CN102583461B - 氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置及方法，属于氧化铝生产设备技术领域，装置设有蒸汽冷凝水套管预热器；多级套管预热器的最后一级套管预热器的出料口与蒸汽冷凝水套管预热器的进料口连通，蒸汽冷凝水套管预热器的出料口与高压蒸汽套管预热器的进料口连通。方法为：脱硅矿浆在多级套管预热器被预热至200~210℃，进入蒸汽冷凝水套管预热器被预热至212~220℃，再进入高压蒸汽套管预热器中。本发明的引入了高压蒸汽冷凝水段换热工艺，不仅充分利用了蒸汽的潜热，也部分利用了高温冷凝水的显热，能够显减少溶出系统的高压高压蒸汽用量，大幅节省了运转费用。
Description
技术领域
本发明属于氧化铝生产设备技术领域，特别涉及一种氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置及方法。
背景技术
拜耳法氧化铝厂，溶出车间是氧化铝生产过程中的核心车间，它不仅影响着全厂氧化铝的产量，也是氧化铝厂能源消耗大户，溶出技术的高低代表着全厂技术水平。
随着氧化铝工业的发展，改善技术经济指标、降低消耗越来越受到重视；我国氧化铝厂采用的主要溶出套管预热技术为二次蒸汽加高压蒸汽预热；1~9级套管预热器用二次蒸汽预热，第10级套管预热器用高压蒸汽预热。由于二次蒸汽预热温度与溶出温度存在较大温差，故高压蒸汽用量一直很大并无法减少。
发明内容
针对套管预热采用高压蒸汽用量过大的现象，本发明提供一种氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置及方法。
本发明的用于氧化铝高压溶出中的蒸汽冷凝水预热装置包括进料槽、进料泵、多级套管预热器、高压蒸汽套管预热器、停留罐组和闪蒸器组；该装置还包括蒸汽冷凝水套管预热器；多级套管预热器依次串联连通，多级套管预热器的最后一级套管预热器的出料口与蒸汽冷凝水套管预热器的进料口连通，蒸汽冷凝水套管预热器的出料口与高压蒸汽套管预热器的进料口连通；高压蒸汽套管预热器的冷凝水出口与蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水进口连通，蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水出口与蒸汽冷凝水罐的进水口连通。
上述装置中，高压蒸汽套管预热器的出料口与停留罐组的进料口连通，停留罐组的出料口与闪蒸器组的进料口连通，闪蒸器组由与多级套管预热器相对应的多级闪蒸器以及末级闪蒸器组成，各级闪蒸器的依次串联连通，最后一级闪蒸器的进料口与停留罐组的出气口连通，1级闪蒸器的出料口与末级闪蒸器的进料口连通；多级闪蒸器和套管预热器中，各级闪蒸器的出气口与相对应的套管预热器的二次蒸汽进口连通。
上述装置中，多级套管预热器各自与一个冷凝水罐的一个进水口连通，各冷凝水罐构成多级冷凝水罐，从2级冷凝水罐到n级冷凝水罐中，每个冷凝水罐的出水口分别前一级冷凝水罐的了另一个进水口连通，1级冷凝水罐的出水口与一个热水泵连通；从2级冷凝水罐到n级冷凝水罐中，每个冷凝水罐的出气口与前一级套管预热器的二次蒸汽进口连通。
上述装置中的停留罐组由至少3个停留罐串联组成。
本发明的氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的方法为：
采用上述装置，通过进料泵将进料槽中的80~100℃的脱硅矿浆传输到多级套管预热器中，矿浆被预热至200~210℃，然后进入蒸汽冷凝水套管预热器中，矿浆被预热至212~220℃，再进入高压蒸汽套管预热器中，被预热至250~280℃，最后依次进入停留罐组和闪蒸器组中。
上述方法中，高压蒸汽套管预热器的介质进口中通入280~300℃的饱和蒸汽，介质出口形成的冷凝水温度为230~240℃，该冷凝水进入蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水进口中对矿浆进行预热，再从蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水出口中传输到高压蒸汽冷凝水罐中。
