止 工作，根據(jù)本發(fā)明的原理，形成的兩個次級級聯(lián)工作。類似地，如果 兩個反應(yīng)器停止工作，則形成兩個或三個次級級聯(lián)(這依賴于兩個停 止工作的反應(yīng)器是否在級聯(lián)中彼此相鄰放置)，并且根據(jù)停止工作的反 應(yīng)器的數(shù)量繼續(xù)下去。
圖4示出了本發(fā)明所述氣體處理中心1的第三實施方案。
該實施方案與圖3示出的實施方案的原理相同，不同之處在于過 度供給有新化學(xué)中和劑和/或吸附劑的第一反應(yīng)器2,向第二管道17排 放承載有廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，而且第二管道17再分成兩 個管道(23、 24)，該兩個管道(23、 24)均與次級氣動滑道19相連。
因此，第一反應(yīng)器2i通過第二管道17向兩個序列的反應(yīng)器
((22..... 2n)和(2'2..... 2'n))供應(yīng)循環(huán)使用的材料。
從第二管道17分支出來的每個管道(23、 24)均具有閥25，以
優(yōu)選地打開或關(guān)閉兩個序列的反應(yīng)器((22.....2J和(2'2.....2'n))
中的一個的循環(huán)使用材料的供應(yīng)。
圖5是氣體處理中心的示意圖，該氣體處理中心部分根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)運行，部分根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案運行，圖6表示的是經(jīng)過該 中心各部分后獲得的HF排放。
對比的是從包括IO個反應(yīng)器(2p 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、 21())的氣體處理站獲得的HF排放。為了進行該比較，根據(jù)如圖1 所示出的現(xiàn)有技術(shù)已提供了四個反應(yīng)器(2" 22、 23、 24)，其中每個 反應(yīng)器提供有等量的新氧化鋁。因此，如果X表示供應(yīng)給氣體處理中 心的所有反應(yīng)器的新氧化鋁總量，則已向前四個反應(yīng)器供應(yīng)X/10的 量。
根據(jù)圖3示出的運行模式，已提供四個其它反應(yīng)器(27、 28、 29、 210)以形成四個反應(yīng)器(27、 28、 29、 21Q)的級聯(lián)。更精確地，并根 據(jù)示例，與該級聯(lián)的其它反應(yīng)器(28、 29、 21())相比，序列中的第一 反應(yīng)器27已經(jīng)過度供給了新氧化鋁。有利地，該序列中的第一反應(yīng)器 27接收4X/10的70%的新氧化鋁，該序列的第二反應(yīng)器28接收來自于 該級聯(lián)的第一反應(yīng)器27的、承載有廢物的所有氧化鋁并接收4X/10的 20%的新氧化鋁。該序列的第三反應(yīng)器29不僅接收來自分配裝置5的 4X/10的10%的新氧化鋁，還接收來自反應(yīng)器28的、承載有廢物的所 有氧化鋁，并且該序列的第四及最后的反應(yīng)器21Q不接收來自分配裝置 5的新氧化鋁，而接收來自反應(yīng)器29的、承載有廢物的所有氧化鋁。
根據(jù)如圖5示出的實施方案，以及對于圖3和4示出的實施方案， 具體地因為存在例如前述的專利FR 2 692 497中說明的料斗，反應(yīng)器 (2!..... 2n)中的每個均設(shè)置有化學(xué)中和劑和/或吸附劑的內(nèi)循環(huán)。
然后對這八個反應(yīng)器測量HF排放。發(fā)現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)運行的四 個反應(yīng)器(2,、 22、 23、 24)的平均排放是1.08ppm,并且根據(jù)級聯(lián)模 式運行的四個反應(yīng)器(27、 2S、 29、 21())的平均HF排放是0.51ppm， 與級聯(lián)的第四反應(yīng)器2,。相比，級聯(lián)的第一反應(yīng)器27排出較少的HF。
因此證明了，根據(jù)本發(fā)明的運行模式，隨著反應(yīng)器運行，總體HF
排放是下降的。
因此，可以看出，從一個反應(yīng)器到另一個的化學(xué)中和劑和/或吸附 劑的循環(huán)用于獲得比現(xiàn)有技術(shù)的裝置更好的氣流凈化效果。
可選地，也可以構(gòu)思出提供n個反應(yīng)器的反應(yīng)器群，該反應(yīng)器群 包括專門提供有新氧化鋁的兩個或更多的反應(yīng)器，以及根據(jù)圖2示出 的運行模式運行的其余反應(yīng)器。
類似地，也提供與氣體處理中心的其余反應(yīng)器相比過度供給的兩 個或更多的反應(yīng)器，其余反應(yīng)器則根據(jù)圖3示出的運行模式運行。
當反應(yīng)器2,和2 相比其余反應(yīng)器過度供給有新氧化鋁時，每個反 應(yīng)器的新氧化鋁的流速可以如下公式表示
B尸B^fpivi，其中，1<&《| B「f!.M，其中，0<5<1， 2<i<n-l g f產(chǎn)n，且fj是正實數(shù)或者零
最后，本發(fā)明的各個實施方案可獲得與現(xiàn)有技術(shù)所述裝置至少一 樣好的排氣凈化效果，同時能減少為獲得這種效果所使用的化學(xué)中和 劑和/或吸附劑的數(shù)量。
另外，本發(fā)明的原理也可應(yīng)用于包括具有不同處理能力反應(yīng)器的 氣體處理中心。
權(quán)利要求
1. 一種包含至少兩個氣流反應(yīng)器(21、22、2′2...、2n、2′n)的反應(yīng)器群，優(yōu)選地具有上升氣流(3)，所述至少兩個氣流反應(yīng)器一方面并行地被供應(yīng)氣體，另一方面被供應(yīng)粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，通過使所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸，能夠使所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑吸附所述氣流(3)中存在的廢物，所述至少兩個反應(yīng)器(21、22、2′2...、2n、2′n)包括用于在所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸后收集所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置(10)，所述反應(yīng)器群的特征在于，所述至少兩個反應(yīng)器(21、22、2′2...、2n、2′n)中的至少一個具有裝置(11)和裝置(7，16)，所述裝置(11)用于在所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸后排放所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述裝置(11)連接至所述收集裝置(10)，所述裝置(7、16)用于將化學(xué)中和劑和/或吸附劑注入所述至少兩個反應(yīng)器(21、22、2′2...、2n、2′n)中的至少另一個反應(yīng)器中。
