CN107497128A - 蒸发机组及溶液蒸发的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及溶液蒸发技术领域，尤其涉及一种蒸发机组及溶液蒸发的方法，其中蒸发机组包括原液闪蒸器和六效蒸发器组；原液闪蒸器和六效蒸发器组，六效蒸发器组包括第六效蒸发器、第五效蒸发器、第四效蒸发器、第三效蒸发器、第二效蒸发器和第一效蒸发器；原液闪蒸器通过闪蒸液输送管道第六效蒸发器连接，原液闪蒸器通过原液闪蒸二次蒸汽管道连接第四效蒸发器或第五效蒸发器。可通过将原有的改造强制效成为原液闪蒸器，与六效蒸发器有机结合，降低了原液温度、提高了原液浓度，保证物料充分进行闪蒸，提高蒸发效率，达到节能降耗的目的，且设备改造工作简单，成本低，在不影响蒸发机组产能的前提下降低了蒸发汽耗，为企业节省了成本，提高了利润。

Description

蒸发机组及溶液蒸发的方法

技术领域

本发明涉及溶液蒸发技术领域，尤其是涉及一种蒸发机组及溶液蒸发的方法。

背景技术

近年来，企业对生产能耗越加关注，设备能耗逐步降低，尤其是氧化铝行业，随着国内氧化铝产能的不断扩大，氧化铝长期处于供过于求的市场形式，企业必须不断降本增效才能稳定发展。蒸发器的蒸汽消耗在氧化铝生产成本中占有较大的比重，影响企业的营业利润。

现有技术中，氧化铝生产过程中的蒸发机组采用“六效蒸发器+强制效蒸发器”的配套模式，其中强制效蒸发器最初设计为排盐蒸发器，但由于拜耳法工艺有效避免了碳碱的大量生成，母液碳碱比例一直处于较低水平，不需专门处理，强制效蒸发器实际仅在系统浓度低或液量满的情况下运行，不可避免的造成设备资源的浪费，增加企业的生产成本。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发机组及溶液蒸发的方法，解决了现有的氧化铝生产中蒸发机组结构组成不合理造成设备资源的浪费，增加企业的生产成本技术问题。

本发明提供一种蒸发机组，包括：原液闪蒸器和六效蒸发器组，所述六效蒸发器组包括第六效蒸发器、第五效蒸发器、第四效蒸发器、第三效蒸发器、第二效蒸发器和第一效蒸发器；

所述原液闪蒸器通过闪蒸液输送管道所述第六效蒸发器连接，所述原液闪蒸器通过原液闪蒸二次蒸汽管道连接所述第四效蒸发器或所述第五效蒸发器。

作为一种进一步的技术方案，还包括原液槽，所述原液槽通过第一原料输送管道与所述原液闪蒸器或所述第六效蒸发器连接；所述原液槽通过第二原料输送管道与所述第四效蒸发器连接。

作为一种进一步的技术方案，所述第一原料输送管道上设置有第一三通阀门，用于控制蒸发原液进入所述原液闪蒸器或第六效蒸发器。

作为一种进一步的技术方案，所述原液闪蒸二次蒸汽管道上设置有第二三通阀门，用于控制所述原液闪蒸器与所述第四效蒸发器连通或所述原液闪蒸器与所述第五效蒸发器连通。

作为一种进一步的技术方案，所述闪蒸液输送管道上设置有流量控制阀和流量计。

作为一种进一步的技术方案，还包括真空泵组和真空管，所述真空管与所述第六效蒸发器连通并接入所述真空泵组。

作为一种进一步的技术方案，所述第六效蒸发器连接有水冷器，循环水通入所述水冷器对所述第六效蒸发器的闪蒸乏汽进行降温并维持负压。

作为一种进一步的技术方案，所述第一效蒸发器连接新蒸汽，所述第一效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第二效蒸发器对其进行加热，所述第二效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第三效蒸发器对其进行加热，所述第三效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第四效蒸发器对其进行加热，所述第四效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第五效蒸发器对其进行加热，所述第五效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第六效蒸发器对其进行加热。

作为一种进一步的技术方案，所述六效蒸发器组的下游设置有出料闪蒸器组，所述出料闪蒸器组通过出料泵连接有母液槽或储液槽。

另一方面，本发明提供一种根据上述技术方案提供的任一种所述的蒸发机组进行溶液蒸发的方法，包括如下步骤：

将蒸发原液输送至所述原液闪蒸器，在负压状态下进行自闪蒸；经过闪蒸的溶液通过闪蒸液输送管道进入所述第六效蒸发器进行进一步蒸发浓缩；原液闪蒸器闪蒸产生的二次蒸汽通过所述原液闪蒸二次蒸汽管道进入所述第四效蒸发器或所述第五效蒸发器中以对其进行加热。

