CN102674255A - 一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用干法氧化铝尾气加热给料酸的生产工艺，适当比例的硫酸和发烟硫酸分别进入静态混合器，配制给料酸；给料酸走列管式换热器的壳程，氧化铝尾气走列管式换热器的管程，氧化铝尾气与给料酸通过列管式换热器进行热交换，氟化铝尾气的热量加热给料酸至合适的温度。利用氧化铝尾气的热能加热给料酸，提高了资源利用率。

Description

一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺和设备
技术领域
本发明涉及一种利用氧化铝尾气加热给料酸的生产工艺和设备。
背景技术
如图1所示，为现有技术中加热给料酸的生产工艺。给料酸由98%的硫酸和发烟硫酸组成，在加热工艺流程中，硫酸通过硫酸一级换热器、硫酸二级换热器，并由蒸汽加热达到120℃左右；发烟硫酸通过发酸硫酸换热器，由蒸汽加热达到70℃左右；然后两种酸分别进入给料酸高位槽中进行混合，再与萤石反应。给料酸由蒸汽加热，需要使用锅炉、烟煤、水、电等，浪费资源，消耗人力。
如图2所示，为现有技术中干法氧化铝生产中氧化铝尾气的冷凝工艺。氟化铝在流化床中合成，由真空泵提供动力，产生350℃左右的氧化铝尾气，高温氧化铝尾气直接进入大气冷凝塔冷却，冷凝液由石墨冷却塔冷却，循环使用。为了保持大气冷凝塔的气体出口在55℃以下，必须用大量的循环冷却水去冷却冷凝液，消耗大量的动力；在天气炎热、环境温度高的情况下，冷凝液还需要加注生产工艺水，消耗水资源。
基于上述给料酸需要进行加热，而氧化铝尾气需要冷却的情况，如何提供一种优化的资源配置方案，充分利用氧化铝尾气加热给料酸，已经成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种利用干法氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺和设备，利用氧化铝尾气的热能加热给料酸，提高了资源利用率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用氧化铝尾气加热给料酸的生产设备，包括：
静态混合器，静态混合器上设置硫酸入口、发烟硫酸入口以及给料酸出口；
换热器，包括第一换热通道和第二换热通道，给料酸出口通过管道与第一换热通道连通，氧化铝尾气通过管道传输至第二换热通道，氧化铝尾气与给料酸通过换热器进行热交换，以加热给料酸。
优选的，所述换热器为列管式换热器，所述第一换热通道为列管式换热器的壳程换热通道，所述第二换热通道为列管式换热器的管程换热通道。
优选的，所述生产设备还包括由大气冷凝塔、石墨冷却塔和冷凝液循环槽组成的尾气循环冷凝装置，换热器设置在大气冷凝塔与氧化铝尾气的出口之间。
一种利用干法氧化铝尾气加热给料酸的生产工艺，适当比例的硫酸和发烟硫酸分别进入静态混合器，配制给料酸；给料酸走列管式换热器的壳程，氧化铝尾气走列管式换热器的管程，氧化铝尾气与给料酸通过列管式换热器进行热交换，氟化铝尾气的热量加热给料酸至合适的温度。
优选的，所述给料酸由98%的硫酸和发烟硫酸组成。
优选的，所述氧化铝尾气为干法氧化铝生产过程中产生的尾气。
基于以上技术方案的公开，本发明具备如下有益效果：
本发明提出了一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺和设备，利用氧化铝尾气的热能加热给料酸，提高了资源利用率。一方面，加热给料酸的热量由氟化铝的尾气提供，可以取消锅炉，节约烟煤，减少人力；另一方面，由于给料酸带走了氟化铝尾气中的一部分热量，氧化铝尾气的温度显著降低，可以减少石墨冷却塔的循环冷却水，减少泵的功率，节约能耗；在环境温度高的情况下不需要加生产工艺水，节约水资源；由于氧化铝尾气的温度降低，气体阻力减小，气体在管道中的压降减小，可以提高氧化铝流化床的产能。
附图说明
图1是现有技术中加热给料酸的生产工艺的流程图。
图2是现有技术中干法氧化铝生产中氧化铝尾气的冷凝工艺的流程图。
