4.3
Методы, рассматриваемые при определении Наилучших Доступных Технологий (НДТ)
В разделах настоящего документа, озаглавленного «Методы, рассматриваемые при определении НДТ» изложены методы, которые, в большинстве
случаев, считаются перспективными для достижения высокого уровня защиты окружающей среды в промышленности. Исходные данные по формату
описания методов приведены в разделе 2.12 и в таблице 2.10.
В данном разделе представлен ряд методов для предотвращения или снижения выбросов и остатков, а также методов для снижения общего расхода
энергии. Все технологии являются коммерчески доступными. Приведенные примеры демонстрируют методы с достаточной экологической
эффективностью. Методы в примерах приводятся в соответствии с данными, предоставленными предприятиями, государствами-членами ЕС и
оценкой Европейского бюро по комплексному предотвращению и ограничению загрязнений (EIPPCB). Общие технологии, описанные в главе 2 для
общих процессов, применяются в значительной степени к методам данной отрасли и влияют на способ контроля и использования основных и
вспомогательных процессов.
4.3.1
Глинозем
4.3.1.1
Методы снижения выбросов пыли при хранении, перемешении и транспортировке боксита и глинозема
Общие методы, применяемые для снижения диффузных выбросов при хранении, перемешении и транспортировке сырья для производства глинозема
рассмотрены в главе 2 (см. Раздел 2.12.4.1) и в разделе «Выбросы» справочного документа о наилучших доступных технологиях по хранению [290,
EC 2006].
Описание
Методы для рассмотрения:
• электростатический фильтр (ЭСФ) (см. Раздел 2.12.5.1.1);
• рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4).
Техническое описание
Пыль, образующаяся в результате операций размола, разделения, упаковки и транспортировки, может быть собрана, а степень воздействия пыления
снижена. Рукавные фильтры (см. Раздел 2.12.5.1.4), как правило, используются для операций при комнатной температуре. Рукавные фильтры могут
показывать более высокие коэффициенты пылеулавливания, чем ЭСФ на данном этапе.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение выбросов в атмосферу.
• Утилизация материалов.
Межсредовой эффект
Увеличение потребления энергии.
Экологические и эксплуатационные показатели
Предоставлены данные о пылевых выбросах от 10 мг/м3 до 70 мг/м3.
Технические соображения по применимости
При использовании рукавных фильтров действуют ограничения по температуре и влажности газа.
Экономические аспекты
Не сообщается.
Побудительная причина для реализации
• Снижение выбросов пыли.
• Улавливание материала для повторного использования.
Примеры промышленных предприятий
Греция, Франция, Испания, Германия, Румыния и Ирландия.
Справочная литература
[290, ЕС 2006]
4.3.1.2
Методы сокращения выбросов от сушильных печей, котлов и печей прокалки при производстве глинозема
Подсушивание боксита по необходимости, хотя и достаточно редко, производится на руднике, и, следовательно, не входит в объем данного
документа. Котлы выше 50 МВт рассматриваются в справочном документе о наилучших доступных технологиях по системам сжигания большой
производительности. Рассматриваются только методы сокращения выбросов от печей прокаливания.
Описание
Методы для рассмотрения:
• электростатический фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.1) или рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4);
• выбор топлив с низким содержанием серы или природного газа, при их наличии;
• горелки с низким уровнем выбросов NOX.
Техническое описание
При использовании технологии прокалки мелкая пылевая фракция глинозема обычно собираются с помощью ЭСФ, хотя в некоторых печах в
настоящий момент устанавливаются рукавные фильтры в зависимости от температуры отводимых газов.
Выбросы SO2 зависят от содержания серы в используемом топливе. При сжигании природного газа, как правило, образуются достаточно малые
выбросы из-за низкого содержания серы. Тем не менее, следует принимать во внимание, что содержание серы в природном газе, хотя и низкое, может
значительно варьироваться в зависимости от условий добычи и распределения газа.
Во время процесса сжигания также образуется NOX. Выбросы NOX очень сильно зависят от типа используемого топлива, конструкции горелки,
камеры сгорания и температуры. Более высокие уровни NOX отмечены в производстве специальных сортов глинозема при повышенных рабочих
температурах.
Достигнутые экологические выгоды
Снижение выбросов в атмосферу.
Межсредовой эффект
• Увеличение потребления энергии.
• Образование отходов.
Экологические и эксплуатационные показатели
Выбросы из печей прокалки глинозема приведены в таблице 4.31.
Таблица 4.31: Выбросы от печей прокалки глинозема
Метод
Расход
Предприятие
смягчения Значение
м3/ч
воздействия
Мин.
151 384
Е (используется топливо
Макс.
245 288
из
ЭСФ
бункера С)
Средн.
219 133
В
D
D
ЭСФ
Рукавный
фильтр
Рукавный
фильтр
Мин.
NR
Макс.
300 000
Средн.
NR
Мин.
Макс.
106 900 (расчетный)
Средн.
Мин.
Макс.
92 608 (расчетный)
Средн.
Способ получения
данных и
периодичность
Периодическое
измерение
NR
Пыль
NOХ
мг/м3
кг/т
мг/м3
кг/т
10,00
0,01
123,00
0,14
145,00
0,19
236,00
0,20
68,00
0,10
157,00
0,18
7,00
0,0006
186,55
0,03
76,00
0,01
1519,05
0,30
23,00
0,002
536,25
Непрерывное
измерение
(среднемесячное)
19,09
23,23
35,75
Непрерывное
измерение
(среднегодовое)
10,53
0
29,97
29,97
23,661
0,07
0,05
22,89
44,85
272,6
0,10
0,33
118,83
Примечание: NR: не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Предприятие (предприятие А) также представило информацию по пыли при непрерывном измерении с трех печей прокалки. Данные предприятия А
не показаны, так как они включают в себя данные, полученные при запуске и остановке печей прокалки (т.е. вне обычных условий эксплуатации).
Тип используемого топлива, а также выбор изготавливаемой продукции могут значительно влиять на образование пылевых выбросов.
NOх достигает верхних значений диапазона в процессах обжига при производстве специальных сортов глинозема, где требуется поддерживать
повышенный уровень обжига.
Технические соображения по применимости
Стандартными методами для печей прокалки являются подача экологически чистых видов топлива и использование высокопроизводительных
горелок совместно с применением технологий ЭСО. Тем не менее, конфигурации систем зависят от проектных требований, на которые также влияет
выбор изготавливаемой продукции (металлургический глинозем, специальные оксиды алюминия, и т.д.).
При использовании рукавных фильтров действуют ограничения по температуре и влажности газа.
Экономические аспекты не сообщается.
Побудительная причина для реализации
Снижение воздействия на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
Испания, Франция, Германия, Греция, Ирландия и Румыния.
Справочная литература
[386, B. E. Raahaughe, F L Smidth 2011]
4.3.1.3
Методы предотвращения и минимизации образования бокситных остатков при производстве глинозема
Образование отходов при переработке боксита на глинозем является принципиальной экологической проблемой, требующей обязательного
рассмотрения методов для предотвращения и минимизации образования бокситных остатков при производстве глинозема. Нижеуказанные методы
дополняют технологии, применяемые при образовании и перемещении бокситных шламов, в соответствии со справочным документом о наилучших
доступных технологиях по контролю хвостов и отвальной породы в горнодобывающей деятельности.
Описание
Методы для рассмотрения:
• уплотнение,
• снижение / нейтрализация щелочи в бокситных остатках.
Техническое описание
Принято считать, что оптимальным подходом при обработке бокситных шламов обычно является снижение рН и/или влажности до минимально
возможного уровня. Глиноземные комбинаты должны стремиться свести к минимуму щелочность шламовых остатков, подлежащих захоронению,
обеспечивать максимальное содержание твердого вещества, в случаях, где это практически необходимо, выполнять проектирование и строительство
стен плотин / дамб с высоким качеством для снижения риска их разрушения, и утилизировать отходы таким образом, который бы способствовал
выполнению мероприятий по рекультивации / благоустройству / восстановлению растительного покрова / повторному использованию, чтобы
площадки для хранения бокситных остатков в конечном счете могли быть возвращены в естественное состояние или использованы иным полезным
способом.
Бокситные остатки могут быть вакуумированы или отфильтрованы под высоким давлением с получением полусухого концентрата (кека); при
необходимости, можно использовать воду или пар для уменьшения щелочности перед транспортировкой, хранением или применением.
Сухой бокситный остаток может пылить. В среднесрочной / долгосрочной перспективе территорию шламохранилищ рекомендуется покрывать
земляным слоем / выполнять восстановительные мероприятия и производить посадку зеленых насаждений. В краткосрочной перспективе подавление
пыли производится с помощью увлажения водой.
Заметные успехи достигнуты при использовании бокситного остатка в дорожном строительстве, производстве цемента, его введении в состав
укупорочных материалов и в качестве вещества для замены огнеупоров. В настоящее время, однако, используется только очень небольшая доля
бокситных остатков.
Кроме того, можно использовать щелочность бокситных остатков для поглощения CO2. Данный метод реализуем, когда месторождение бокситов
находится в пределах промышленной площадки, поблизости от алюминиевого завода или другого основного источника CO2, например, производства
аммиака, как это практикуется в Австралии.
Дополнительные сведения приводятся в справочном документе о наилучших доступных технологиях по контролю хвостов и отвальной породы в
горнодобывающей деятельности. [332, 2009] COM.
Достигнутые экологические выгоды
Минимизация бокситных остатков, отводимых на захоронение.
Межсредовой эффект
Не сообщается.
Экологические и эксплуатационные показатели
Пластинчатые и рамные фильтры, используемые предприятиями в Греции и Франции позволяют достичь содержания твердых веществ > 70% в
бокситных остатках.
Значительное снижение расхода воды может также быть достигнуто с помощью «агротехнических» методов организации поля хранения шлама—
после выполения соответствующей обработки и по истечении определенного периода времени можно получить содержание твердого вещества более
50%.
Технические соображения по применимости
Такие факторы, как возраст и технология, применяемая на предприятии, наличие незанятых площадей, близость к морю, местные преимущества,
такие как заброшенные шахты, климат, логистика, состав шламового остатка, и нормативные положения влияют на результат, который может быть
достигнут.
Некоторые из решений, описанные в настоящем документе, применимы в очень ограниченных случаях, так как имеются отличия в определенных
характеристиках каждого предприятия и площадки его расположения. Например, для некоторых предприятий установлены ограничения по
максимальному содержанию твердой фазы, при этом транспортировка бокситного остатка до шламохранилища должна выполняться с применением
насосных систем.
Использование остатка щелочи в бокситном шламе
Технология использования бокситных шламов для поглощения СО2 находится в стадии разработки и ее применение с технической и экономической
точки зрения все еще на стадии изучения.
Экономические аспекты
Пример: промышленная площадка (Франция) требует обезвоживания шлама при сводной производительности более 400 000 т/год, при этом первая
очередь инвестиций более 8 миллионов евро позволяет перерабатывать 130 000 т / год путем пропускания материала через фильтр-пресс. Для выхода
на полную производительность в ближайшем будущем необходимо вложить средства более чем в три раза превышающие уже вложенную сумму.
Побудительная причина для реализации
Снижение воздействия на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
В Испании и Ирландии используются барабанные вакуумные шламовые фильтры. Предприятие во Франции прекращает сброс шлама в море в 2016
году и переходит на использование фильтр-прессов.
Справочная литература
[247, New possible uses of Red Mud, French Report 20q8], [332, COM 2009 1, [387, EAA 2013]
4.3.1.4
Методы снижения потребления энергии при производстве глинозема из бокситов
Описание
Методы для рассмотрения:
• пластинчатые теплообменники,
• печи циркулирующего кипящего слоя,
• контур выщелачивания,
• выбор боксита.
Техническое описание
Пластинчатые теплообменники
Количество тепла из раствора, поступающего на участок осаждения, увеличивается путем применения пластинчатых теплообменников по сравнению
с установкой мгновенного охлаждения.
Печи циркулирующего кипящего слоя
Печи циркулирующего кипящего слоя имеют гораздо более высокую энергетическую эффективность, чем вращающиеся печи, так как рекуперация
тепла из глинозема и дымовых газов проходит более эффективно.
Для повышения коэффициента использования энергии конструкция вращающихся печей может быть адаптирована путем модификации конструкции
горелки или ее положения в печи; горячие отходящие газы можно использовать для предварительного нагрева подаваемого гидрата. Удельный расход
энергии печи кипящего слоя на заводе Alunorte снижен до 2790 кДж/кг глинозема.