本发明提供的一种蒸发机组及溶液蒸发的方法能够达到以下有益效果：

本发明实施例提供的蒸发机组，设计简单合理，通过将原有的改造强制效成为原液闪蒸器，与六效蒸发器组有机结合，蒸发原液首先进入闪蒸器进行闪蒸，使原液中的水分在负压环境下闪蒸分离，起到降低原液温度、提高原液浓度的作用，提高蒸发效率，闪蒸汽根据温度情况进入第五效蒸发器或第四效蒸发器再次利用，达到节能降耗的目的。设备改造工作简单，成本低，在不影响蒸发机组产能的前提下降低了蒸发汽耗。原液浓度升高1.5g/L以上，每组蒸发机组平均节约蒸汽11400吨/年，年经济效益342万元。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种蒸发机组的结构示意图。

图标：1－原液闪蒸器；2－第六效蒸发器；3－第五效蒸发器；4－第四效蒸发器；5－第三效蒸发器；6－第二效蒸发器；7－第一效蒸发器；8－流量计；9－流量控制阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1，本发明实施例提供一种蒸发机组，包括：原液闪蒸器1和六效蒸发器组，六效蒸发器组包括第六效蒸发器2、第五效蒸发器3、第四效蒸发器4、第三效蒸发器5、第二效蒸发器6和第一效蒸发器7；原液闪蒸器1通过闪蒸液输送管道与第六效蒸发器2连接，原液闪蒸器1通过原液闪蒸二次蒸汽管道连接第四效蒸发器4或第五效蒸发器3。

现有的蒸发机组采用“六效蒸发器+强制效蒸发器”的配套模式，其中强制效蒸发器最初设计为排盐蒸发器，但由于拜耳法工艺有效避免了碳碱的大量生成，强制效实际仅在系统浓度低或液量满的情况下运行，不可避免的造成设备资源的浪费。

在蒸发机组之前设置有板式换热器，利用蒸发原液回收溶出新蒸汽冷凝水的余热，因此原液温度相对较高，完全满足原液闪蒸要求。所以，本发明实施例所提供的蒸发机组将原强制效蒸发器改造为原液闪蒸器1。

本发明实施例提供的蒸发机组，设计简单合理，通过将原有的改造强制效成为原液闪蒸器1，与六效蒸发器组有机结合，闪蒸原液首先进入原液闪蒸器1进行蒸发，使原液中的水分在负压环境下闪蒸分离，起到降低原液温度、提高原液浓度的作用，提高蒸发效率，闪蒸汽根据温度情况进入第五效蒸发器3或第四效蒸发器4再次利用，达到节能降耗的目的。设备改造工作简单，成本低，在不影响蒸发机组产能的前提下，降低了蒸发汽耗。原液浓度升高1.5g/L以上，每组蒸发机组平均节约蒸汽11400吨/年，年经济效益342万元。

其中，本发明实施例提供的蒸发机组中的原液闪蒸器1设置有液位控制装置，该液位控制装置主要包括设置于原液闪蒸器1外部地液位显示装置和与原液闪蒸器1内部连通的导管，还包括与导管连通的调节装置。液位显示装置可以为直观可观测的与原液闪蒸器1连通的观测槽或是通过在原液闪蒸器1内设置有液位传感器并与液位传感器连接的显示中心，还可以为设置在原液闪蒸器1外部的观察窗等任何可以直接观测到原液闪蒸器1内液面的装置。

在本发明实施例中，液位显示装置为设置在原液闪蒸器1外的管道以及与伸入至原液闪蒸器1内与管道连通的导管。需要说明的是，在其他实施例中，不排除采用其他的液位显示装置的技术方案。

在本实施例中管道与导管之间通过软连接件进行连接。本实施例中，软连接件为柔性塑料导管，但在其他实施例中，不排除用另外的结构连接。管道中的溶液液位与原液闪蒸器1中的液位保持实时同步。

调节装置为实现向原液闪蒸器1内注入浆液的动力源，在本实施例中为水泵。水泵可以通过管道直接与原液闪蒸器1内部连通，也可以通过设置有排水管与管道连通。在本实施例中，水泵通过设置有排水管的管道与原液闪蒸器1内部连通，实现对原液闪蒸器1内的液位进行稳定可靠的调整的效果。

