CN113461040B - 一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬浮焙烧炉，尤其涉及氧化铝技术领域的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置。一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，包括斗式提升机和焙烧炉，斗式提升机与喂料仓连接，喂料仓下料口下方设有换热器，换热器的下料口与第一旋风分离器进料口连接，第一旋风分离器出料口与焙烧炉连接，焙烧炉的烟气出口与第三旋风分离器连接，第三旋风分离器烟气出口与换热器烟气进口连接，换热器烟气出口与第二旋风分离器连接，第二旋风分离器烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉烟气出口与除尘器连接，余热锅炉上设有冷却水进口和蒸汽出口。本发明的优点效果：本发明有效的将氢氧化铝中的附着水和结晶水在换热器中转化为蒸汽，产出可供其他工序生产需要的蒸汽，可降低氧化铝厂的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬浮焙烧炉，尤其涉及氧化铝技术领域的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置。
背景技术
在氧化铝生产中，氢氧化铝焙烧是必须和主要的耗能工序，其能耗约占拜耳法生产能耗的三分之一。目前世界上广泛用于工业生产的有三种流态化焙烧炉装置，年产氧化铝约1.5亿吨。即：闪速焙烧炉（Fliud Flash Calciner FFC），循环焙烧炉（CirculatingFluid Calciner CFC），气态悬浮焙烧炉(Gas Suspension Calciner GSC)。
现有流态化焙烧炉的原理是，氢氧化铝（Al2O3.3H2O）通过预热和加热（约1000℃）完成结晶水脱出和晶型转变，经冷却后得到氧化铝产品；焙烧过程中产生的烟气进入除尘器中进一步收尘后通过烟囱排入大气。最终废气的温度为150℃左右，含水率高达30%以上，因此大量的蒸汽及热量由废气带走，浪费能源且污染环境。
发明内容
为了解决上述技术问题本发明提供一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，目的是回收氢氧化铝中的附着水及结晶水，将其转化为蒸汽后加以回收利用。
本发明是这样实现的：一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，包括斗式提升机和焙烧炉，斗式提升机与喂料仓连接，喂料仓下料口下方设有换热器，换热器的下料口与第一旋风分离器进料口连接，第一旋风分离器出料口与焙烧炉连接，焙烧炉的烟气出口与第三旋风分离器连接，第三旋风分离器烟气出口与换热器烟气进口连接，换热器烟气出口与第二旋风分离器连接，第二旋风分离器烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉烟气出口与除尘器连接，余热锅炉上设有冷却水进口和蒸汽出口。
所述的喂料仓为两个，每个喂料仓与换热器的压力平衡管连接，两个喂料仓交换连续喂料。
所述的氢氧化铝来料进入恒重仓后通过定量给料机进入斗式提升机，再由斗式提升机将氢氧化铝原料提高进入喂料仓。
所述的喂料仓、换热器和第一旋风分离器中工作压力约为0.4-1MPa。
所述的换热器为气-固间壁式换热器。
所述的气-固间壁式换热器包括换热腔，换热腔的上方设有上隔板，换热腔的下方设有下隔板，换热腔内设有若干个换热管，换热管两端分别穿过上隔板和下隔板，在换热腔的下部侧壁上设有烟气进口，在换热腔的上部侧壁上设有烟气出口，上隔板上方设有上封头，上封头顶部设有进料口，下隔板下方设有下封头，下封头底部设有出料口。
所述的若干个换热管在上封头内呈圆锥形排列，上封头将排列成圆锥形的若干个换热管端部扣在上隔板上，换热管与上隔板和下隔板之间密封，在上封头上设有压力平衡管。
所述沿换热腔内壁浇注浇注料形成内衬；沿换热腔内壁螺旋状设置导流板。
所述的下隔板下方设有收尘腔，下封头下部穿出收尘腔，收尘腔底部设有排尘口；换热腔与换热管之间的下隔板上设有排尘孔。
所述的收尘腔的形状为倒锥台形，排尘口设在设有烟气进口一侧的下隔板下方，下封头为倒圆锥台，下隔板下方收尘腔的侧壁设有支撑。
本发明的优点效果：本发明有效的将氢氧化铝中的附着水和结晶水在换热器中转化为蒸汽，产出可供其他工序生产需要的蒸汽，可降低氧化铝厂的生产成本；本发明在换热器和余热锅炉中回收烟气中的大量热量，从而降低了焙烧整个系统运行的能耗；本发明减小了最终的烟气排放量，有效的降低了环境污染并降低了焙烧整个系统运行的电耗；本发明利用原有框架结构，改造投资小。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明换热器的结构示意图。
图中：1、括斗式提升机；2、喂料仓；3、换热器；4、第一旋风分离器；5、焙烧炉；6、第三旋风分离器；7、第二旋风分离器；8、余热锅炉；9、除尘器；10、换热腔；11、上隔板；12、下隔板；13、换热管；14、烟气进口；15、烟气出口；16、上封头；17、进料口；18、下封头；19、下料口；20、内衬；21、导流板；22、收尘腔；23、排尘口；24、排尘孔；25、支撑；26、压力平衡管。
实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和2所示，本发明一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，包括斗式提升机1和焙烧炉5。斗式提升机1与喂料仓2连接，喂料仓2下料口下方设有换热器3，换热器3的下料口19与第一旋风分离器4进料口连接，第一旋风分离器4出料口与焙烧炉5连接，焙烧炉5的烟气出口与第三旋风分离器6连接，第三旋风分离器6烟气进出与换热器3烟气进口连接，换热器3烟气出口与第二旋风分离器7连接，第二旋风分离器7烟气出口与余热锅炉8连接，余热锅炉8烟气出口与除尘器9连接，余热锅炉8上设有冷却水进口和蒸汽出口。