Контур выщелачивания
При использовании одинарного потока суспензию нагревают в одной цепи без использования острого пара, таким образом, нагрев до температуры
дегидратации достигается без разбавления суспензии, как это происходит при выщелачивании двойным потоком. Трубчатый выщелачиватель
является одним из примеров доступных методов выщелачивания в одинарном потоке.
Выбор боксита
Качество бокситной руды влияет на потребление энергии. При использовании более сырого боксита больший объем воды поступает в процесс, в
дальнейшем вода должна быть выпарена. Кроме того, бокситы с высоким содержанием моногидрата (бемит и/или диаспор) требуют поддержания
повышенного давления и температуры в процессе выщелачивания, что приводит к увеличению потребления энергии. Бокситы классифицируются в
основном по процентному содержанию доступного глинозема и типу глинозема в руде (гиббсит, бемит, диаспор).
Гиббсит наиболее просто извлекается из боксита при сравнительно низкой температуре (150 °C). Для извлечения глинозема в раствор при содержании
бемита более 4%, необходимо повысить температуру в процессе до 250 °С, чтобы растворить бемит в щелочном растворе (при высоких температурах
или ректификационном давлении). Диаспор требует еще более высокой температуры. Некоторые бокситные руды, содержащие бемит и гиббсит,
можно перерабатывать в контуре выщелачивания с двойным потоком, который не требует полной дегидратации при высокой температуре для
растворения незначительного количества присутствующего бемита.
Бокситы с более высоким содержанием глинозема минимизируют затраты энергии на транспортировку и перемешение, а также образуют меньший
объем отходов.
Высокое содержание кремния в боксите приводит к повышенной потере каустической соды за счет реакции оксида кремния с образованием
алюмосиликата натрия (содалита), что приводит к потерям натрия и алюминия и ведет к разбавлению щелока. При этом также снижается
эффективность использования энергии.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение потребления энергии при выщелачивании.
• Сокращение основных выбросов во все среды.
Межсредовой эффект
Нет данных.
Экологические и эксплуатационные показатели
Оптимизация процесса позволяет снизить удельный расход энергии до уровня менее 7,0 ГДж/т Al2O3 при использовании трубчатых автоклавов.
Для заводов с традиционным процессом выщелачивания удельный расход энергии в зависимости от применяемой технологии может быть снижен до
уровня менее 10 ГДж/т Al2O3.
Технические соображения по применимости
Пластинчатые теплообменники
Данная технология целесообразна для применения, когда энергия охлаждающей жидкости может быть повторно использована в процессе, при
условии соответствия балансу конденсата и выполнения условий выщелачивания.
Печи циркулирующего кипящего слоя
Не применяются к глинозему специальных сортов / неметаллургического типа, так как более высокие уровни прокалки могут быть достигнуты только
во вращающейся печи. Недавние исследования [388, Finland 2013] показывают, что печи кипящего слоя могут генерировать уровни вскрытия частиц,
которые несколько выше передовых показателей вращающихся печей.
Конструкция вращающейся печи может быть адаптирована путем модификации конструкции горелки или ее положения в печи и путем использования
горячих отходящих газов для предварительного нагрева подаваемого гидрата.
Контур выщелачивания
Процессы с выщелачиванием двойным потоком с вдуванием пара невозможно перевести на выщелачивание одинарным потоком без полного
перепроектирования и перестройки всего производственного цикла; многие предприятия не имеют достаточных свободных площадей.
Выбор боксита
Ряд процессов спроектирован для работы на бокситной руде определенного качества, что ограничивает использование альтернативных источников.
Ограничение относится к предприятиям, работающим при высокой температуре и давлении, которые по определению являются менее
энергоэффективными (например предприятия, использующие руду с высоким содержанием бемита и сводным содержанием доступного глинозема).
Экономические аспекты
Печи циркулирующего кипящего слоя
Расчетное снижение расхода топлива от 30% до 35% достигается при переходе с типовых вращающихся печей на печи кипящего слоя. Расчеты
показывают, что можно достичь половинной эффективности от вышеуказанного снижения, если оптимизировать конструкцию горелки, переместить
горелку и установить систему подогрева гидрата для вращающейся печи.
Контур выщелачивания
Трубное выщелачивание практически не подлежит рассмотрению для установки на существующих предприятиях исходя из факторов стоимости и
наличия свободных площадей. Следует также отметить, что использование трубных автоклавов на некоторых предприятиях вызвало появление
накипи, что в значительной степени нивелировало экономический эффект модификации процесса. В соответствии с данными, предоставленными
TWG, только два предприятия в мире используют процесс выщелачивания (один завод в Германии).
Побудительная причина для реализации
• Снижение энергетических затрат.
• Снижение воздействия на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
• Печи кипящего слоя: Испания, Ирландия.
• Вращающиеся печи: Франция, Греция.
• Статические печи прокалки: Греция, Румыния.
• Трубные автоклавы-выщелачиватели: Германия.
• Заводы для производства специальных сортов глинозема: Франция, Венгрия.
Справочная литература
[386, EAA 2012 1, [389, EAA 2012].
4.3.2
Аноды для производства алюминия
4.3.2.1
Методы сокращения выбросов при хранении, перемещения и транспортировке первичных и вторичных сырьевых материалов
Общие методы, применяемые для снижения диффузных выбросов при хранении, перемешении и транспортировке первичных сырьевых материалов
для производства анодов рассматриваются в главе 2 (см. Раздел 2.12.4.1) и в разделе Выбросы справочного документа о наилучших доступных
технологиях по хранению [290, EC 2006]. Методы, связанные с хранением и обработкой кокса, считаются отраслеориентированными.
Описание
Методы для рассмотрения:
• рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4) или циклон с последующим ЭСО (см. Раздел 2.12.5.1.1);
• скруббер сухой очистки (см. Раздел 2.12.5.2.3), регенеративный термический окислитель (РТО) (см. Раздел 2.12.5.2.1) или каталитический
термический окислитель (КТО) (см. Раздел 2.12.5.2.1).
Техническое описание
Рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4) или циклон с последующим ЭСО (см. Раздел 2.12.5.1.1) Системы обеспыливания применяются при хранении и
перемещении кокса, на стадиях дробления, измельчения и фракционного разделения. Рукавные фильтры являются наиболее широко применяемым
методом и могут достигать более высоких коэффициентов пылеулавливания, чем ЭСФ.
Сухой скруббер (см. Раздел 2.12.5.2.3), РТО (см. Раздел 2.12.5.2.1) или КТО (см. Раздел 2.12.5.2.1)
Данные методы применяются в некоторых случаях при снижении выбросов на участке хранения горячего пека. Также применяется деаэрация
вытесненных газов. В сухих скрубберах обычно используют кокс в порошковом виде в качестве очищающего агента.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение выбросов пыли.
• Улавливание материала для повторного использования.
• Сокращение выбросов ЛОС.
Межсредовой эффект
• Увеличение потребления энергии.
• Увеличение уровня шума.
Экологические и эксплуатационные показатели
Таблица 4.32, предоставленная EAA, показывает диапазоны производительности для выбранных методов.
Таблица 4.32: Диапазон пылевых выбросов при перемешении, хранении и транспортировки сырьевых материалов
Диапазон концентрации в
Источник
Тип снижения загрязнения
Загрязнитель
штабелях (мг/м3)
Циклон, ЭСФ
Пыль
20 - 60
Перемешение и хранение материала.
Кокс и повторно используемый
углеродный материал
Рукавный (тканевый) фильтр
Пыль
5 - 20
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Технические соображения по применимости
Рукавные фильтры являются общеприменимым методом.
Экономические аспекты
Не сообщается.
Побудительная причина для реализации
Снижение воздействия завода на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
• Рукавный фильтр или ЭСФ: на всех европейских предприятиях применяют рукавные фильтры или ЭСФ.
• Сухой скруббер кокса: Испания.
• РТО и КТО: Норвегия, Испания.
Справочная литература
[296, EAA, OEA 2012]
Методы снижения выбросов пыли и ПАУ при измельчении, смешивании и формовании анодов
4.3.2.2
Описание
Методы для рассмотрения:
• рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4);
• конденсаторы;
• сухой скруббер (см. Раздел 2.12.5.2.3) с последующей очисткой рукавным фильтром;
• РТО (см. Раздел 2.12.5.2.1) или КТО (см. Раздел 2.12.5.2.1).
Техническое описание
Методы снижения воздействия на данном этапе применяются для очистки газов с участка хранения лишь в особых случаях, поскольку операции
измельчения, смешивания и формования обычно выполняются в пределах выделенных зон производственного корпуса, технологически не связанных
с хранением, перемещением и транспортированием.
Сухой скруббер (см. Раздел 2.12.5.2.3) и рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4)
Коксовая пыль и продукты переработки в процессе измельчения и предварительного нагрева могут собираться и фильтроваться с помощью рукавных
фильтров. ПАУ, выделяемые пеком во время смешивания и формования, могут конденсироваться и/или адсорбироваться на мелких частицах кокса и
затем отфильтровываться с помощью рукавных фильтров. Конденсация может быть достигнута путем использования воздушных и/или водяных
систем внешнего и/или внутреннего охлаждения, в колонне-градирне. «Заполненная» пыль затем вновь поступает в процесс смешивания, при наличии
возможности, с учетом требований к качеству в производстве пасты.
При использовании твердого пека газы при его переплавлении очищаются аналогично пековым газам на стадии смешивания.
РТО (см. Раздел 2.12.5.2.1) или КТО (см. Раздел 2.12.5.2.1)
Пыль и ПАУ, выделяемые во время смешивания и формования, могут утилизироваться сжиганием в РТО или КТО; при этом часть генерируемого
тепла может быть подана в процесс, а также использована для поддержания температуры на этапах хранения и смешивания.
Достигнутые экологические выгоды
Сухой скруббер и рукавный фильтр
• Снижение выбросов пыли и ПАУ.
• Повторное использование собранной пыли.
РТО или СТО
• Снижение выбросов пыли и ПАУ.
Экологические и эксплуатационные показатели
Рукавный фильтр и РТО
Таблица 4.33: Выбросы при удалении коксовой пыли
Предприятие
1
Метод смягчения
воздействия
РТО
Значение
Расход
м3/ч
Мин.
Макс.
55 559
72 577
Средн.
67 359
Способ получения данных и периодичность
Периодическое измерение (базисный год 2010)
Пыль
мг/м3
0,06
0,25
кг/т анода
8,8E-05
3,82E-04
0,16
3,23E-04
1
РТО
Мин.
55 559
Макс.
72 577
Средн.
67 359
0,15
3 000
35 000
18 000
Периодическое измерение (базисный год 2010)
0,80
10
3
NR
5,65
0,01
Периодическое измерение (базисный год 20082010)
2
Рукавный фильтр
Мин.
Макс.
Средн.
3
Рукавный фильтр
Средн.
13 212
Периодическое измерение (один раз в год;
базисный год 2007-2010)
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
3 924
35 532
25200
Периодическое измерение
(Двенадцать раз в год; базисный год 2011)
NR
Периодическое измерение
4
Рукавный фильтр
5
Рукавный фильтр
6
7
Рукавный фильтр
Рукавный фильтр
24 840
27 000
25 830
2 892
4 665
3 726
17 997
22 943
21 398
3 373
4 799
4 024
Периодическое измерение
Периодическое измерение (десять раз в год;
базисный год
2010)
0,01
1,7E-05
0,44
5,88E-04
3,05E-04
NR
0,30
15,07
3,05
2
16,70
6,60
20,50
10,70
0,15
NR
20,04
1,13
3,35
2,11
0,98
17,75
5,61
NR
NR
NR
5,8E-05
0,037
0,008
0,003
0,008
0,005
4,15E-04
0,008
0,002
Примечание: NR: не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Сухой скруббер и рукавный фильтр
Скрубберы цеха анодной массы на европейских предприятиях обычно работают на производительности от 25 000 м3/ч до 100 000 м3/ч, около 10 000
м3/ч которой приходится на газы, образуемые при смешении горячего пека.
Таблица 4.34: Выбросы процессов очистки пека
Метод смягчения
Расход
Предприятие
Значение
воздействия
м3/ч
2
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
4
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
5
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
6
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
7
РТО
8
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
DE 1
Скруббер сухой
очистки коксом +
рукавный фильтр
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Мин.
Макс.
Средн.
Макс.