需要说明的是，将原强制效分离室改造为原液闪蒸器1后，需要根据原液参数确定合适的原液闪蒸器1的进出料管、孔板、锥帽、乏汽管尺寸及位置。

本发明提供的蒸发机组还包括原液槽，原液槽通过第一原料输送管道与原液闪蒸器1或第六效蒸发器2连接；原液槽通过第二原料输送管道与第四效蒸发器4连接。

本发明实施例所提供的蒸发机组中，一部分原液通过第一原料输送管道进入原液闪蒸器1或第六效蒸发器2，原液闪蒸器1的出料口与第六效蒸发器2的进料口连通，经过负压闪蒸的溶液首先进入第六效蒸发器2中蒸发，然后流入第五效蒸发器3；

另一部分原液通过第二原料输送管道首先进入第四效蒸发器4，然后依次流入第三效蒸发器5、第二效蒸发器6和第一效蒸发器7，每级蒸发器之间通过过料泵连接。

第一效蒸发器7连接新蒸汽，第一效蒸发器7产生的二次蒸汽通入第二效蒸发器6对其进行加热，第二效蒸发器6产生的二次蒸汽通入第三效蒸发器5对其进行加热，第三效蒸发器5产生的二次蒸汽通入第四效蒸发器4对其进行加热，第四效蒸发器4产生的二次蒸汽通入第五效蒸发器3对其进行加热，第五效蒸发器3产生的二次蒸汽通入第六效蒸发器2对其进行加热。

在第一原料输送管道上设置有第一三通阀门，用于控制蒸发原液进入原液闪蒸器1或第六效蒸发器2。

本发明实施例提供的蒸发机组能够实现两种方式的蒸发方式，其一是第一三通阀门接通第一原料输送管道和原液闪蒸器1，蒸发原液由原液输送管道首先进入原液闪蒸器1进行负压闪蒸后再进入第六效蒸发器2进行蒸发，其二是第一三通阀门接通第一原料输送管道和第六效蒸发器2，蒸发原液由原液输送管道直接进入第六效蒸发器2进行蒸发。

并且，在原液闪蒸二次蒸汽管道上设置有第二三通阀门，用于控制原液闪蒸器1与第四效蒸发器4连通或原液闪蒸器1与第五效蒸发器3连通。

原液闪蒸器1产生的二次蒸汽也有两种循环方式，其一为第二三通阀门接通原液闪蒸二次蒸汽管道与第四效蒸发器4，其二为第二三通阀门接通原液闪蒸二次蒸汽管道与第五效蒸发器3。当原液闪蒸器1产生的二次蒸汽进入第四效闪蒸器或第五效闪蒸器后，能够对第四效闪蒸器或第五效闪蒸器的工作提供额外的加热蒸汽，使得原液闪蒸器1产生的二次蒸汽得到有效利用，同时节约了资源，为企业节省了成本。

其中，闪蒸液输送管道上设置有流量控制阀9和流量计8。

根据日常生产需求，流量控制阀9、流量计8和液位显示装置能够配合原液泵有效及时地调整蒸发机组的流量。优选地，原液闪蒸器1中原液流量的范围为200～450m³/h，该值根据机组实际情况调整。

进一步地，还可以在蒸发机组的各个蒸发器上设置温控仪以及压力控制器等，方便及时调整运行参数。

另外，本发明提供的蒸发机组还包括真空泵组和真空管，真空管与第六效蒸发器2连通后生产接入真空泵组，用于将混入在原料中的空气及其它不凝气排出蒸发系统，保证蒸发系统有效真空度。

其中，在真空泵组中的真空泵做了消音处理。具体地，在真空泵的进气口设置有第一消音器，第一消音器内设置有第一空心圆柱体，该第一空心圆柱体表面间隔地分布有小孔且外层包覆有消音填充体；在真空泵组的出气口设置有第二消声器，第二消音器内设置有第二空心圆柱体，该第二空心圆柱体表面间隔地分布有小孔且外层包覆有消音填充体。

优选地，消音填充体可以玻璃纤维消音填充物或珍珠棉消音填充物。当消音填充体为玻璃纤维消音填充物时，优选为离心超细玻璃棉。能够大大降低真空泵组在工作中产生的噪音。并且，真空泵组与安装平台之间设有减震垫，安装平台的底座设有减震地脚并通过减震地脚固定安装于地面。