所述的喂料仓2为两个，每个喂料仓2与换热器3的压力平衡管26连接，两个喂料仓2交换连续喂料。
所述的氢氧化铝来料进入恒重仓后通过定量给料机进入斗式提升机1，再由斗式提升机1将氢氧化铝原料提高进入喂料仓2。
所述的喂料仓2、换热器3和第一旋风分离器4中工作压力约为0.4-1MPa。
所述的换热器3为气-固间壁式换热器。
所述的气-固间壁式换热器包括换热腔10，换热腔10的上方设有上隔板11，换热腔10的下方设有下隔板12，换热腔10内设有若干个换热管13，换热管13两端分别穿过上隔板11和下隔板12，在换热腔10的下部侧壁上设有烟气进口14，在换热腔10的上部侧壁上设有烟气出口15，上隔板11上方设有上封头16，上封头16顶部设有进料口17，下隔板12下方设有下封头18，下封头18底部设有下料口19。
所述的若干个换热管13在上封头内呈圆锥形排列，上封头16将排列成圆锥形的若干个换热管13端部扣在上隔板11上，换热管13与上隔板11和下隔板12之间密封，在上封头上设有压力平衡管。
所述沿换热腔10内壁浇注浇注料形成内衬20；沿换热腔10内壁螺旋状设置导流板21。
所述的下隔板12下方设有收尘腔22，下封头18下部穿出收尘腔22，收尘腔22底部设有排尘口23；换热腔10与换热管13之间的下隔板12上设有排尘孔24。
所述的收尘腔22的形状为倒锥台形，排尘口23设在设有烟气进口14一侧的下隔板12下方，下封头18为倒圆锥台，下隔板12下方收尘腔22的侧壁设有支撑25。
本发明工作原理：氢氧化铝来料进入恒重仓后通过定量给料机进入斗式提升机1，再由斗式提升机1将氢氧化铝原料提高进入喂料仓2，两个喂料仓交替下料，由于在换热器内进行热交换，使换热管内存在压力，物料中的水分由于换热后变成蒸汽，一部进入到上封头，因此上封头通过压力平衡管连接到喂料仓，使喂料仓喂料时带压，物料才能顺利进入换热器3，湿的氢氧化铝在换热器中与来自第三旋风分离器的热气体进行间接换热后，自上而下进入第一旋风分离器4，料汽混合物在第一旋风分离器4中进行分离，干燥的氢氧化铝进入焙烧炉，焙烧炉中物料经过高温后与烟气进入第三旋风分离器，第一旋风分离器4中分离出的蒸汽从顶部排出去往蒸汽使用点。在换热器3中烟气自下而上换热之后通过烟道进入第二旋风分离器继续分离，分离出的粉尘进入产品系统，分离出的高温烟气在余热锅炉中通过生产蒸汽进一步热回收，最后通过除尘器进一步除尘之后由烟囱排入大气。
由于高温烟气与软水在余热锅炉内进行换热，所以本发明设置余热锅炉，高温烟气将软水加热变成蒸汽有效的回收了烟气中的热量。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1. 一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，包括斗式提升机和焙烧炉，其特征在于斗式提 升机与喂料仓连接，喂料仓下料口下方设有换热器，换热器的下料口与第一旋风分离器进料 口连接，第一旋风分离器出料口与焙烧炉连接，焙烧炉的烟气出口与第三旋风分离器连接， 第三旋风分离器烟气出口与换热器烟气进口连接，换热器烟气出口与第二旋风分离器连接， 第二旋风分离器烟气出口与余热锅炉连接，余热锅炉烟气出口与除尘器连接，余热锅炉上设 有冷却水进口和蒸汽出口；喂料仓为两个，每个喂料仓与换热器的压力平衡管连接，两个喂 料仓交换连续喂料；喂料仓、换热器和第一旋风分离器中工作压力为 0.4-1MPa。
2. 根据权利要求 1 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于氢氧化铝来 料进入恒重仓后通过定量给料机进入斗式提升机，再由斗式提升机将氢氧化铝原料提高进入 喂料仓。
3. 根据权利要求 1 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于换热器为气固间壁式换热器。
4. 根据权利要求 3 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于气-固间壁式 换热器包括换热腔，换热腔的上方设有上隔板，换热腔的下方设有下隔板，换热腔内设有若 干个换热管，换热管两端分别穿过上隔板和下隔板，在换热腔的下部侧壁上设有烟气进口， 在换热腔的上部侧壁上设有烟气出口，上隔板上方设有上封头，上封头顶部设有进料口，下 隔板下方设有下封头，下封头底部设有出料口。
5. 根据权利要求 4 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于所述的若干 个换热管在上封头内呈圆锥形排列，上封头将排列成圆锥形的若干个换热管端部扣在上隔板 上，换热管与上隔板和下隔板之间密封，在上封头上设有压力平衡管。
6. 根据权利要求 4 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于沿换热腔内 壁浇注浇注料形成内衬；沿换热腔内壁螺旋状设置导流板。
7. 根据权利要求 4 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于下隔板下方 设有收尘腔，下封头下部穿出收尘腔，收尘腔底部设有排尘口；换热腔与换热管之间的下隔 板上设有排尘孔。
8. 根据权利要求 4 所述的一种新型氢氧化铝产汽悬浮焙烧炉装置，其特征在于收尘腔的形 状为倒锥台形，排尘口设在设有烟气进口一侧的下隔板下方，下封头为倒圆锥台，下隔板下 方收尘腔的侧壁设有支撑。
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