图3是本发明提出的一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：
如图3所示，为本发明提出的一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺的流程图。
本发明提出的一种利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺，98%的硫酸和发烟硫酸分别进入静态混合器，配制给料酸；给料酸走列管式换热器的壳程，氧化铝尾气走列管式换热器的管程，氧化铝尾气与给料酸通过列管式换热器进行热交换，氟化铝尾气的热量加热给料酸至合适的温度。所述氧化铝尾气为干法氧化铝生产过程中产生的尾气。
在上述技术方案中，利用氧化铝尾气的热能加热给料酸，提高了资源利用率。一方面，加热给料酸的热量由氟化铝的尾气提供，可以取消锅炉，节约烟煤，减少人力；另一方面，由于给料酸带走了氟化铝尾气中的一部分热量，氧化铝尾气的温度显著降低，可以减少石墨冷却塔的循环冷却水，减少泵的功率，节约能耗；在环境温度高的情况下不需要加生产工艺水，节约水资源；由于氧化铝尾气的温度降低，气体阻力减小，气体在管道中的压降减小，可以提高氧化铝流化床的产能。
基于利用氟化铝尾气加热给料酸的生产工艺，本发明还提出了一种利用氧化铝尾气加热给料酸的生产设备，包括：
静态混合器，静态混合器上设置硫酸入口、发烟硫酸入口以及给料酸出口，硫酸、发烟硫酸分别通过相应的入口进入静态混合器，在静态混合器中配制给料酸，给料酸通过给料酸出口输送至换热器中与氧化铝尾气进行热交换；
换热器，包括第一换热通道和第二换热通道，给料酸出口通过管道与第一换热通道连通，氧化铝尾气通过管道传输至第二换热通道，氧化铝尾气与给料酸通过换热器进行热交换，以加热给料酸；从而使得给料酸在换热器出口达到适当的温度，然后给料酸在预反应器中与萤石反应。
在具体实施例，所述换热器为列管式换热器，所述第一换热通道为列管式换热器的壳程换热通道，所述第二换热通道为列管式换热器的管程换热通道。
本发明采用干法氧化铝生产工艺，在生产过程中产生氧化铝尾气，该生产设备还包括由大气冷凝塔、石墨冷却塔和冷凝液循环槽组成的尾气循环冷凝装置，换热器设置在大气冷凝塔与氧化铝尾气的出口之间，从而充分利用氧化铝尾气的热量。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用氧化铝尾气加热给料酸的生产设备，其特征在于，包括：
静态混合器，静态混合器上设置硫酸入口、发烟硫酸入口以及给料酸出口；
换热器，包括第一换热通道和第二换热通道，给料酸出口通过管道与第一换热通道连通，氧化铝尾气通过管道传输至第二换热通道，氧化铝尾气与给料酸通过换热器进行热交换，以加热给料酸。
2.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述换热器为列管式换热器，所述第一换热通道为列管式换热器的壳程换热通道，所述第二换热通道为列管式换热器的管程换热通道。
3.根据权利要求1或2所述的生产设备，其特征在于，所述生产设备还包括由大气冷凝塔、石墨冷却塔和冷凝液循环槽组成的尾气循环冷凝装置，换热器设置在大气冷凝塔与氧化铝尾气的出口之间。
4.一种利用干法氧化铝尾气加热给料酸的生产工艺，其特征在于，适当比例的硫酸和发烟硫酸分别进入静态混合器，配制给料酸；给料酸走列管式换热器的壳程，氧化铝尾气走列管式换热器的管程，氧化铝尾气与给料酸通过列管式换热器进行热交换，氟化铝尾气的热量加热给料酸至合适的温度。
5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述给料酸由98%的硫酸和发烟硫酸组成。
6.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述氧化铝尾气为干法氧化铝生产过程中产生的尾气。
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