本发明实施例所提供的蒸发机组中的第六效蒸发器2连接有水冷器，循环水通入水冷器对第六效蒸发器2的闪蒸乏汽进行降温并维持负压，保证蒸发系统保持一定的真空度。并且，根据蒸发机组的温度及真空度等情况，调整真空泵组及蒸发循环水运行参数。优选地，原液闪蒸器1地真空度大于等于70kpa，并且，该值根据原液沸点进行相应地调整。

本发明实施例提供的蒸发机组中，六效蒸发器组的下游设置有出料闪蒸器组，出料闪蒸器组通过出料泵连接有母液槽或储液槽。进入母液槽或储液槽的溶液用于循环或调配使用。

其中，出料闪蒸器组包括依次设置的一闪蒸发器、二闪蒸发器和三闪蒸发器，一闪蒸发器与第一效蒸发器7连通，三闪蒸发器与出料泵连通，经出料闪蒸器组蒸发后的溶液由出料泵送入母液槽或储液槽。

另一方面，本发明实施例还提供一种用于蒸发溶液的方法，用于在如上述实施例提供的任一种蒸发机组上实施，蒸发原液由原液槽进入原液闪蒸器1，在负压状态下进行自闪蒸；经过闪蒸的原液进入六效蒸发器组进行进一步的蒸发浓缩，原液闪蒸器1闪蒸产生的二次蒸汽通过原液闪蒸二次蒸汽管道进入六效蒸发器组为其加热；最终原液经出料泵出料，成为供循环用或调配用的母液。

其中，蒸发机组的具体结构已在上文中做了详细介绍，此处不再赘述。

本发明实施例提供的用于蒸发溶液的方法，在上述实施例提供的蒸发机组上进行实施，能够达到以上该蒸发机组所取得的所有有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种蒸发机组，其特征在于，包括：原液闪蒸器和六效蒸发器组，所述六效蒸发器组包括第六效蒸发器、第五效蒸发器、第四效蒸发器、第三效蒸发器、第二效蒸发器和第一效蒸发器；

所述原液闪蒸器通过闪蒸液输送管道所述第六效蒸发器连接，所述原液闪蒸器通过原液闪蒸二次蒸汽管道连接所述第四效蒸发器或所述第五效蒸发器。

2.根据权利要求1所述的蒸发机组，其特征在于，还包括原液槽，所述原液槽通过第一原料输送管道与所述原液闪蒸器或所述第六效蒸发器连接；所述原液槽通过第二原料输送管道与所述第四效蒸发器连接。

3.根据权利要求2所述的蒸发机组，其特征在于，所述第一原料输送管道上设置有第一三通阀门，用于控制蒸发原液进入所述原液闪蒸器或第六效蒸发器。

4.根据权利要求1所述的蒸发机组，其特征在于，所述原液闪蒸二次蒸汽管道上设置有第二三通阀门，用于控制所述原液闪蒸器与所述第四效蒸发器连通或所述原液闪蒸器与所述第五效蒸发器连通。

5.根据权利要求1所述的蒸发机组，其特征在于，所述闪蒸液输送管道上设置有流量控制阀和流量计。

6.根据权利要求1所述的蒸发机组，其特征在于，还包括真空泵组和真空管，所述真空管与所述第六效蒸发器连通并接入所述真空泵组。

7.根据权利要求1所述的蒸发机组，其特征在于，所述第六效蒸发器连接有水冷器，循环水通入所述水冷器对所述第六效蒸发器的闪蒸乏汽进行降温并维持负压。

8.根据权利要求1－7中任一项所述的蒸发机组，其特征在于，所述第一效蒸发器连接新蒸汽，所述第一效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第二效蒸发器对其进行加热，所述第二效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第三效蒸发器对其进行加热，所述第三效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第四效蒸发器对其进行加热，所述第四效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第五效蒸发器对其进行加热，所述第五效蒸发器产生的二次蒸汽通入所述第六效蒸发器对其进行加热。

9.根据权利要求1－7中任一项所述的蒸发机组，其特征在于，所述六效蒸发器组的下游设置有出料闪蒸器组，所述出料闪蒸器组通过出料泵连接有母液槽或储液槽。

10.一种根据权利要求1－9中任一项所述的蒸发机组进行溶液蒸发的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将蒸发原液输送至所述原液闪蒸器，在负压状态下进行自闪蒸；经过闪蒸的溶液通过闪蒸液输送管道进入所述第六效蒸发器进行进一步蒸发浓缩；原液闪蒸器闪蒸产生的二次蒸汽通过所述原液闪蒸二次蒸汽管道进入所述第四效蒸发器或所述第五效蒸发器中以对其进行加热。