本发明的引入了高压蒸汽冷凝水段换热工艺，不仅充分利用了蒸汽的潜热，也部分利用了高温冷凝水的显热，能够显减少溶出系统的高压蒸汽用量10%以上，大幅节省了运转费用；该装置适合所有大中小型氧化铝厂。
附图说明
图1为本发明实施例中的氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置结构示意图；
图中，1、进料槽，2、进料泵，3、1级套管预热器，4、2级套管预热器，5、3级套管预热器，6、4级套管预热器，7、5级套管预热器，8、6级套管预热器，9、7级套管预热器，10、8级套管预热器，11、9级套管预热器，12、蒸汽冷凝水套管预热器，13、高压蒸汽套管预热器，14、1级停留罐，15、2级停留罐，16、6级停留罐，17、1级闪蒸器，18、2级闪蒸器，19、3级闪蒸器，20、4级闪蒸器，21、5级闪蒸器，22、6级闪蒸器，23、7级闪蒸器，24、8级闪蒸器，25、9级闪蒸器，26、末级闪蒸器，27、9级冷凝水罐，28、8级冷凝水罐，29、7级冷凝水罐，30、6级冷凝水罐，31、5级冷凝水罐，32、4级冷凝水罐，33、3级冷凝水罐，34、2级冷凝水罐，35、1级冷凝水罐，36、蒸汽冷凝水罐，37、第一冷凝水泵，38、第二冷凝水泵。
具体实施方式
本发明实施例中选用的多级套管预热器由1~9级套管预热器组成，选用的闪蒸器组由1~9级闪蒸器和末级闪蒸器组成。
本发明实施例中物料进入保温罐组后的溶出时间为1~1.5h。
本发明实施例中物料闪蒸完成后的温度为115~125℃，压力为常压。
实施例1
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置结构如图1所示，进料槽1的出口与进料泵2连通，进料泵2的出口与1级套管预热器3的进料口连通，1级套管预热器3的出料口与2级套管预热器4的进料口连通，2级套管预热器4的出料口与3级套管预热器5的进料口连通，3级套管预热器5的出料口与4级套管预热器6的进料口连通，4级套管预热器6的出料口与5级套管预热器7的进料口连通，5级套管预热器7的出料口与6级套管预热器8的进料口连通，6级套管预热器8的出料口与7级套管预热器9的进料口连通，7级套管预热器9的出料口与8级套管预热器10的进料口连通，8级套管预热器10的出料口与9级套管预热器11的进料口连通；
9级套管预热器11的出料口与蒸汽冷凝水套管预热器12的进料口连通，蒸汽冷凝水套管预热器12的出料口与高压蒸汽套管预热器13的进料口连通；高压蒸汽套管预热器13的冷凝水出口与蒸汽冷凝水套管预热器12的冷凝水进口连通，蒸汽冷凝水套管预热器12的冷凝水出口与蒸汽冷凝水罐36的进水口连通；蒸汽冷凝水罐36的出水口与第一冷凝水泵37连通；
停留罐组由1~6级停留罐依次串联组成；
闪蒸器组由1~9级闪蒸器和末级闪蒸器依次串联组成，其中1~9级闪蒸器分别与9~1级套管预热器相对应；
高压蒸汽套管预热器13的出料口与停留罐组中1级停留罐14的进料口连通，停留罐组的6级停留罐16的出料口与闪蒸器组中的9级闪蒸器17的进料口连通；各级闪蒸器和套管预热器中，各级闪蒸器的出气口与相对应的套管预热器的二次蒸汽进口连通；
1~9级套管预热器各自与一个冷凝水罐连通，分别为1~9级冷凝水罐，1~9级套管预热器的出水口分别与1~9级冷凝水罐的一个进水口连通；2~9级冷凝水罐中，每级冷凝水罐的出水口分别与前一级冷凝水罐的另一个进水口连通，1级冷凝水罐35的出水口与第二热水泵38连通；在2~9级冷凝水罐和各级套管预热器中，n级冷凝水罐的出气口与前一级套管预热器的二次蒸汽进口连通，1级冷凝水罐35的出气口与10级闪蒸器26的出气口汇合；