2. 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器群，其特征在于，與所述反應(yīng)器群 中的其余反應(yīng)器(22、 2'2...、 2n、 2'n)相比，至少一個反應(yīng)器(2!) 被過度供給有從用于儲存化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置(4)中排出 的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的反應(yīng)器群，其特征在于，在所述排料裝置 (11)的幫助下，被過度供給有化學(xué)中和劑和/或吸附劑的所述至少一 個反應(yīng)器(2J，將承載有廢物的至少部分粉末材料在與所述氣流(3) 接觸之后，向所述反應(yīng)器群中的至少一個其它反應(yīng)器(22、 2'2...、 2n、 2'n)排放。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的反應(yīng)器群，其特征在于，所述反應(yīng)器 群的所有反應(yīng)器(2!、 22、 2'2...、 2n、 2'J被并行地提供來自所述儲 存裝置(4)的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，并且在所述反應(yīng)器群中的所 述其它反應(yīng)器(22、 2'2...、 2n、 2'n)中的每個均提供有一定量的化學(xué) 中和劑和/或吸附劑，所述量是向被過度供給的所述反應(yīng)器(2,)提供的化學(xué)中和劑和/或吸附劑的分量的 一部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器群，其特征在于，至少一個反應(yīng)器 (2!)被專門地提供有從用于儲存化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置(4) 排出的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，并且所述反應(yīng)器群的其它反應(yīng)器(22..... 2n)并未被提供從所述儲存裝置(4)排出的化學(xué)中和劑和/或吸附劑。
6. 如權(quán)利要求5所述的反應(yīng)器群，其特征在于，在所述排料裝置 (11)的幫助下，被專門地提供有從所述儲存裝置(4)排出的化學(xué)中和劑和/或吸附劑的所述至少一個反應(yīng)器(2!),將承載有廢物的所述 化學(xué)中和劑和/或吸附劑在與所述氣流(3)接觸之后，向所述反應(yīng)器 群中的至少一個其它反應(yīng)器(22、 2'2...、 2n、 2'J排放。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的反應(yīng)器群，其特征在于，所述反應(yīng)器群中的所述其它反應(yīng)器(22..... 2n)串行地被提供有承載廢物的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑是從序列中位于上游緊鄰的反應(yīng)器(2,、 22..... 2n-,)的所述排料裝置(11)向所述其它反應(yīng)器中的每個排放的。
8. 如前述任一項權(quán)利要求所述的反應(yīng)器群，其特征在于，所述排 料裝置(11)包含至少一個氣動滑道(19)。
9. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的反應(yīng)器群，其特征在于，所 述至少兩個反應(yīng)器(2,、 22、 2'2...、 2n、 2'n)的所述排料裝置(11) 與所述至少兩個反應(yīng)器(2,、 22、 2'2...、 2n、 2、)共有的排料管道(13) 連接。
10. —種氣體處理中心(l),其包括至少一個如前述權(quán)利要求所述的反應(yīng)器群。
11. 一種用于凈化氣流(3)的方法，其利用包含被并行地供應(yīng)氣 流的至少兩個反應(yīng)器(2!、 22、 2'2...、 2n、 2'n)的至少一個反應(yīng)器群，使所述氣流與粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附劑接觸，所述方法的特征在于，包括以下步驟，在至少一個所述反應(yīng)器中與所述氣流接觸后，將所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑移至所述至少兩個反應(yīng)器(2p 22、 2'2...、 2n、 2'n)中的至少一個其它反應(yīng)器。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，采用氧化鋁八Al2O3作為粉末材料，并使所述氧化鋁與從鋁電解池中排出的氣體接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含至少兩個氣流反應(yīng)器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)的反應(yīng)器群，優(yōu)選地具有上升氣流(3)，所述至少兩個氣流反應(yīng)器一方面并行地被供應(yīng)氣體，另一方面被供應(yīng)粉末材料型的化學(xué)中和劑和/或吸附劑，通過使所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸，能夠使所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑吸附所述氣流(3)中存在的廢物，所述至少兩個反應(yīng)器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)包括用于在所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸后收集所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑的裝置(10)，所述反應(yīng)器群的特征在于，所述至少兩個反應(yīng)器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)中的至少一個具有裝置(11)和裝置(7，16)，所述裝置(11)用于在所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑與所述氣流(3)接觸后排放所述化學(xué)中和劑和/或吸附劑，所述裝置(11)連接至所述收集裝置(10)，所述裝置(7、16)用于將化學(xué)中和劑和/或吸附劑注入所述至少兩個反應(yīng)器(2₁、2₂、2′₂、…、2_n、2′_n)中的至少另一個反應(yīng)器中。
文檔編號B01J8/26GK101389396SQ200680053393
公開日2009年3月18日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者伯納德·克盧捷, 蒂爾瑞·馬拉爾 申請人:索立奧斯環(huán)境公司