5 000
35 000
18 000
10 476
14 040
12 064
NR
Способ получения данных и периодичность
Периодическое измерение
Периодическое измерение (базисный год 2011
год)
Периодическое измерение
6 120
7 200
6 480
9 348
12 900
11 770
20 985
27 421
23 891
Периодическое измерение (двенадцать раз в год;
базисный год 2010 год)
NR
Непрерывное измерение (базисный год 2008 год;
17 293 получасовых измерений)
Периодическое измерение (четыре раза в год)
Периодическое измерение (двенадцать раз в год;
базисный год 2010 год)
Пыль
мг/м3
0,20
17,00*
3,00
1,33
10,93
4,23
0,30
4,80
2,00
0,2
1,90
0,80
0
4,11
0,98
4,10
NR
11,93
мг/м3
NR
NR
NR
NR
0
0,005
0,001
0,006
NR
0,015
79.69% измерений ниже 4 мг/м3
98.18% измерений ниже 6 мг/м3*
Примечание: * Предельное значение выбросов (ПЗВ) 5 мг/м3; NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]; [385, Германия 2012]
Предприятие FR 1 также сообщило о инциденте, когда измерение пыли показало 9,64 мг/м3 в 2011 году. По результатам внутреннего расследования
был сделан вывод о том, что инцидент произошел из-за проблемы в системе подачи.
Только Предприятия 8, DE 1 и FR 1 представили данные по БаП на данном этапе процесса. Среднее значение, на основе периодических измерений,
для Предприятия 8 составляет 21.67 пг/м3 (0,0277 г/т анода); приведенные значения (точечные пробы) для Предприятия DE 1 составляют 0,7 - 1,4
пг/м3; для Предприятие FR 1 данные составляют 1,9 пг/м3 (приведенное ПЗВ для этого предприятия составляет 0,5 пг/м3).
РТО или СТО
Хотя Предприятие 7 сообщило об использовании РТО для очистки горячего пека, данные по ПАУ/БаП предоставлены не были.
Межсредовой эффект
Сухой скруббер и рукавный фильтр
• Увеличение потребления энергии (охлаждение).
РТО или СТО
• Увеличение потребления энергии (использование РТО / СТО). Однако, использование РТО исключительно для очистки концентрированных
паров пека означает, что, в основном, установка эксплуатируется в автотермическом режиме, со сниженным потреблением энергии. По мере
увеличения числа подключенных точек газосбора к поточному питателю РТО эксплуатация системы будет требовать больше энергии.
Технические соображения по применимости
Рукавный фильтр
Рукавный фильтр применяется исключительно в качестве автономного метода для удаления инертной коксовой пыли при хранении и дроблении
кокса.
Сухой скруббер и рукавный фильтр
Данные методы применяются на всех участках выделения пековых газов и/или пыли в цехе анодной массы.
РТО или СТО
Данные методы применяются при смешивании пасты, охлаждении и формовании анодов, с выделением более высоких концентраций пека.
Экономические аспекты
Сухой скруббер и рукавный фильтр
Инвестиционные вложения для одной установки сухого скруббера с пропускной способностью 50 000 м3 составляют примерно 1,4 миллиона евро (не
включая газосборную сеть, но учитывая стоимости монтажа).
РТО или СТО
Инвестиционные вложения для одной установки CTO небольших габаритов в 2002 году составляли примерно 300 000 долларов США. Установка
аналогичной системы в 2006 году обошлась примерно в 600 000 евро.
Ежегодные эксплуатационные расходы составили примерно 6 000 долларов США (в основном для очистки и загрузки каталитического наполнителя).
Электропитание при запуске производится в течение примерно восьми часов (50 кВтч); в дальнейшем очищенный газ из КТО поддерживает систему в
рабочем режиме. Кроме того, электрическая энергия используется для питания вентилятора с производительностью отвода газа 1000 м3/час.
Инвестиционные вложения предприятия в Норвегии для одной установки РТО с пропускной способностью 10 000 м3/ч составили 1,9 миллионов евро.
Годовое техническое обслуживание составляет 20 000 евро.
Инвестиционные вложения вдля одной установки РТО с пропускной способностью 50 000 м3/ч составят примерно 4 миллиона евро. Использование
системы аналогичной производительности, состоящей из РТО для очистки газа с повышенным содержанием пековых газов и сухого скруббера для
газа с низкой концентрацией пековых газов, составит около 3 миллионов евро (не включая газосборную сеть в обоих случаях, но учитывая стоимость
монтажа).
Побудительная причина для реализации
• Снижение выбросов в атмосферу.
• Улавливание пыли и пека и их возврат в процесс.
Примеры промышленных предприятий
• Сухой скруббер и рукавный фильтр: большинство европейских предприятий.
• РТО или СТО: Норвегия, Испания.
Справочная литература
[272, Al input 2008], [348, French input for Aluminium 2010]
4.3.2.3
Методы сокращения выбросов при обжиге в анодном производстве
Описание
Методы для рассмотрения:
• скруббер сухой очистки (см. Раздел 2.12.5.2.3) с использованием глинозема в качестве адсорбента с последующей очисткой рукавным фильтром
(см. Раздел 2.12.5.1.4);
• мокрый скруббер (см. Раздел 2.12.5.1.6);
• РТО (см. Раздел 2.12.5.2.1) с предварительной очисткой и доочисткой;
• Использование сырья с низким содержанием серы.
Техническое описание
Из основной кольцевой рампы от каждой печи обжига, дымовой газ по системе газоходов поступает в газоочистное сооружение (ГОУ). Применяемые
технологии зависят от типа предприятия (комплексный завод по производству анодов и алюминия или автономное анодное производство).
Сухой скруббер (см. Раздел 2.12.5.2.3) с последующей очисткой рукавным фильтром (см. Раздел 2.12.5.1.4) Сухая очистка основана на улавливании
фторидов и ПАУ путем адсорбции, с использованием глинозема в качестве агента очистки. Как правило, газы охлаждаются в первом этапе, в
башенном водяном охладителе до тех пор, пока температура газа не достигнет уровня, обеспечивающего адсорбцию фторидов и ПАУ. Затем в реактор
подают свежий глинозем вместе с газовыми выбросами. Большая часть веществ-загрязнителей адсорбируется на глиноземе в реакторе. Смесь
глинозема и газов затем поступает в систему удаления пыли, где «заполненный» глинозем отделяется от газообразных продуктов сгорания. Чаще
всего для удаления пыли используются рукавные фильтры. Дополнительная адсорбция достигается в рукавных фильтрах, в слое отложений на
фильтре. Фторированный глинозем поступает в систему питания электролизеров.
Мокрый скруббер (см. Раздел 2.12.5.1.6)
Фториды, ПАУ и пыль растворяются и/или отделяются от газового потока. Вода циркулирует в замкнутом контуре, с регулярными продувками водой
для поддержания требуемых условий эксплуатации.
РТО (см. Раздел 2.12.5.2.1) с предварительной очисткой и доочисткой
РТО является предпочтительным вариантом для анодных предприятий, которые не имеют прямого доступа к глинозему (автономные производства).
РТО также интегрируется в другие конфигурации в силу исторических причин. Процесс заключается в попеременном пропускании газов через ряд
вспомогательных зон с циклами нагрева, охлаждения и очистки.
Поскольку такие автономные анодные установки позволяют использовать анодные огарки в качестве компонента в системе питания, необходимо
предусмотреть систему улавливания фторидов на этапе доочистки.
Процесс состоит из четырех ступеней:
Удаление крупных частиц смолы и пыли: дымовой газ из печи обжига проходит через уполтненный слой керамических элементов. Тяжелые
частицы смолы конденсируются на слое, который периодически очищается с помощью горячих газов из РТО. Отходящие газы с фазы очистки
поступают в РТО, а не на стадию предварительной обработки.
2. РТО: керамические слои используются для подогрева дымовых газов. Путем периодического изменения направления воздушного потока
керамические слои нагреваются с использованием газа из камеры сгорания.
3. Камера сгорания: отходящие газы поступают в камеру сгорания, где мелкие частицы смолы и ПАУ пережигаются при температуре около 800
°С.
4. Адсорбция фторидов: дымовые газы пропускаются через слой дробленого известняка или извести. На предприятии в Норвегии улавливание
фторидов осуществляется при очистке морской водой; на предприятии в Германии используется сухой глиноземный скруббер с последующей
очисткой рукавным фильтром.
1.
5.
Использование сырья с низким содержанием серы
Содержание серы в производимых анодах и тип используемого топлива существенно влияет на объем выбросов SO2 из печи обжига.
Достигнутые экологические выгоды
Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром
• Сокращение объемов пыли, ПАУ и выбросов фторидов.
• Полное улавливание и возврат в процесс всех продуктов, которые используются в качестве питания ванны.
• Использование глинозема в качестве очищающего агента, сокращая таким образом потребность в других агентах или топливе для нагрева.
Мокрый скруббер
• Снижение выбросов пыли и фтористых соединений.
РТО с предварительной очисткой и доочисткой
• Сокращение пыли, ПАУ и выбросов фтористых соединений.
Использование сырья с низким содержанием серы
• Сокращение выбросов SO2.
Экологические и эксплуатационные показатели
Большинство печей для обжига анодов имеют удельный объем выбросов дымового газа 3500 - 7500 м3 на тонну анода, в зависимости от технологии
печи. Современные открытые печи, как правило, имеют пропускную способность около 5500 м3/т анода.
Объем выбросов может увеличиваться со временем, по мере «старения» печи, ухудшения операционных характеристик огнеупорных материалов и
утечек из газосборных магистралей.
В Таблицах 4.35 по 4.40 представлены данные по выбросам из печей обжига, интегрированных в производственный процесс алюминиевых заводов по
производству первичного алюминия.
В Таблицах 4.41 и 4.42 представлены данные по выбросам из печей обжига автономного предприятия производства анодов.
Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром
Таблица 4.35: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования скруббера глинозема и
рукавного фильтра на предприятии E
Метод смягчения
Расход
Способ получения данных и
Пыль
Фториды
SO2
Значение
(м3/ч)
(мг/м3)
(мг/м3)
(мг/м3)
воздействия
периодичность
Мин.
61 200
1,30
0,41
99,48
Сухой глиноземный
Периодическое измерение
скруббер + рукавный
Макс.
79 200
3,85
0,76
151,28*
(базисный год 2011 год)
фильтр
Средн.
71 460
2,21
0,59
124,35
* Содержание серы в анодах не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Таблица 4.36: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования скруббера глинозема и
рукавного фильтра на предприятии в Германии
Способ получения
Пыль
БаП Формальдегид Бензол Фторводород SO2
Метод смягчения воздействия
Значение
данных и
мг/м3
мкг/м3
мг/м3
мг/м3
мг/м3
мг/м3
периодичность
Мин.
NR
NR
0,4
0,6
NR
22,9
79,09%
измерений
ниже 4 мг/м3
Сухой глиноземный скруббер +
рукавный фильтр
Макс.
Непрерывное
измерение пыли
(17 300 полчасовых
90,03%
измерений в 2008
измерений
году) и периодические
ниже 6 мг/м3
измерения других
параметров
94,65%
измерений
ниже 10 мг/м3
<1,0
2,9
2,4
<0,2
35,2 *
Примечание: * Топливо с низким процентом серы, нет добавления серы к смеси; NR = не сообщается.
Источник: [385, Германия 2012]
Таблица 4.37: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования скруббера глинозема и
рукавного фильтра на предприятии во Франции
Пыль
Фторводород
Фториды
Метод смягчения
Метод для получения
Предприятие
Значение
воздействия
частоты данных
мг/м3
кг/т анода
мг/м3
мг/м3
FR 1
Сухой глиноземный
скруббер + рукавный
Мин.
Периодическое
измерение (два раза в
1,36
0,02
0,02
0,03
фильтр
Макс.
год, базовый год 2012)
Средн.
Мин.
Макс.
FR 1
Средн.
Периодическое
измерение (три раза в
год, базовый год
2011)*
2,56
0,04
0,04
0,07
1,96
0,03
0,03
0,05
1,30
4,67
0,02
0,06
0,03
0,06
0,02
0,11
3,10
00,4
0,03
0,06
* Данное предприятие сообщило об инциденте при измерении значения 15,4 мг/м3. По результатам внутреннего исследования был сделан вывод, что
измеренная величина связана с аварийным состоянием одного из фильтров.
Источник: [390, Франция 2012]
Мокрый скруббер в сочетании с другими методами
Мокрые скрубберы также используются в различных конфигурациях: совместно с сухой инжекционной очисткой (Предприятие А) и с сухим
скруббером с последующей очисткой ЭСФ (предприятие F).
Таблица 4.38: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования сырого скруббера в
совместно с сухой инжекционной очисткой на предприятии с комплексным производством анодов и алюминия
SO2 (1)
Расход
Пыль
БаП
Фториды
Метод
Предприятие смягчения Значение
кг/т
кг/т
г/т
кг/т
мг/м3
мг/м3
мкг/м3
мг/м3
мг/м3
воздействия
анода
анода
анода
анода
Мокрый
Мин.
191 130
скруббер в
Макс.
254 785
сочетании с
A
сухой
12 976
инжекционной Средн.
