Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giảm phát thải PFCs với việc phát hiện hiệu ứng anode cục bộ và chiến lược cấp liệu độc lập trong các tế bào điện phân nhôm
Tóm tắt
Tiềm năng gây ấm lên toàn cầu của các hợp chất perfluorocarbon (PFCs) cao hơn nhiều so với CO2 trong ngành công nghiệp giảm nhôm; do đó, việc phát thải PFCs đang ngày càng bị kiểm soát chặt chẽ. Việc giảm phát thải PFC thông qua việc giảm các hiệu ứng anode (AE) xảy ra trong quá trình giảm nhôm là một thách thức. Trong nghiên cứu này, các phép đo dòng điện anode trực tuyến đã được thực hiện tại chùm anode của các tế bào 400-kA, sau đó một mô hình phát hiện AE cục bộ đơn giản đã được phát triển để dự đoán AE. Tỷ lệ dự đoán chính xác AE dương tính thực sự đạt 80.3% trong một thử nghiệm công nghiệp. Một chiến lược cấp liệu được kiểm soát độc lập sau đó đã được phát triển và áp dụng cho các tế bào được tích hợp với việc phát hiện và ngăn ngừa AE cục bộ. Kết quả cho thấy rằng quá trình này cung cấp hiệu suất dòng điện cao hơn với mức tiêu thụ năng lượng dòng điện trực tiếp thấp. Cuối cùng, tiềm năng to lớn để giảm AE được xác nhận với các AE nhấp nháy và AE bình thường, và thời gian AE hàng ngày giảm lần lượt 42.8%, 60% và 56.9%.
Từ khóa
#PFCs #hiệu ứng anode #giảm nhôm #tế bào điện phân #kiểm soát cấp liệu độc lậpTài liệu tham khảo
P. Nunez and S. Jones, Int. J. Life Cycle Assess. 21, 1594 (2016).
J. Thonstad, J. Electrochem. Soc. 111, 959 (1964).
H. Kvande and W. Haupin, JOM 53, 29 (2001).
J. Marks, R. Roberts, and V. Bakshi, Light Metals 2000, ed. by R.D. Peterson (Wiley, Hoboken, 2000), pp. 365–371.
J. Thonstad, F. Nordmo, and K. Vee, Electrochim. Acta 18, 27 (1973).
G. Myhre, D. Shindell, F.-M. Bréon, W. Collins, J. Fugle-stvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Take-mura, and H. Zhang, in Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, ed. by T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, and P.M. Midgley (Cambridge University Press, Cambridge, 2013), pp. 659–740.
N.A.A. Majid, M.P. Taylor, J.J.J. Chen, and B.R. Young, Comput. Chem. Eng. 35, 2457 (2011).
J. Marks and C. Bayliss, Light Metals 2012, ed. by C.E. Suarez (Wiley, Hoboken, 2012), pp. 803–808.
L. Wangxing, C. Xiping, Y. Jianhong, H. Changping, L. Yonggang, L. Defeng, and G. Huifang, Light Metals 2012, ed. by C.E. Suarez (Wiley, Hoboken, 2012), pp. 617–622.
A.A. Zarouni and A.A. Zarouni, DUBAL’s Experience of Low Voltage PFC Emissions. In: 10th Australasian Smelting Technology Conference (Launceston, Tasmania, Australia, 2011), pp. 1–7.
L. Dion, S. Gaboury, F. Picard, L.I. Kiss, S. Poncsak, and N. Morais, JOM 70, 1887 (2018).
S. Kolås, P. McIntosh, and A. Solheim, Light Metals 2015, ed. by M. Hyland (Hoboken, Wiley, 2015), pp. 729–734.
M.M.R. Dorreen, R.G. Haverkamp, A. Jassim, N.E. Richards, D.M. Stitt, A.T. Tabereaux, and B.J. Welch, J. Electrochem. Soc. 164, H5108 (2017).
M.M.R. Dorreen, M.M. Hyland, R.G. Haverkamp, J.B. Metson, A. Jassim, B.J. Welch, and A.T. Tabereaux, Light Metals 2017. pp. 533–539.
D.S. Wong and B. Welch. PFCs and Anode Products-Myths, Minimisation and IPCC Method Updates to Quantify the Environmental Impact. In: 12th Australasian Aluminium Smelting Conference, Queenstown, New Zealand, 2018, pp. 1–37.
J.T. Keniry, G.C. Barber, M.P. Taylor, and B.J. Welch, Light Metals 2001, ed. by J.L. Anjier (Wiley, Hoboken, 2001), pp. 1225–1232.
J.W. Evans and N. Urata, Technical and operational benefits of individual anode current monitor. In: 10th Australasian Smelting Technology Conference (Launceston, Tasmania, Australia, 2011).
C.Y. Cheung, C. Menictas, J. Bao, M. Skyllas-Kazacos, and B.J. Welch, Ind. Eng. Chem. Res. 52, 9632 (2013).
T. Karahan, I. Duman, and M. Marsoglu, JOM 61, 30 (2009).
Y.C. Yao, C. Cheung, J. Bao, M. Skyllas-Kazacos, B.J. Welch, and S. Akhmetov, AIChE J. 63, 2806 (2017).
B. Moxnes, A. Solheim, M. Liane, E. Svinsås, and A. Halkjelsvik, Light Metals 2009, ed. by G. Bearne (Wiley, Hoboken, 2019), pp. 461–466.
J. Keniry and E. Shaidulin, Light Metals 2008, ed. by D.H. Deyoung (Wiley, Hoboken, 2019), pp. 287–292.
S. Yang, Z. Zou, J. Li, and H.L. Zhang, JOM 68, 623 (2016).
J. Li, S. Yang, Z. Zou, and H.L. Zhang, Light Metals 2015, ed. by M. Hyland (Wiley, Hoboken, 2015), pp. 741–745.
Y.Q. Feng, M.A. Cooksey, and M.P. Schwarz, Light Metals 2010, ed. by A.M. Hagni (Wiley, Hoboken, 2010), pp. 451–456.
O. Kobbeltvedt, S. Rolseth, and J. Thonstand, Light Metals 1996, ed. by W. Hale (Wiley, Hoboken, 1996), pp. 421–427.
S.Q. Zhan, M. Li, J.M. Zhou, J.H. Yang, and Y.W. Zhou, Appl. Therm. Eng. 73, 803 (2014).
H.L. Zhang, S. Yang, and J. Li, Trans. Nonferrous Met. Soc. 27, 2512 (2017).