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的方法为：采用上述装置，通过进料泵将进料槽中的80℃的脱硅矿浆传输到1~9级套管预热器中，矿浆被预热至200℃，然后进入蒸汽冷凝水套管预热器中，矿浆被预热至212℃，再进入高压蒸汽套管预热器中，被预热至250℃，最后依次进入停留罐和闪蒸器中；
高压蒸汽套管预热器的进气口中通入280℃的饱和蒸汽，冷凝水出口形成的冷凝水温度为230℃，该冷凝水进入蒸汽冷凝水套管预热器的；冷凝水进口中对矿浆进行预热，再从蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水出口中传输到高压蒸汽冷凝水罐中。
实施例2
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置结构同实施例1；
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的方法步骤同实施例1，不同点在于：通过进料泵将进料槽中的90℃的脱硅矿浆传输到1~9级套管预热器中，矿浆被预热至205℃，然后进入蒸汽冷凝水套管预热器中，矿浆被预热至216℃，再进入高压蒸汽套管预热器中，被预热至270℃，最后依次进入停留罐和闪蒸器中；
高压蒸汽套管预热器的进气口中通入290℃的饱和蒸汽，冷凝水出口形成的冷凝水温度为235℃。
实施例3
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置结构同实施例1；
氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的方法步骤同实施例1，不同点在于：通过进料泵将进料槽中的100℃的脱硅矿浆传输到1~9级套管预热器中，矿浆被预热至210℃，然后进入蒸汽冷凝水套管预热器中，矿浆被预热至220℃，再进入高压蒸汽套管预热器中，被预热至280℃，最后依次进入停留罐和闪蒸器中；
高压蒸汽套管预热器的介质进口中通入300℃的饱和蒸汽，冷凝水出口形成的冷凝水温度为240℃。
Claims (2)
1.一种氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的装置，包括进料槽、进料泵、多级套管预热器和高压蒸汽套管预热器，其特征在于：该装置还包括蒸汽冷凝水套管预热器；多级套管预热器依次串联连通，多级套管预热器的最后一级套管预热器的出料口与蒸汽冷凝水套管预热器的进料口连通，蒸汽冷凝水套管预热器的出料口与高压蒸汽套管预热器的进料口连通；高压蒸汽套管预热器的冷凝水出口与蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水进口连通，蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水出口与蒸汽冷凝水罐的进水口连通；所述的多级套管预热器各自与一个冷凝水罐的一个进水口连通，各冷凝水罐构成多级冷凝水罐，从2级冷凝水罐到n级冷凝水罐中，每个冷凝水罐的出水口分别与前一级冷凝水罐的另一个进水口连通，1级冷凝水罐的出水口与一个热水泵连通；从2级冷凝水罐到n级冷凝水罐中，每个冷凝水罐的出气口与前一级套管预热器的二次蒸汽进口连通。
2.一种氧化铝高压溶出工艺利用蒸汽冷凝水预热的方法，其特征在于采用权利要求1所述的装置，按以下步骤进行：通过进料泵将进料槽中的80~100℃的脱硅矿浆传输到多级套管预热器中，矿浆被预热至200~210℃，然后进入蒸汽冷凝水套管预热器中，矿浆被预热至212~220℃，再进入高压蒸汽套管预热器中，被预热至250~280℃，最后依次进入停留罐组和闪蒸器组中；其中高压蒸汽套管预热器的介质进口中通入280~300℃的饱和蒸汽，介质出口形成的冷凝水温度为230~240℃，该冷凝水进入蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水进口中对矿浆进行预热，再从蒸汽冷凝水套管预热器的冷凝水出口中传输到高压蒸汽冷凝水罐中。
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