очисткой
1
( ) содержание серы в аноде 1,4%
Значения получены в 2010 году
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
0,85
5,06
1,47E-04
8,52E-04
0,001
0,207
0,002
0,08
3E-08
1,4E-05
0,46
2,57
8,1E-05
4,91E-04
1,01
4,70E-04
0,058
0,01
2E-06
1,41
2,67E-04
Таблица 4.39: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования сырого скруббера в
совместно с ЭСФ и сухим скруббером на предприятии с комплексным производством анодов и алюминия
Метод для
Расход
Пыль
БаП
Фториды
SO2
Метод
получения
Предприятие смягчения Значение
частоты
кг/т
кг/т
воздействия
м3/ч
мг/м3 кг/т анода мкг/м3
мг/м3 г/т анода мг/м3
данных
анода
анода
0,80
0,004
0,53
0,002
0,002
2E-05
7,32
0,03
Мин.
40 000
Мокрый
Периодическое
скруббер с
измерение
F
ЭСФ и
Макс.
44 800
7,16
0,032
87,02
0,026
0,37
0,001
18,14
0,08
(девять раз в
сухой
год)
скруббер
Средн.
42 873
2,79
0,012
13,01
0,011
0,06
4E-04
11,81
0,05
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Также получены данные с предприятия в Норвегии, которое использует морскую воду в скрубберах и ЭСО жидкой очистки в дополнение к РТО (табл
4.40).
Таблица 4.40: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования РТО в совместно со
скруббером на морской воде и ЭСФ
Метод для
Расход
Пыль
БаП
Фториды
SO2
Метод
получения
Предприятие смягчения Значение
кг/т
кг/т
частоты
м3/ч
мг/м3
мкг/м3
мг/м3
г/т анода
мг/м3 кг/т анода
воздействия
анода
анода
данных
G
Мин.
РТО в
сочетании со
скруббером на Макс.
морской воде и
Средн.
ЭСФ
33 633
118 184
55 582
Периодическое
измерение
(двадцать один
раз в год,
базовый год
2010)
0,18
0,001
1,00
0,002
0,002
3E-06
1,30
0,003
4,71
0,03
47,00
0,365
0,006
5,3E-05
27,06
0,17
1,25
0,004
11,00
0,056
0,004
1,3E-05
9,28
0,04
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
РТО с предварительной очисткой и доочисткой
Пример, приведенный в Таблице 4.41 и Таблице 4.42, относится к РТО, используемому совместно с печью обжига в Нидерландах (80 000 м3/ч).
Таблица 4.41: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования РТО в автономном
производстве анодов (I)
Способ получения данных и
Пыль
Фториды
SO2
NOx
Метод смягчения
периодичность
Предприятие
воздействия
мг/м3
мг/м3
мг/м3
мг/м3
C
РТО
3,5
1,6
250 (1)
61
Средн.
Непрерывное (в среднем с
получасовым интервалом)
(1) Уровень выбросов составил 174 мг/м3 в предыдущие годы из-за низких температур обжига и использования сырья с низким содержанием серы.
Источник [391, Нидерланды 2012]
Дополнительные данные, предоставленные данным предприятием, за период с января по август 2013 года показывают значительные изменения в
суточных выбросах SO2 (от 100 мг/м3 до более чем 500 мг/м3) и фтористого водорода (от менее чем 0,5 мг/м3 до более чем 5 мг/м3). Среднегодовое
содержание серы в анодах составило 1,5% в 2011, 2012 и 2013 годах.
Таблица 4.42: Выбросы при обжиге анода после применения метода смягчения воздействия путем использования РТО в автономном
производстве анодов (II)
Сводный ПАУ
Метод
Способ получения
(EPA)
Предприятие смягчения Значение
данных и периодичность
воздействия
мкг/м3
С
Сводный ПАУ Сводный ПАУ Сводный ПАУ
(EPA)
(OSPAR/NeR) (OSPAR/NeR) *
CxHy
мкг/м3
мкг/м3
мкг/м3
мг/м3
Мин.
28
160
2,8
2,6
2,8
Макс.
430
160
13,8
2,6
2,8
180
160
7,8
2,6
2,8
РТО
Периодическое измерение
Средн.
Источник: [391, Нидерланды 2012]
Межсредовой эффект
Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром
• Увеличение потребления энергии (расход энергии сухого скруббера 30 - 50 кВтч/т анода, с учетом вентиляторов).
• Мокрый скруббер
• Увеличение потребления энергии и воды при использовании открытых контуров.
• Образование отходов.
• При использовании морской воды для доочистки происходит загрязнение морской воды фторидами, сульфатными солями и ПАУ/БаП.
• РТО с предварительной очисткой и доочисткой
• Увеличение потребления энергии (для поддержания температуры в зоне горения). Общее потребление энергии рабочей зоны увеличивается на
10%.
• Увеличение выбросов CO2 и NOx.
• При использовании морской воды для доочистки происходит загрязнение морской воды загрязнение морской воды фторидами, сульфатными
солями.
Технические соображения по применимости
Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром
Данные методы применимы для большинства процессов с использованием глинозема в качестве очистного реагента. В связи с доступностью
глинозема на алюминиевых заводах данные методы наиболее часто используются на предприятии с комплексным производством анодов и алюминия.
Мокрый скруббер
Данный метод применяется на новых предприятиях. При рассмотрении внедрения данной технологии на существующих предприятиях необходимо
учесть увеличение выбросов фторидов, сульфатов и смолистых веществ в водную среду. Применимость метода может быть ограничена, если
установка очистки отработанной воды не позволяет улавливать загрязнитель в отработанной воде со скруббера, а отводимая вода не может быть
возвращена в процесс или сброшена. Применимость метода может быть также ограничена при работе на очень высоких скоростях расхода дымового
газа при значительном объеме отходов и отработанной воды, а также в засушливых районах из-за большого требуемого объема воды.
РТО с предварительной очисткой и доочисткой
Данный метод лучше всего применять в автономных цехах, не имеющих доступа к глинозему. При внедрении в существующих предприятиях с
доступом к глинозему РТО комплектуется дополнительными системами фильтрации пыли.
Использование сырья с низким содержанием серы
Общеприменимый метод.
Экономические аспекты
Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром
Общие капиталовложения в Европе по строительству ГОУ со сдачей «под ключ», с производительностью 133 000 т / год обожженных анодов,
состоящей из сухого скруббера и рукавных фильтров, включая строительные работы, составляют примерно 10 миллионов евро.
РТО с предварительной очисткой и доочисткой
Стоимость проекта установки одного блока РТО печи в Нидерландах в 2003 году составила 12 миллионов евро (без учета инженерных сетей,
инфраструктуры и т.д.). Сводные расходы на обслуживание 300 000 евро в год, газ 42 000 евро в год, электричество 5 000 евро в год. Стоимость
утилизации отходов (известковый остаток) составляет 22 000 евро в год. Установленные в последнее время еще два блока с общей стоимостью 47
миллионов евро (без учета инженерных сетей, инфраструктуры) приведут к более чем трехкратному увеличению эксплуатационных расходов.
Таким образом, при аналогичной производительности, уровень потребления энергии и капитальных затрат значительно выше, чем при использовании
комбинации глиноземных скрубберов и рукавных фильтров. Данный метод не является предпочтительным выбором для предприятий с доступом к
глинозему; метод лучше всего применять в автономных анодных производствах.
Побудительная причина для реализации
Сухой скруббер с последующим восстановлением рукавного фильтра
Снижение выбросов пыли, ПАУ и фторидов.
Мокрый скруббер
Снижение выбросов пыли, ПАУ и фторидов.
РТО с предварительной очисткой и доочисткой
Снижение выбросов пыли, ПАУ и фторидов.
Примеры промышленных предприятий
• Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром: Великобритания, Франция, Италия, Нидерланды, Норвегия, Румыния и другие.
• Сухой скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром и мокрый скруббер: Норвегия.
• Мокрый скруббер: Испания.
• РТО с предварительной очисткой и доочисткой: Нидерланды, Норвегия, Германия.
Справочная литература
[233, Farrell Nordic Mission 2008], [242, Nl Anode Input 2008], [286, OSPAR Rec 98/2 1998], [312, VDI 2286 Aluminium Part 2 2008], [318, Fume treatment
from Baking Furnaces 2007], [348, French input for Aluminium 2010], [375, Mannweiler, Ulrich et al 2006].
4.3.3
Первичный алюминий
4.3.3.1
Методы сокращения выбросов при хранении, перемешении и транспортировке сырья для производства первичного алюминия
Общие методы, применяемые для снижения диффузных выбросов при хранении, перемешении и транспортировке сырьевых материалов,
используемых для производства первичного алюминия, рассматриваются в главе 2 (см. Раздел 2.12.4.1) и в разделе Выбросы справочного документа о
наилучших доступных технологиях по хранению [290, EC 2006].
Описание
Методы для рассмотрения:
• рукавный фильтр (см. Раздел 2.12.5.1.4),
• ЭСФ (см. Раздел 2.12.5.1.1).
Техническое описание
В связи с потенциально сильным пылением глинозема и флюсов пыль может собираться и пылевое воздействие уменьшаться на определенных
участках линии подачи материала, а также при выполнении операций размола и фракционного разделения. Рукавные фильтры (см. Раздел 2.12.5.1.4)
являются наиболее широко применяемой технологией и могут достигать более высоких коэффициентов пылеулавливания, чем ЭСФ (см. Раздел
2.12.5.1.1).
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение выбросов в атмосферу.
• Улавливание материалов с возвратом в процесс.
Межсредовой эффект
Увеличение потребления энергии.
Экологические и эксплуатационные показатели
Не сообщается.
Технические соображения по применимости
Общеприменимый метод.
Экономические аспекты
Не сообщается.
Побудительная причина для реализации
• Снижение выбросов пыли.
• Улавливание материала с возвратом в процесс.
Примеры промышленных предприятий
Все европейские предприятия применяют рукавные фильтры или ЭСФ.
Справочная литература
[290, ЕС 2006]
4.3.3.2
Методы сокращения выбросов перФторводородов при производстве первичного алюминия
Описание
Методами для рассмотрения являются электролизер с обоженными анодами и системой АПГ и электролизер с самообжигающимся анодом, верхним
токоподводом и системой АПГ, в сочетании со следующими функциями:
• автоматическое питание глиноземом с системой питателей точечного типа;
• компьютерный контроль процесса электролиза на основе баз данных активных ванн и контроля рабочих параметров;
• автоматическое подавление анодного эффекта.
Техническое описание
Описание электролизера с обоженными анодами и системой АПГ и электролизера с самообжигающимся анодом, верхним токоподводом и системой
АПГ приведено в разделе 4.1.2.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение периодичности наступления анодного эффекта и уменьшения длительности эффекта.
• Снижение общего объема выбросов СО2 и ПФУ.
• Снижение потребления энергии.
• Оптимизация параметров процесса, например, стабильности ванны, для повышения общей эффективности процесса электролиза.
• Дополнительное снижение выбросов пыли и фторидов в корпус электролиза, так как открывание газосборных укрытий производится реже.
Межсредовой эффект
Не сообщается.
Экологические и эксплуатационные показатели
Расчетные выбросы приведены в разделе 4.2. Целевые показатели по выбросам СО2 в производстве первичного алюминия уже заданы в соответствии
со схемой торговли квотами на выбросы, включая выбросы ПФУ.
Технические соображения по применимости
Автоматическое подавление анодного эффекта не применяется к электролизерам Содерберга, поскольку конструкция самообжигающегося анода
(однокомпонентная) не обеспечивает движение электролита, связанного с этой операцией.
Экономические аспекты
Информация отсутствует.
Побудительная причина для реализации
• Энергосбережение и повышение производительности процесса.
• Снижение CO2eq и, в меньшей степени, выбросов пыли и фторидов.
Примеры промышленных предприятий
Все европейские алюминиевые заводы.
Справочная литература
[233, Farrell Nordic Mission 2008 1, 1 286, OSPAR Rec 98/2 1998 1, 1 312, VDI 2286 Aluminium Part 2 2008].
4.3.3.3
Методы предотвращения или сбора диффузных выбросов из электролитической ванны и электролизного корпуса в
производстве первичного алюминия с использованием технологии Содерберга
Описание
Методы для рассмотрения:
• использование пасты с пониженным содержанием пека (сухой пасты) от 25% до 28%;
• модернизация конструкции коллекторов для обеспечения закрытого питания глиноземом и повышения эффективности газосбора, с последующей
очисткой электролитических газов в сухом скруббере с использованием глинозема в качестве адсорбирующего агента;
• точечное питание глиноземом;
• увеличение высоты анода для снижения температуры верхней части анода;
• аспирационная система в верхней части анода с последующей очисткой газа в сухом скруббере;
• модернизация горелки для сжигания ПАУ и других углеводородов.
