氢氧化铝受热分解吗为什么

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一、背景介绍

氧化铝熟料窑（俗称“熟料窑”）烟气中的粉尘治理一直是行业的难题。根据《铝工业污染物排放标准》（GB25465—2010）的要求，熟料窑除尘器大气污染物排放限值从100mg/m³降至10mg/m³。某铝业公司的四台熟料窑电除尘系统改造前的粉尘颗粒物排放浓度在80～250mg/m³之间，不符合地方标准。对除尘设备的升级改造迫在眉睫。

二、熟料窑烟气工况与现场条件

熟料窑烟气的特性为：粉尘浓度高、烟气温度高、波动幅度大、粉尘湿度大且黏性特别强。与燃煤电厂的烟尘化学成分相比，熟料窑烟气中的Na2O、CaO占比高，微细粉尘占比高，比重轻，不利于粉尘荷电和振打。

原电除尘器的现场条件为：一台熟料窑配置两台80m²单室电除尘器。原设计在电除尘进行了扩容，并加高电场。改造后，两台电除尘器共使用四电场，中间间隔1500mm。电除尘器的阳极板高度达到14.8米，比集尘面积为76m²/m³/s。前后扩容空间受限，对后续的超低排放改造带来了一定的难度。

三、实施超低排放改造的难度

超低排放改造的考核指标是电除尘出口颗粒物排放值≤10mg/m³，这比燃煤电厂和烧结机头烟气的超低排放治理难度更大，尚无先例。熟料窑烧结工艺及工况的特殊性也给改造带来了挑战。因为氧化铝的原材料是铝土矿，所以在回转窑烧结前必须将铝土矿制成浆液，采用喷浆工艺。这导致烟气中的水含量很高，特别是点火起炉阶段，烟气湿度几乎处于饱和状态。高湿度的氢氧化铝粉尘会黏住所有烟气流经的金属构件，导致后续烟气粉尘越黏越多。烟尘中的Na2O、CaO、Al2O3含量占比高，导致粉尘粒径减小、微细粉尘占比高。这些特性使得飞灰强黏性和水硬性，在高湿度水分子作用下，特别容易发生极板极线板结，加剧振打清灰难度。

四、电除尘机电一体化协同技术

为了应对上述挑战，该项目采用了多项电除尘机电一体化协同技术：

1. 新型三相高效脉冲节能电源技术：提供高电压、低电流的特点，可大幅提高微细粉尘荷电能力，提高各级电场收尘效率，实现超低排放目标。

2. 新型旋转极板电除尘专利技术：通过横置旋转极板钢刷摩擦清灰，完全避免振打二次扬尘对电除尘出口排放的影响，保障持续稳定满足超低排放限值。

3. 新型电除尘湍流器流场优化专利技术：通过恒温态的旋涡使气流携带粉尘更充分扩散到整个壳体断面，提高电场的集尘面积和除尘效率。

4. 设备云助手远程无线在线监控技术：实时监控设备运行状态，及时解决问题。一旦现场设备运行状态发生波动，第一时间通过智能手机终端进行研判和处理。

五、熟料窑电除尘超低排放改造产业发展与应用效果

以该企业的5熟料窑为例，通过现场空间优化布局和有效提高收尘面积的方式，将两立184m²单室四电场电除尘器改造成一台224m²双室五电场高效电除尘器后。改造后的电除尘器断面积提高了21.7%，总集尘面积提高了59.5%，满足了≤10mg/m³的基本要求。该电除尘超低排放改造技术首次应用于该铝业公司的项目中后取得了显著效果：投运后第三方检测结果显示颗粒物排放浓度持续低于目标值。至今已连续运行超过两年时间环保部门在线监测粉尘颗粒物始终保持在超低排放标准以内实现了改造目标满足了企业的实际需求。该公司签订的其它熟料窑电除尘超低排放改造项目也取得了良好的效果验证了电除尘技术在超低排放领域的广泛应用前景。这一成果的成功应用也为企业在焙烧炉燃煤自备电厂电除尘超低排放改造中提供了经验借鉴。

六、结语

常规电除尘技术在实施超低排放后面临诸多挑战需要研发新技术突破技术壁垒。该铝业氧化铝熟料窑烟气粉尘电除尘超低排放的成功改造和推广应用证明了电除尘技术已突破超低排放的技术局限也为企业在其他领域的电除尘超低排放改造提供了借鉴经验值得关注和推广本文来源北极星环保