ЭЛЕКТРОЛИЗНАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ ГАЗОВ

1. Электролизная установка (1000), предназначенная для производства алюминия электролизом, причем электролизная установка (1000) содержит цепочку электролизных ванн (2) и контур обработки газов, предназначенный для обработки электролизных газов, образующихся в цепочке последовательно соединенных электролизных ванн 2 в ходе реакции электролиза;
причем контур обработки газов содержит первую ступень обработки (100), предназначенную для обработки фтороводорода, содержащегося в электролизных газах, и вторую ступень обработки (102), предназначенную для обработки диоксида серы, содержащегося в электролизных газах, и контур подачи оксида алюминия, предназначенный для подачи оксида алюминия на первую ступень (100) обработки и вторую ступень обработки;
причем электролизная установка (1000) отличается тем, что контур обработки газов содержит теплообменник (142), размещенный между первой и второй ступенями обработки для охлаждения электролизных газов после обработки электролизных газов на первой ступени обработки и перед обработкой электролизных газов на второй ступени обработки.
2. Электролизная установка (1000) по п. 1, в которой вторая ступень обработки (102) содержит реактор (120), предназначенный для связывания диоксида серы адсорбцией на оксиде алюминия, поступающем из контура подачи оксида алюминия.
3. Электролизная установка (1000) по п. 1 или 2, в которой первая ступень обработки (100) содержит реактор (104), предназначенный для связывания фтороводорода адсорбцией на оксиде алюминия, поступающем из контура подачи оксида алюминия.
4. Электролизная установка (1000) по п. 1 или 2, в которой первая ступень обработки (100) содержит множество реакторов (104), причем каждый реактор (104) соединен с группой электролизных ванн (2), каждая группа электролизных ванн (2) содержит одну или несколько электролизных ванн (2) цепочки последовательно соединенных электролизных ванн (2) и каждый реактор (104) имеет
первый вход (106), соединенный с соответствующей группой электролизных ванн (2), для сбора электролизных газов, образующихся в группе электролизных ванн (2);
второй вход (108), соединенный с контуром подачи оксида алюминия для подачи в каждый реактор (104) оксида алюминия для связывания фтороводорода, содержащегося в электролизных газах, адсорбцией на оксиде алюминия;
первый выход (110) для отвода электролизных газов, обработанных на первой ступени (100) обработки, на вторую ступень обработки (102).
5. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждый реактор (104) предназначен для подогрева оксида алюминия, подаваемого в группу электролизных ванн (2), с которой соединен реактор (104), за счет передачи тепла между электролизными газами, циркулирующими в реакторе (104), и указанным оксидом алюминия и каждый реактор (104) имеет второй выход (112) для подачи в группу электролизных ванн (2) оксида алюминия, подогретого в реакторе (104) электролизными газами.
6. Электролизная установка (1000) по п. 5, в которой каждый реактор (104) имеет камеру (114), ограничивающую объем, в котором одновременно циркулируют электролизные газы, поступающие из соответствующей группы электролизных ванн (2), и оксид алюминия, предназначенный для подачи в эту группу объединенных электролизных ванн (2), причем камера (114) предназначена для обеспечения передачи тепла при прямом контакте между электролизными газами и оксидом алюминия, предназначенным для подачи в соответствующую группу электролизных ванн (2).
7. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждый реактор (104) первой ступени обработки (100) предназначен для разделения электролизных газов, твердых частиц, транспортируемых этими электролизными газами, и фторированного оксида алюминия, образующегося после адсорбции фтора на оксиде алюминия, введенном в реактор (104) через второй вход (108).
8. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой реакторы (104) первой ступени обработки (100) представляют собой реакторы циклонного типа.
9. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждый реактор (104) расположен менее чем в 40 м, предпочтительно менее чем в 20 м и преимущественно менее чем в 10 м от каждой электролизной ванны (2) из группы электролизных ванн (2), с которой соединен этот реактор (104).
10. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждая группа электролизных ванн (2) содержит не более четырех и предпочтительно не более трех электролизных ванн (2) в цепочке последовательно соединенных электролизных ванн (2).
11. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждая группа электролизных ванн (2) содержит несколько электролизных ванн (2), а электролизные ванны (2) каждой группы электролизных ванн (2) представляют собой смежные электролизные ванны (2) цепочки последовательно соединенных электролизных ванн (2).
12. Электролизная установка (1000) по п. 4, в которой каждая группа электролизных ванн (2) содержит единственную электролизную ванну (2).
13. Электролизная установка (1000) по п. 4, причем электролизная установка (1000) содержит устройство (136) десорбции, предназначенное для обеспечения десорбции диоксида серы, связанной оксидом алюминия, причем устройство (136) десорбции имеет вход (138), соединенный со второй ступенью обработки (102), для сбора сульфированного оксида алюминия, образующегося в результате обработки диоксида серы на второй ступени обработки (102) адсорбцией диоксида серы на оксиде алюминия, и выход (140), соединенный со вторым входом (108) реакторов (104) первой ступени обработки (100), так что оксид алюминия, подаваемый в реакторы (104) первой ступени обработки (100), представляет собой десульфированный оксид алюминия, выходящий из устройства десорбции (136).
14. Электролизная установка (1000) по п. 13, в которой теплообменник (142) связан с контуром циркуляции текучего теплоносителя, предназначенным для снижения температуры электролизных газов, выходящих из реакторов (104) первой ступени обработки (100) за счет нагревания текучего теплоносителя, циркулирующего в этом контуре циркуляции текучего теплоносителя, а контур циркуляции текучего теплоносителя предназначен для передачи тепла нагретого текучего теплоносителя десорбирующему текучему агенту, предназначенному для ввода в устройство десорбции (136).
15. Электролизная установка (1000) по п. 1 или 2, в которой контур обработки газов содержит устройство увлажнения (148) перед второй ступенью обработки (102).
16. Способ обработки электролизных газов, выделяющихся в электролизных ваннах цепочки последовательно соединенных электролизных ванн электролизной установки (1000) и предпочтительно электролизной установки (1000) по любому из пп. 1-15, причем способ включает стадии, на которых
обрабатывают фтороводород, содержащийся в электролизных газах, на первой ступени обработки (100) адсорбцией на оксиде алюминия;
обрабатывают диоксид серы, содержащийся в электролизных газах, на второй ступени обработки (102) адсорбцией на оксиде алюминия;
причем способ отличается тем, что он включает стадию, на которой электролизные газы охлаждают в теплообменнике (142) после обработки электролизных газов на первой ступени обработки и перед обработкой электролизных газов на второй ступени обработки.
17. Способ по п. 16, включающий стадию, которая состоит в обработке фтороводорода, содержащегося в электролизных газах, на первой ступени обработки (100) и включает обработку фтороводорода параллельно во множестве реакторов (104), причем каждый реактор (104) соединен с группой электролизных ванн (2) цепочки последовательно соединенных электролизных ванн (2), причем каждая группа электролизных ванн (2) содержит одну или несколько электролизных ванн (2) цепочки последовательно соединенных электролизных ванн (2).
18. Способ по п. 17, причем способ включает стадию подогрева оксида алюминия, предназначенного для подачи в электролизные ванны (2) каждой группы электролизных ванн (2), за счет передачи тепла между оксидом алюминия и электролизными газами, собранными в реакторе (104), соединенном с соответствующей группой электролизных ванн (2).
19. Способ по п. 18, в котором передачу тепла осуществляют при прямом контакте между оксидом алюминия и электролизными газами.
20. Способ по п. 17, причем способ включает
связывание диоксида серы адсорбцией на оксиде алюминия в реакторе (120) второй ступени обработки (102) для получения электролизных газов, очищенных от диоксида серы, с одной стороны, и сульфированного оксида алюминия, с другой стороны;
отделение десорбцией диоксида серы, находящегося на сульфированном оксиде алюминия, в устройстве десорбции (136) для получения десульфированного оксида алюминия;
ввод десульфированного оксида алюминия в реакторы (104) первой ступени обработки (100) с целью адсорбции фтора, содержащегося в электролизных газах, и получения фторированного оксида алюминия;
подачу фторированного оксида алюминия после реакторов (104) первой ступени обработки (100) в электролизные ванны (2) для введения оксида алюминия в реакцию электролиза.