Техническое описание
Имеются особенности в новых разработках технологии Содерберга, которые являются общими для всех предприятий (например, использование пасты
с пониженным содержанием пека, очистка электролитических газов в сухом глиноземном скруббере, использование горелки улучшенной конструкции
и системы точечного питания глинозема); также имеются особенности, которые принципиально базируются на ранних вариантах конструкции ванн
(например, аспирационная система в верхней части анода с последующей очисткой газа в сухом скруббере при использовании анодов с высокой
плотностью тока или увеличенная высота анода при использовании анодов с низкой плотностью тока).
Все европейские предприятия, использующие электролизеры Содерберга, переведены на новую технологию Содерберга. Разработка новых установок
Содерберга не планируется, а действующие заводы, которые все еще находятся в эксплуатации, должны использовать адекватную комбинацию из
выщеперечисленных систем.
Глиноземные скрубберы используются для очистки электролизных газов (см. Раздел 4.3.3.5). При использовании аспирационной системы в верхней
части анода уловленные газы пропускаются через дополнительные отдельные скрубберы.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение объема выбросов (фторидов, пыли и ПАУ).
• Снижение потребления энергии.
• Полное улавливание фторированных продуктов, которые затем вновь подаются в ванны.
• Использование сырья (глинозема) в качестве очищающего агента, минимизируя таким образом необходимость в реагентах.
• Улучшение условий труда для рабочих электролизного цеха.
Межсредовой эффект
Не сообщается.
Экологические и эксплуатационные показатели
Выбросы от электролизеров Содерберга представлены в разделах 4.3.3.5 и 4.3.3.8.
Технические соображения по применимости
Для ванн с высокой плотностью тока наилучшим решением является конструкция с полным укрытием верхней части анода, с подачей газов по
отдельной газоходной системе и очисткой в сухом глиноземном скруббере.
Общепринятой технологией является использование анода с увеличенной высотой, с использованием верхней части анода в качестве фильтра для
выбросов ПАУ. Данное решение обеспечивает результаты аналогичные системе аспирации на аноде.
Экономические аспекты
Экономические данные по заводам существенно отличаются, в зависимости от времени проектирования конструкции и других технических
ограничений. В проектах, реализованных в последнее время в Европе, себестоимость составляет от 250 до 600 долларов США/т алюминия. На размер
капиталовложений могут также влиять другие факторы, например, стоимость приобретения дополнительного оборудования и энергоресурсов.
Побудительная причина для реализации
• Снижение воздействия на окружающую среду.
• Снижение энергетических затрат.
Примеры промышленных предприятий
• Точечная подача глинозема, сухая паста, увеличение высоты анода, глиноземный скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром,
горелка: Испания (низкие текущие аноды плотности).
• Точечная подача глинозема, сухая паста, увеличение высоты анода, глиноземный скруббер с последующей очисткой рукавным фильтром,
аспирационная система в верхней части анода, скруббер с морской водой, горелка: Норвегия (аноды с высокой плотностью тока).
Справочная литература
[296, EAA, OEA 2012]
4.3.3.4
Методы предотвращения или улавливания диффузных выбросов из электролитической ванны в производстве первичного
алюминия с использованием предварительно обожженных анодов
Описание
Методом для рассмотрения является электролизер с обоженными анодами и системой АПГ (описание в разделе 4.1.3) в сочетании со следующими
функциями.
• автоматическое питание глиноземом с системой питателей точечного типа.
• Полное укрытие ванны и использование особопрочных газосборных колоколов электролизеров, работа на приемлемых нормах извлечения с
учетом выделения фторидов из электролита и расхода углерода анодов. Где установлена, форсированная аспирация может быть подключена к
отдельной системе газовыпуска и фильтрационной очистки.
• Минимизация времени для смены анодов и других действий, которые требуют демонтажа газосборного укрытия ванн.
• Хранение демонтированных анодов в отделении около электролизера, оборудованного аспирацией воздуха с подачей в ГОУ.
• Эффективная система управления технологическим процессом для предотвращения нарушений технологических параметров, вызывающих
увеличение выбросов с ванны.
• Использование программного управления для эксплуатации и технического обслуживания электролизера.
• Использование проверенных эффективных методов очистки в анодно-монтажном отделении для улавливания фторидов и углерода; сбор газа и
пыли в процессе очистки.
Техническое описание
Описание электролизера с обоженными анодами и системой АПГ в разделе 4.1.3.
Достигнутые экологические выгоды
• Сокращение общего объема выбросов.
• Улучшение условий труда для рабочих электролизного цеха.
Экологические и эксплуатационные показатели
Среднегодовая эффективность газосборных укрытий (колоколов) от 95% до 98,5% может быть достигнута при использовании систем непрерывной
аспирации; система форсированной аспирации обеспечивает эффективность выше 99%, при наличии местных требований, как описано в разделе 4.2.
Объем воздуха и газа, отводимых от электролизера и подаваемых в газоочистную установку (ГОУ) в сравнении с объемом, удаляемым через проемы
фонарной вентиляции путем естественной конвекции, представлены в обобщенной форме на ряде примеров, при этом расход через вентиляционные
отверстия фонаря корпуса измерен с меньшей точностью, чем расход через дымовые трубы. Некоторые данные примеров представлены в таблице
4.43.
Таблица 4.43: Отвод газа в ГОУ и выброс газа с потоком вентиляционного воздуха для ряда европейских предприятий по производству
первичного алюминия
Страна, где расположено
Поток воздуха через проемы аэрационного фонаря (1) (м3/т
Отвод газа в ГОУ (м3/т алюминия)
предприятие
алюминия)
Франция
80 000
1 140 000
Германия
80 000 - 120 000
700 000 - 1 400 000
Нидерланды
110 000
880 000 - 1 520 000
Исландия
75 000 - 100 000
500 000 - 1 500 000
Испания (обожженный анод)
90 000 - 120 000
250 000 - 400 000 (2)
Словения
84 000 - 110 000
900 000 - 1 200 000
Испания (анод Содерберга) (3)
20 000 - 30 000
Нет данных
(1)
На поступление воздуха через аэрационный фонарь значительно влияют метеорологические условия.
(2)
Принудительная вентиляция через аэрационный фонарь обычно обеспечивает уменьшенный удельный поток, который корректируется для
соответствия требованиям по вентиляции и оптимизации используемой энергии.
(3)
На заводах с технологией Содерберга в ГОУ обычно подается уменьшенный поток газовых выбросов для обеспечения оптимальной работы
горелки.
Источник: EAA 2012
При необходимости использования системы форсированной аспирации (СФА) базовый аспирационный расход (газ на очистку) умножается на
коэффицент от 1,5 до 3 в течение эксплуатации электролизера, на котором в такой момент времени производятся работы (смена анодных блоков,
выливка алюминия или другие).
Межсредовой эффект
• Увеличение потребления энергии (для аспирации газа). Данный параметр учитывается в общем энергопотреблении ГОУ, как указано в разделе
4.3.3.5 ниже.
• Шум вокруг вентиляторов является значимым фактором и должен быть сведен к минимуму, чтобы не создавать неудобства.
Технические соображения по применимости
Данные методы применимы к большинству процессов в зависимости от особенностей конструкции.
СФА применяется только на новых предприятиях, установку данной системы лучше всего рассматривать для включения в перечень работ на этапе
начального проектирования; решение об монтаже СФА принимается в соответствии с местными требованиями или в зависимости от климатических
или топографических особенностей.
СФА не подлежит рассмотрению для электролизных серий, оснащенных одинарными укрытиями на каждой стороне, так как система не эффективна,
когда укрытия полностью открыты.
Хранение демонтированных анодов в помещении, оборудованным аспирацией воздуха, около электролизера применяется только для новых
предприятий, в связи с пространственными ограничениями на существующих заводах.
Экономические аспекты
Стоимость газосборных систем с ванн включена в общие расходы по снижению выбросов, представленных в разделе 4.3.3.5.
Побудительная причина для реализации
Снижение воздействия на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
• Система постоянной аспирации: большинство европейских предприятий.
• СФА: Норвегия, Исландия и Словакия.
Справочная литература
[233, Farrell Nordic Mission 2008 1, 1 312, VDI 2008]
4.3.3.5
Методы уменьшения пыли и фторидов в отходящих от электролизера газах
Описание
Методы для рассмотрения:
• скруббер сухой очистки (см. Раздел 2.12.5.2.3) с использованием глинозема в качестве адсорбента с последующей очисткой рукавным фильтром
(см. Раздел 2.12.5.1.4);
• дополнительно также может быть использован мокрый скруббер (см. Раздел 2.12.5.1.6).
Техническое описание
Газы, собранные с электролизных ванн, через сеть дымоходов, поступают в одно или несколько газоочистных сооружений (ГОУ), которые состоят из
сухого скруббера и рукавных фильтров. Сухая очистка основана на улавливании фторидов путем адсорбции с использованием оксида алюминия в
качестве агента очистки. Свежий глинозем подается в реактор вместе с технологическим газом из процесса электролитического восстановления.
Большая часть веществ-загрязнителей адсорбируется на глиноземе в реакторе. Смесь глинозема и газов затем поступает в систему удаления пыли, где
«заполненный» фторидами глинозем отделяется от технологического газа. Обычно для удаления пыли используются рукавные фильтры.
Дополнительная адсорбция достигается в рукавных фильтрах, в слое отложений на фильтре. Глинозем, отделенный от технологического газа
(вторичный или фторированный глинозем), поступает в систему питания электролизеров.
Достигнутые экологические выгоды
• Снижение общего объема выбросов фторидов и пыли.
• Снижение ПАУ, при использовании ГОУ в системе Содерберга.
• Полное улавливание и возврат в процесс всех продуктов, которые используются в качестве питания ванны.
• Пониженное потребление фторидов алюминия.
• Использование сырья (глинозема) в качестве очищающего агента, минимизируя таким образом использование реагентов.
Экологические и эксплуатационные показатели
Выбросы по отдельным предприятиям представлены как для выбросов ГОУ (выбросы из дымовых труб), так и для сводных выбросов (выбросы из
дымовых труб и фонарные выбросы). Выбросы из дымовых труб приведены в таблице 4.44 и 4.53; общий объем выбросов приведен в таблицах 4.54 и
4.55.
Выбросы из дымовых труб (весовая нагрузка) в виде пыли, фтористого водорода и сводных фторидов от европейских предприятий по производству
первичного алюминия с использованием технологии обожженных анодов и глиноземных скрубберов с последующей очисткой рукавными фильтрами
указаны в таблице 4.44.
Таблица 4.44: Выбросы пыли, фтористого водорода и сводных фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) от электролизеров с
обоженными анодами и системой АПГ для заводов, использующих глиноземные скрубберы и рукавные фильтры
Метод
Сводные
Расход (м3 /
Пыль Фторводород
Периодичность
смягчения Предприятие
Значение
Расход (м3/ч)
фториды
Среднее
т алюминия) (кг/т)
(кг/т)
измерения
воздействия
(кг/т)
Мин.
1 992 965
NR
0,273
0,024
0,063
1
Средн.
2 058 291
94 595
0,377
0,045
0,094
Непрерывное
Ежемесячно
Макс.
2 114 101
NR
0,451
0,073
0,127
Мин.
2 014 707
NR
0,377
0,04
0,094
1
Средн.
2 062 179
94 595
0,490
0,06
0,127
Непрерывное
Годовой
Макс.
2 157 600
NR
0,535
0,09
0,155
Мин.
849 672
NR
0,0196
0,01
Средн.
939 096
79 364
0,0658
0,036
Периодическое
В течение
2
NR
(раз в месяц, 24периода
часовая выборка)
выборки
Макс.
1 008 000
NR
0,1496
0,112
Мин.
Средн.
876 335
920 347
2
NR
Макс.
3
Глиноземный
скруббер +
рукавный
фильтр
0,048
0,057
939 096
0,029
0,034
NR
0,066
0,038
0,050
0,120
0,200
0,027
0,035
0,009
0,028
0,020
0,037
0,048
0,01
0,032
Мин.
Средн.
Макс.
Мин.
Средн.
NR
2 825 000
NR
88 151
NR
NR
80 000
Макс.
NR
NR
0,051
0,05
0,09
Мин.
Средн.
NR
3 000 000
NR
110 000
0,470
0,670
0,030
0,050
0,070
0,090
Макс.
NR
NR
0,900
0,170
0,180
Мин.
Средн.
828 000
1 228
NR
86 000
0,280
0,320
0,013
0,020
0,030
0,050
Макс.
1 656 000
NR
0,330
0,030
0,080
Мин.
Средн.
NR
1 114 800
NR
82 229
0,080
0,150
0,010
0,038
0,020
0,030
Макс.
1 260 000
NR
0,330
0,060
0,060
0,050
0,090
0,170
0,040
0,060
0,070
NR
NR
NR
5 (1)
6
7
8
Мин.
878 471
Средн.
1 413 529
NR
Макс.
1 604 478
Примечание: (1) Предприятие с использованием СФА; NR = не сообщается.
9
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Среднее по
Периодическое
образцам,
(раз в месяц, 24- полученным в
часовая выборка)
течение
одного года
Периодическое
В течение
(приблизительно
периода
раз в месяц)
выборки
Среднее по
образцам,
Периодическое
полученным в
(четыре раза в год)
течение
одного года
Среднее по
образцам,
Периодическое
полученным в
(четыре раза в год)
течение
одного года
Периодическое
(раз в месяц)
Среднее по
образцам,
полученным в
течение
одного года
Среднее по
образцам,
Периодическое
полученным в
(дважды в месяц)
течение
одного года
Непрерывное
Годовой
Более подробные данные по выбросам пыли из дымовых труб (концентраций) для предприятия, использующего электролизеры с обоженными
анодами и системой АПГ, а также глиноземный скруббер и рукавные фильтры, представлены в таблице 4.45, 4.46 и таблице таблице 4.47. Измерения
производятся один раз в месяц.
Таблица 4.45: Выбросы пыли из дымовых труб (концентрации) для предприятия с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ
в 2013 году
Метод смягчения
Предприятие Значение (пыль) в мг/м3
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
воздействия
Глиноземный
скруббер +
рукавный фильтр
Средняя за период выборки
(одно измерение в месяц,
24-часовая выборка)
FR 1
1,73
0.89
1.42
2.44
1.37
1.27
1.53
Источник: [390, Франция 2012]
Таблица 4.46: Выбросы пыли из дымовых труб (концентрации) для предприятия с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ
в 2012 году
Метод
Значение
смягчения Предприятие (пыль) в Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октября Ноябрь Декабрь Среднегодовая
воздействия
мг/м3
Средняя за
период
Глиноземный
выборки
скруббер +
(одно
FR 1
1.90
0.04
1.10 0,69 1.35 2.90 1,55 0.71
1,92
0.88
2
1.46
1.29
рукавный
измерение в
фильтр
месяц, 24часовая
выборка)
Источник: [390, Франция 2012]
Таблица 4.47: Выбросы пыли из дымовых труб (концентрации) для предприятия с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ
в 2011 году
Метод
Значение
смягчения Предприятие (пыль) в Январь Февраль Март Апреля Мая Июнь Июль Август Сентябрь Октября Ноябрь Декабрь Среднегодовая
воздействия
мг/м3
Средняя за
период
Глиноземный
выборки
скруббер +
(одно
FR 1
1.02
0.47
0.28 0.53 0.68 0,70 0,77 0,95
0.71
0.67
0.81
3.00
0.88
рукавный
измерение в
фильтр
месяц, 24часовая
выборка)
Источник: [390, Франция 2012]
Предприятие UK 1 также предоставило более подробную информацию о своих выбросах. Измерения производятся ежеквартально, данные приведены
в таблице 4.48.
Таблица 4.48: Выбросы пыли из дымовых труб (весовые нагрузки) Предприятия UK 1 в 2012 году
Метод смягчения воздействия
Предприятие
Значение
Первый квартал
Глиноземный скруббер + рукавный
фильтр
UK 1
Средняя за период выборки
(ежеквартальное измерение)
Фтористый Сводные
Пыль (кг водород фториды
/ Таль)
(кг/т
(кг/т
алюминия) алюминия)
0,282
0,107
0,211
Второй квартал
0,379
0,153
0,169
Третий квартал
0,439
0,023
0,04
Четвертый квартал
0,169
0,021
0,024
Источник: [392, Великобритания 2013]
Расход воздуха на аспирацию в электролизерах, приведенный для завода UK1, находится в диапазоне от 80 000 м3/т алюминия до 90 000 м3/т
алюминия.
Для предприятий, работающих на электролизерах с обоженными анодами и системой АПГ, с ипользованием глиноземного скруббера и рукавных
фильтров (Германия), данные о выбросах пыли и фтористого водорода из дымовых труб включены в таблицы 4.49 и 4.50.
Таблица 4.49: Выбросы пыли из дымовых труб (концентрации) немецких предприятий, работающих на электролизерах с обоженными
анодами и системой АПГ, а также глиноземный скруббер и рукавные фильтры
Метод смягчения
Предприятие
Пыль (мг/м3)
Периодичность измерения
Среднее
воздействия
DE 1 (базисный год
2008 год)
98,64% значений ниже 6
Непрерывное
Получасовой интервал (17
313 значений)
Непрерывное
Получасовой интервал (17
529 значений)
99,92% значений ниже 9
Глиноземный скруббер +
рукавный фильтр
0,52% значений ниже 1
DE 2 (базисный год
2008 год)
98,8% значений ниже 3
99,95% значений ниже 5
Источник: [385, Германия 2012]
Таблица 4.50: Выбросы фтористого водорода из дымовых труб (концентрации) немецких предприятий, работающих на электролизерах с
обоженными анодами и системой АПГ, а также глиноземный скруббер и рукавные фильтры
Метод смягчения
Предприятие
Фтористый водород (мг/м3)
Периодичность измерения
Среднее
воздействия
32.86% из ниже 0,6% 94.04
DE 1 (базисный год 2008
Получасовой интервал (17
значений ниже значений 1,05
Непрерывное
год)
281 значений)
98.45% от значений ниже 1,2
Глиноземный скруббер +
рукавный фильтр
5.16% из ниже 0,5% 88.44
DE 2 (базовый год 2008
значений величин ниже 1% 98.76
год)
из ниже 1.1 значений
Получасовой интервал (17
494 значений)
Непрерывное
Источник: [385, Германия 2012]
Ряд заводов, работающих на электролизерах с обоженными анодами и системой АПГ, применяют мокрый скруббер в дополнение к стандартным
методам снижения экологического воздействия. Выбросы из дымовых труб таких предприятий приведены в таблице 4.51.
Таблица 4.51: Выбросы пыли, фтористого водорода и фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) предприятий, работающих на
электролизерах с обоженными анодами и системой АПГ, с использованием глиноземных скрубберов, рукавных фильтров и мокрых
скрубберов
Метод
Сводные
Фторводород
Периодичность
смягчения Предприятие
Значение
Расход (м3/ч)
Пыль (кг/т)
фториды
Среднее
(кг/т)
измерения
воздействия
(кг/т)
Мин.
212 151
0,00001
0,0002
0,001
Периодическое (раз Средняя за
Средн.
277
391
0,0347
0,0118
0,013
A
в месяц)
период выборки
Макс.
305 933
0,1555
0,0502
0,052
Мин.
Средн.
260 362
272 228
0,003
0,047
0,0001
0,046
0,0005
0,026
Макс.
278 931
0,286
0,073
2
Мин.
Средн.
123 287
158 473
NR
0,098
NR
0,055
NR
0,060
Макс.
202 761
NR
NR
NR
Мин.
Средн.
241 963
284 575
0,022
0,048
0,006
0,015
0,006
0,016
Макс.
326 893
0,106
0,052
0,052
A
Глиноземный
скруббер +
рукавный
фильтр +
мокрый
скруббер
Среднее по
образцам,
Периодическое (раз
полученным в
в месяц)
течение одного
года
В
C
Среднее по
образцам,
Периодическое
полученным в
(дважды в месяц)
течение одного
года
Среднее по
образцам,
Периодическое
полученным в
(дважды в месяц)
течение одного
года
Примечание: NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012 1
Три предприятия по производству первичного алюминия в Европе работают на технологии Содерберга: в процессе очистки двух заводов
используются глиноземные скрубберы и рукавные фильтры, на третьем предприятии дополнительно применяется мокрый скруббер.
Выбросы пыли, фторводорода и сводных фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) европейских предприятий по производству первичного
алюминия, использующих технологию Содерберга, а также глиноземные скрубберы с последующей очисткой рукавными фильтрами приведены в
таблице 4.52.
Таблица 4.52: Выбросы пыли, фторводорода и сводных фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) предприятий по производству
первичного алюминия, использующих технологию Содерберга, а также глиноземные скрубберы с последующей очисткой рукавными
фильтрами
Метод
Расход
Пыль
HF
Всего фториды
смягчения Предприятие
Значение
(м3/т алюминия)
(кг/т)
(кг/т)
(кг/т)
воздействия
Минимальный
20 000
0,090
Нет данных
0,003
D
Средний
Нет данных
0,360
Нет данных
0,021
Глиноземный
Максимальная
30 000
1,070
Нет данных
0,330
скруббер +
рукавный
Минимальный
20 000
0,013
0,04
0,007
фильтр
Е
Средний
Нет данных
0,063
0,06
0,060
Максимальная
30 000
0,190
0,09
0,194
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Выбросы пыли, фторводорода и сводных фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) единственного европейского завода по производству
первичного алюминия с элекролизерами Содерберга и мокрым скруббером, в дополнение к стандартной комбинации глиноземных скрубберов и
рукавных фильтров, приведены в таблице 4.53.
Таблица 4.53: Выбросы пыли, фторводорода и сводных фторидов из дымовых труб (весовые нагрузки) предприятия по производству
первичного алюминия с технологией Содерберга, а также использующего глиноземные скрубберы, рукавные фильтры и мокрый скруббер
Метод смягчения
воздействия
Глиноземный скруббер
+ рукавный фильтр +
мокрый скруббер
Предприятие
F
Значение
Расход (м3/ч)
Пыль (кг/т)
Фторводород
(кг/т)
Минимальный
Средний
100 000
118 000
0,003
0,005
0,0003
0,001
Максимальная
129 000
0,007
0,002
Периодичность
измерения
Среднее
Периодическое
(раз в месяц)
В течение
периода
выборки
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Суммарные выбросы пыли и фторидов (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятий, использующих глиноземные скрубберы и рукавные
фильтры приведены в таблице 4.54. Указанные значения являются средними по году. Некоторые конфигурации фонарной вентиляции (например,
широкооткрываемые вентиляционные проемы на крыше) не позволяют точно измерить объем выбросов в атмосферу. В таких случаях экологические
показатели контролируются посредством анализа выбросов из дымовых труб и замеров качества воздуха.
Таблица 4.54: Общие выбросы пыли и фториды (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятий по производству первичного
алюминия, использующих глиноземные скрубберы и рукавные фильтры в дымовой трубе
Всего фториды
Метод смягчения воздействия Предприятие
Значение
Базисный год
Пыль (кг/т)
(кг/т)
Мин.
0,62
0,50
A
Сред.
2006-2010
0,78
0,59
Макс.
0,87
0,68
Мин.
0,72
0,43
Е
Сред.
2011
0,82
0,52
Макс.
1,07
0,61
Мин.
0,14
NR
F (1)
Сред.
2010
0,39
0,31
Макс.
0,54
0,73
Мин.
0,91
0,36
G
Сред.
2010
1,14
0,41
Макс.
1,41
0,43
Глиноземный скруббер + рукавный
Мин.
0,59
0,40
фильтр (дымовая труба) без системы
Н
Сред.
2008-2010
1,12
0,45
улавливания в фонаре
Макс.
1,54
0,52
G
Сред.
2010
1,16
0,74
I
Сред.
2010
1,66
0,74
Мин.
0,62
0,41
FR 1
Сред.
0,97
0,58
2012 (одно измерение месяц)
Макс.
1,16
1,00
Мин.
0,77
0,42
FR 1
Сред.
0,96
0,51
2011 (одно измерение месяц)
Макс.
1,13
0,55
Мин.
0,56
0,42
UK 1
Сред.
0,98
0,53
2011 (четыре измерения год)
Макс.
1,48
0,67
(1)
Примечание: Предприятие с использованием СФА; NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012] (Система кодификации предприятий не обязательно совпадает с ранее использовавшейся системой); [390,
Франция 2012]; [392, Великобритания 2013].
Суммарные выбросы пыли и фторидов (дымовая труба и фонарная вентиляция в крыше) предприятий, использующих мокрые скрубберы в
дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам, приведены в таблице 4.55. Указанные значения являются средними по году.
Таблица 4.55: Общие выбросы пыли и фториды (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятий по производству первичного
алюминия, использующих мокрые скрубберы в дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам
Всего
Метод смягчения воздействия
Предприятие
Значение
Базисный год
Пыль (кг/т) фториды
(кг/т)
Мин.
0,10
0,22
1
Сред.
2008-2010
0,18
0,25
Макс.
0,48
0,35
Глиноземный скруббер + рукавный фильтр +
мокрый скруббер (дымовая труба)
2
Сред.
2010
0,62
0,30
3
Мин.
Сред.
Макс.
2009
0,12
0,36
0,70
NR
0,22
0,44
Примечание: NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012] (Система кодификации предприятий не обязательно совпадает с ранее использовавшейся
системой).
Также представлены данные о выбросах через аэрационный фонарь немецких предприятий, работающих на электролизерах с обоженными анодами и
системой АПГ (табл 4.56).
Таблица 4.56: Выбросы пыли и фторводорода через аэрационный фонарь немецких предприятий, работающих на электролизерах с
обоженными анодами и системой АПГ с использованием глиноземных скрубберов и рукавных фильтров
Пыль (мг/м3)
Выбросы через аэрационный
фонарь
Источник: [385, Германия 2012]
0,1 - 1,5
Фтористый водород (мг/м3) Периодичность измерения
0,1 - 0,6
Непрерывное
Среднее
Ежедневно
Межсредовой эффект
Увеличение потребления энергии. Сухая очистка требует значительного расхода энергии—приблизительно 300 400 кВтч / т алюминия.
Технические соображения по применимости
Сухой скруббер использованием глинозема в качестве адсорбента с последующей очисткой рукавным фильтром
Общеприменимый метод.
Мокрый скруббер
Применимость мокрого скруббера может быть ограничена в следующих случаях:
• очень высокий расход отходящих дымовых газов из-за межсредовых эффектов (значительное количество отходов и отработанной воды);
• в засушливых районах из-за необходимости подавать большой объем воды, применять систему очистки отработанной воды и наличия связанных
межсредовых эффектов.
Экономические аспекты
Сметная стоимость планируемого ГОУ во Франции в 2012 году составляет 120 миллионов евро (два модуля стоимостью 60 миллионов евро каждый) в
проекте строительства современного завода с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ, с объемом выпуска 260 000 тонн алюминия в
год (включая воздуховоды, указанные в разделе 4.3.2.4). Модернизация существующей установки потребует больших вложений.
Если будет установлена СФА, необходимо учесть дополнительные 12 миллионов евро для монтажа второй сети и комплекта клапанов, фильтров и
вентиляторов в новых модулях; стоимость удваивается при модернизации существующей конфигурации.
Побудительная причина для реализации
• Снижение воздействия на окружающую среду.
• Минимизация затрат на приобретение реагентов.
Примеры промышленных предприятий
Великобритания, Испания, Германия, Норвегия, Франция, Нидерланды, Греция, Исландия и др
Справочная литература
[233, Farrell Nordic Mission 2008], [286, OSPAR Rec 98/2 1998], [312, VDI 2008], [368, Andrew Haberl; Jean-Francois Lange 2002]
4.3.3.6
Методы снижения выбросов пыли и фторидов в электролизных газах и технологических газах анодного производства
Только один завод в Европе и еще два завода в мире подают газы от электролизера и технологические газы от печи обжига анодов в общую ГОУ.
Методы, которые следует учитывать, аналогичны указанным в разделе 4.3.3.5 (сухой скруббер с использованием глинозема в качестве адсорбента с
последующей очисткой рукавным фильтром). Таким образом, экологическая эффективность по улавливанию фторидов и пыли находится на одном
уровне. Экологическая эффективность по улавливанию ПАУ сооответствует данным в разделе 4.3.2.3 для сухого скруббера с последующей очисткой
рукавным фильтром.
4.3.3.7
Методы предотвращения выбросов SO2 в электролизных газах
Описание
Методы для рассмотрения: использование анодов с низким содержанием серы.
Техническое описание
Контроль выбросов SO2 алюминиевого завода может быть достигнут путем отбора сырья с низким содержанием серы. Более 85% серы, поступающей
в ванну с предварительно обожженными анодами, обычно выделяется из кокса, используемого для производства анода. Контроль поступления серы
является наиболее распространенным методом снижения выбросов SO2, которые не улавливаются в сухом скруббере и рукавном фильтре.
В процессе электролиза минимальное присутствие серы в обожженных анодов является обязательным условием для обеспечения требуемой
плотности и прочности; сера подавляет действие натрия из измельченных огарков на реакционную способность анода. Предприятие (Германия)
сообщает об использовании анодов со средним содержанием серы 0,81% в первой половине 2008 года и 0,97% во второй половине 2008 года (т.е. при
среднегодовом значении 0,89% по 616 измерениям). То же предприятие сообщает об использовании анодов со средним содержанием серы 0,89% в
первой половине 2009 года и 1,05% во второй половине 2009 года (т.е. при среднегодовом значении 0,97%, по 679 измерениям). Отсутствуют
технические ограничения по использованию кокса с содержанием серы значительно превышающей 3%.
Использование анодов с низким содержанием серы (менее 1,5% серы в среднегодовом выражении) можно рассматривать как метод для производства
анодов или анодной массы, при наличии возможности, с расчетом производственной и экономической эффективности, обращая внимание при этом на
качество воздуха. При наличии рыночных условий и возможностей ряд предприятий даже могут использовать сорта кокса с еще более низким
содержанием серы.
Достигнутые экологические выгоды
Снижение общего объема выбросов SO2.
Межсредовой эффект
Не сообщается.
Экологические и эксплуатационные показатели
Выбросы по отдельным предприятиям представлены как для выбросов ГОУ (выбросы из дымовых труб), так и для сводных выбросов (выбросы из
дымовых труб и фонарные выбросы). Выбросы из дымовых труб приведены в таблицах 4.57 и 4.58; общий объем выбросов указан в таблице 4.59.
В соответствии с представленными данными выбросы SO2 из дымовых труб находятся в диапазоне 4,6 - 14,2 кг SO2/т алюминия для предприятий с
электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ (значения в верхнем пределе соответствуют предприятиям, работающих на анодах с
содержанием серы 1,67%) и в диапазоне 0,83 - 9,64 кг SO2/т алюминия для для предприятий с технологией Содерберга (значения в верхнем пределе
соответствуют предприятиям, работающих на анодах с содержанием серы 1,2%).
Массовая концентрация SO2 для анода со средним содержанием серы 1,5% в пределе от 100 мг/м3 до 175 мг/м3.
Таблица 4.57: Выбросы SO2 из дымовых труб предприятий с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ, работающих на
анодах с низким содержанием серы (без использования мокрого скруббера)
Метод
Расход (м3 /
Содержание
Периодичность
смягчения Предприятие
Значение
Расход (м3/ч)
т
SO2 (кг/т) серы в анодах
Сред.
измерения
воздействия
алюминия)
(%)
Мин.
1 992 965
NR
12,41
1,40
1
Сред.
2 058 291
94 595
12,92
1,45
Непрерывное
Ежемесячно
Макс.
2 114 101
NR
13,97
1,53
Мин.
2 014 707
NR
12,92
1,45
Аноды с
1
Сред.
2 062 179
94 595
13,10
1,48
низким
Годовой
Макс.
2 157 600
NR
13,30
1,50
Непрерывное
содержанием
В течение
Периодическое (раз в
Мин.
849 672
NR
10,93
1,08
серы
периода
месяц)
2
Сред.
939 096
79 364
12,03
1,11
выборки
Макс.
1 008 000
NR
13,64
1,16
Мин.
876 335
11,55
1,08
Периодическое (раз в Среднее по
2
месяц)
образцам,
Сред.
920 347
12,02
1,11
3
Макс.
939 096
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
NR
полученным в
течение одного
года
NR
12,47
1,16
NR
14,20
NR
10,27
NR
1,67
NR
1,40
Периодическое
(приблизительно раз
в месяц)
В течение
периода
выборки
NR
NR
88 151
NR
NR
Сред.
3 000 000
110 000
12,33
1,60
Макс.
Периодическое
(четыре раза в год)
NR
NR
13,63
1,80
Среднее по
образцам,
полученным в
течение одного
года
Мин.
Сред.
828 000
1 228 300
NR
86 000
4,64
7,91
1,72
2,08
Макс.
1 656 000
NR
12,03
2,67
Мин.
Сред.
NR
1 114 800
NR
82 229
6,20
9,58
Макс.
260 000
NR
12,75
NR
Мин.
Сред.
Макс.
878 471
1 413 529
1 604 478
NR
10,72
11,70
13,16
NR
6
7
Среднее по
образцам,
Периодическое (раз в
полученным в
месяц)
течение одного
года
8
9
Периодическое
(дважды в месяц)
Среднее по
образцам,
полученным в
течение одного
года
Непрерывное
Годовой
Примечание: NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Таблица 4.58: Выбросы SO2 из дымовых труб предприятий с электролизерами Содерберга, на анодах с низким содержанием серы (без
использования мокрого скруббера)
Метод смягчения
Содержание серы в анодах
Предприятие
Значение
Расход (м3 / т алюминия)
SO2 (кг/т)
воздействия
(%)
Мин.
20 000
0,83
NR
D
Сред.
NR
3,30
1,20
Макс.
30 000
7,56
NR
Аноды с низким
содержанием серы
Мин.
20 000
3,36
NR
Е
Сред.
NR
6,43
1,20
Макс.
30 000
9,64
NR
Примечание: NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Суммарные выбросы SO2 (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятий, использующих глиноземный скруббер и рукавный фильтр и
работающих на анодах с низким содержанием серы, приведены в таблице 4.59. Указанные значения являются средними по году.
Таблица 4.59: Сводные выбросы SO2 (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятий по производству первичного алюминия с
использованием анодов с низким содержанием серы (без использования мокрого скруббера)
Метод смягчения воздействия
Предприятие
A
Е
F (1)
G
Аноды с низким содержанием серы
Н
I
L
FR 1 (2)
FR 1 (2)
Значение
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
Сред.
Макс.
Сред.
Сред.
Мин.
Сред.
Макс.
Мин.
Сред.
Макс.
Базисный год
2006-2010
2011
2010
2010
2008-2010
2010
2010
2012 (баланс массы)
2011 (баланс массы)
SO2 (кг/т)
S (%)
13,15
13,35
13,56
6,44
9,93
13,22
10,27
12,33
13,63
9,68
10,12
10,60
10,67
11,78
13,19
10,29
8,92
9,25
10,77
12,17
10,03
11,70
13,64
1,45
1,48
1,50
NR
1,40
1,60
1,80
1,40
1,60
1,80
NR
1,30
1,30
1,02
1,06
1,10
1,07
1,09
1,12
(1)
Завод с установленной СФА.
(2)
Содержание серы увеличилось со значения 1% в среднегодовом выражении для 2010 года до среднего значения 1,3% в течение первого
полугодия 2013 года.
Примечание: NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
(Кодификация предприятий не обязательно совпадают с одной ранее использовавшейся), Франция 2013.
Если предположить использование анодов со среднегодовым содержанием серы в пределах 2% и чистый расход анода 0,43 т анода/т алюминия,
можно ожидать, что среднегодовое значение сводных выбросов SO2 будет находиться в пределах 19 кг/т алюминия (включая долю от содержания
серы в глиноземе, рассчитанную исходя из расхода 1 945 кг глинозема на тонну произведенного алюминия при содержании серы 0,04% в глиноземе).
Технические соображения по применимости
Чрезмерно низкий уровень серы в анодах может приводить к более высоким выбросам SO2, что вызывает повышенную реакционную способность
анода и как результат, повышенный чистый расход анода.
Экономические аспекты
При выборе кокса необходимо искать баланс между стоимостью (кокс с низким содержанием серы, как правило, дороже, чем кокс с высоким
содержанием серы) и расстоянием между поставщиком и потребителем.
Краткосрочные и среднесрочные прогнозы предполагают снижение плотности кокса с нижним содержание серы.
Побудительная причина для реализации
Снижение воздействия на окружающую среду.
Примеры промышленных предприятий
Великобритания, Франция, Исландия, Нидерланды, Испания, Италия, Германия и т.д.
Справочная литература
[296, EAA, OEA 2012]
4.3.3.8
Методы снижения SO2 с помощью мокрого скруббера в газе, отводимом от элетролизеров, и фонарной вентиляции корпуса
Описание
Методы для рассмотрения: использование мокрого скруббера (см. Раздел 2.12.5.2.2).
Техническое описание
Дополнительная мокрая очистка (см. Раздел 2.12.5.2.2) в большей степени применяется для удаления SO2, а также для окончательного улавливания
фторидов после сухой очистки, и, в меньшей степени, пыли. Мокрый метод может применяться для очистки электролитических газов после их
обработки сухой очисткой, непосредственно перед выпуском из дымовой трубы. Только один завод в настоящее время применяет мокрые скрубберы,
которые установлены в системе фонарной вентиляции. Высокая эффективность газосборных укрытий системы АПГ устраняет необходимость очистки
воздуха на вентиляцию электролизного корпуса, за исключением случаев, когда такая очистка требуется в соответствии с особыми местными
условиями.
Достигнутые экологические выгоды
Уменьшение SO2 и, в меньшей степени, выбросов пыли и фторидов.
Экологические и эксплуатационные показатели
Подтвержденная эффективность удаления SO2 мокрыми скрубберами составляет от 80% до 90%. После обработки электролизного газа, на момент его
выпуска из трубы, выбросы SO2 могут быть снижены до концентраций от 5 мг/м3 до 40 мг/м3 и весовых нагрузок от 0,5 кг SO2/т алюминия до 2,5 кг
SO2/т алюминия. Кроме того, дополнительная мокрая очистка обеспечивает снижение выбросов фторидов и пыли. Достигнуты уровни выбросов
сводных фторидов (газ и твердые частицы) из дымовой трубы от 0,02 кг/т алюминия до 0,2 кг/т алюминия при использовании мокрой очистки в
качестве дополнительной меры снижения воздействия на окружающую среду. При этом выбросы пыли из дымовых труб снижаются от 0,1 кг/т
алюминия до 0,3 кг/т алюминия.
Выбросы SO2 завода с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ и завода с электролизерами Содерберга с использованием мокрых
скрубберов в дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам приведены в таблицах 4.60 и 4.61.
Таблица 4.60: Выбросы SO2 завода с электролизерами с обоженными анодами и системой АПГ, использующего мокрые скрубберы в
дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам
Содержание
Метод смягчения
Периодичность
Предприятие
Значение
Расход (м3/ч)
SO2 (кг/т)
серы в анодах
Сред.
воздействия
измерения
(%)
Мин.
260 362
0,02
1,4
A
Сред.
272 228
0,10
1,4
NR
NR
Макс.
278 931
0,24
1,4
Глиноземный
Мин.
123 287
NR
скруббер +
Периодическое
В течение
В
Сред.
158 473
2,07
NR
рукавный фильтр +
(дважды в месяц) периода выборки
Макс.
202 761
NR
мокрый скруббер
Мин.
241 963
1,12
Периодическое
В течение
C
Сред.
284 575
1,36
NR
(дважды в месяц) периода выборки
Макс.
326 893
1,87
Примечание: Система кодификации предприятий не обязательно совпадает с ранее использовавшейся системой;
NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012 1
Таблица 4.61: Выбросы SO2 завода (дымовая труба и фонарная вентиляция) с электролизерами Содерберга, использующего мокрые
скрубберы в дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам
Содержание
Метод смягчения
Расход (м3/ч)
Периодичность
Предприятие
Значение
SO2 (кг/т)
серы в анодах
Сред.
воздействия
измерения
(%)
Мин.
260 362
0,09
NR
Глиноземный
Мстить
272 228
0,12
1,4
скруббер + рукавный
F
NR
NR
фильтр + мокрый
Макс.
278 931
0,14
NR
скруббер
Примечание: Система кодификации предприятий не обязательно совпадает с ранее использовавшейся системой;
NR = не сообщается.
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Сводные выбросы SO2 (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятия, использующего мокрые скрубберы в дополнение к глиноземным
скрубберам и рукавным фильтрам приведены в таблице 4.62. Указанные значения являются средними по году.
Таблица 4.62: Сводные выбросы SO2 (дымовая труба и фонарная вентиляция) предприятия по производству первичного алюминия,
использующего мокрые скрубберы в дополнение к глиноземным скрубберам и рукавным фильтрам
Метод смягчения воздействия
Предприятие
Значение
Базисный год
SO2 (кг/т)
Мин.
G
Сред.
Макс.
Глиноземный скруббер + рукавный фильтр + мокрый
Н
Сред.
скруббер (дымовая труба)
Мин.
I
Сред.
Макс.
Примечание: Система кодификации предприятий не обязательно совпадает с ранее использовавшейся системой.
2008 - 2010
2010
2009
0,28
0,38
0,54
2,23
1,17
1,44
2,01
Источник: [378, Промышленные НПО 2012]
Межсредовой эффект
Увеличение потребления энергии.
Очистка морской водой требует дополнительного расхода энергии около 100 - 150 кВтч/т алюминия, в зависимости от применяемой технологии и
местных условий. Для данного метода расстояние от моря и высота расположения предприятия над уровнем моря являются существенными
факторами при расчете потребления энергии.
Сброс поглощенных и преобразованных загрязняющих веществ.
Сбросы могут производиться в виде значительных объемов отработанной воды, отработанного щелочного раствора или в виде тонкодисперсной
суспензии частиц гипса. Необходимо учитывать результаты экологического контроля в морской и воздушной средах при определении общего
сокращения выбросов, а также применимости процесса перемещения загрязняющих веществ из воздуха в воду и/или почву [355, Ocean Acidification
2010].
Сбросы из скрубберов с морской водой (примерный расход 80 - 200 м3/т алюминия) являются слегка подкисленными, содержат сульфит/сульфат,
фториды и вещество во взвешенном состоянии, и практически не содержат кислород. Предприятия, использующие морскую воду, могут поэтому
использовать установки для окисления сульфитов до сульфатов, а также улавливать взвешенные твердые частицы в соответствии с национальным
законодательством по сбросам данного вида технологических отходов в море. Очистка отработанной воды может включать этапы осаждения и
флокуляции. В результате очистки отработанной воды образуется осадок, который подлежит утилизации. Для отработанной морской воды после
мокрых скрубберов может потребоваться обработка биоцидами по завершении которой такая вода также сбрасывается в море.
Сброс после скрубберов с NaOH производится в концентрированном виде (приблизительно 1 м3/т алюминия). Состав загрязняющих веществ в
отработанной воде сопоставим с загрязняющими веществами в отработанной морской воде, но в более высоких концентрациях. Воздействие на
водную среду, тем не менее, сохраняется.
Технические соображения по применимости
Применимость мокрого скруббера может быть ограничена в следующих случаях:
• очень высокий расход отходящих газов из-за межсредовых эффектов (значительное количество отходов и отработанной воды);
• необходимость подавать большой объем воды, применять систему очистки отработанной воды и из-за связанных межсредовых эффектов в
засушливых районах
Экономические аспекты
Выполнено определение сметной стоимости дополнительной системы влажной очистки технологического газа из процесса электролиза. Данные
представлены для систем очистки с морской водой, а также с NaOH.
• Морская вода: расчет выполнен для предполагаемой установки технологии на предприятии с объемом выпуска 260 000 тонн алюминия/год
(Франция). Проект предусматривает монтаж двух модулей с морской водой, с дополнительными инвестициями 35 миллионов евро для каждого
модуля (себестоимость 125 - 130 евро / т алюминия, подача воды насосом на расстояние 3 км, бассейн окисления не используется).
• NaOH: инвестиции, в зависимости от размера завода, составляют 12 - 40 миллионов евро при себестоимости 100 - 250 евро / т алюминия. Сводные
годовые затраты: 4 - 7 миллионов евро при себестоимости 100 - 200 евро / т алюминия.
• Двойное выщелачивание с захоронением загрязненных шламов: предприятие (Франция) не имеет доступа к к морской воде, с соответствии с
предварительными расчетами заявлены намного более высокие оценки: инвестиции 69 - 92 миллионов евро при себестоимости 650 - 850 евро / т
алюминия. Сводные годовые капиталовложения: 6,5 - 9,5 миллионов евро при себестоимости 60 - 90 евро / т алюминия.
Выполнен сравнительный анализ экономической эффективности методов снижения выбросов SOX двух предприятий (Нидерланды) [241, Netherlands
SOX paper 2008]. Анализ подтверждает порядок величин, представленных выше для морской воды и NaOH. В работе представлены стоимостные
данные для различных процессов и систем снижения воздействия выбросов. Стоимостные данные индивидуальны для каждого предприятия и зависят
от целого ряда факторов, но приведенные диапазоны могут позволить выполнить некоторые сравнения.
Побудительная причина для реализации
Сокращение SO2 выбросов в атмосферу на территориях, где контроль содержания серы в коксе не является адекватной мерой для выполнения
требований стандартов качества воздуха.
Примеры промышленных предприятий
Норвегия (шесть скрубберов на морской воде на площадках с выходом к морю и один скруббер с NaOH на площадке без выхода к морю), Швеция,
Франция (некоторые предварительные сметные оценки для двух предприятий (до настоящего времени модули не установлены ни одном из этих
предприятий)).
Справочная литература
[97, Lijftogt, J.A. et al 1998], [303, Canadian Al Rapport final in French.pdf 2008], [316, Dry and Wet Scrubbing 2004], [347, SO2 Emissions ALCOA Europe
2010], [3 48, French input for Aluminium 2010], [368, Andrew Haberl; Jean-Francois Lange 2002].
4.3.3.9
Методы сокращения выбросов при выплавке, обработке расплава и отливке изделий на заводах по производству первичного
алюминия
Описание
Методы для рассмотрения:
• Использование жидкого металла, полученного процессом электролитического восстановления, и незагрязненного материала (не содержащего
краски, пластика, масла и т.д.);
• рукавный фильтр.
Техническое описание
В литейное отделение, входящее в состав алюминиевого завода, на переработку в товарную продукцию поступает только промышленный металл и
лом. Лом, переплавляемый в таких отделениях, включает внутренний (оборотный) лом после экструзии и прокатки, не содержащий краски, пластика
или масла (включая продукцию, возвращенную заказчиком, которая не содержит краски или пластика), лом с промышленных площадок в управлении
той же компании), и лом, приобретенный на рынке, не содержащий краски, пластика или масла.
На комплексном заводе выбросы пыли литейного отделения составляют около 5% от сводного объема выбросов пыли. Для снижения выбросов на
некоторых предприятиях используются рукавные фильтры.
Достигнутые экологические выгоды
Снижение выбросов пыли.
Экологические и эксплуатационные показатели
Предоставленные данные по выбросам пыли литейных отделений комплексных заводов по производству в первичного алюминия с использованием
рукавных фильтров составляют среднегодовые значения ниже 2,5 мг/м3; максимальные средние значения за период выборки 7,9 мг/м3.
Для литейного отделения, где не используются рукавные фильтры, диапазон среднегодовых выбросов пыли по предоставленным данным составляет
от 7,38 мг/м3 до 40 мг/м3; при этом не менее, чем три завода сообщили о среднегодовых выбросах в пределах 20 мг/м3 или ниже.
Представленные данные показывают, что, даже если методы снижения экологического воздействия не применяются, заводы регистрируют уровень
пыли на данной стадии процесса.
Межсредовой эффект
Увеличение потребления энергии.
Технические соображения по применимости
Общеприменимый метод.
Экономические аспекты
Поскольку литейные отделения комплексных заводов по производству в первичного алюминия вносят незначительный вклад в общий объем выбросов
пыли алюминиевого завода, оценку необходимости выделения ресурсов для сокращения выбросов пыли на данном этапе процесса или
перераспределения ресурсов на другие этапы процесса целесообразно выполнить для каждого отдельного предприятия.
Побудительная причина для реализации
Снижение выбросов пыли.
Примеры промышленных предприятий
Три завода по производству в первичного алюминия сообщили об использовании рукавных фильтров в литейном отделении.
Справочная литература
[296, EAA, OEA 2012 1, [378, Industrial NGOs 2012]
4.3.3.10
Методы повторного использования отработанной футеровки
Описание
Метод для рассмотрения: использование углеродного компонента в качестве сырья для других промышленных применений.
Техническое описание
Ряд промышленных применений позволяют успешно использовать углеродный компонент отработанной футеровки в следующих термических
процессах:
• прокалка цемента;
• производство стали и ферросплавов, в качестве карбюраторного топлива;
• производство стекловаты, в качестве заменителя кокса.
Достигнутые экологические выгоды
• Сокращение потребления ископаемого топлива.
• Сокращение использования сырья, если отработанная футеровка используется в качестве компонента AlF3.
• Разрушение компонента CN.
• Сокращение объема отходов для захоронения.
Экологические и эксплуатационные показатели
Данные не представлены.
Межсредовой эффект
Не сообщается.
Технические соображения по применимости
Общеприменимый метод.
Экономические аспекты
Чистая прибыль отсутствует, но нет необходимости оплачивать утилизационный сбор или расходы по обработке.
Побудительная причина для реализации
Сокращение отходов на захоронение и извлечения углеродного компонента.
Примеры промышленных предприятий
Франция, Норвегия, Испания.
Справочная литература
[103, Farrell, F. 1998], [233, Farrell Nordic Mission 2008], [376, Regain Technologies Pty. Ltd 2011].
