CN114264171A - 一种用于两段分解的精液降温装置及工艺 - Google Patents
一种用于两段分解的精液降温装置及工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及氧化铝生产技术领域,尤其涉及一种用于两段分解的精液降温装置及工艺。包括换热器、附聚段精液进口、长大段精液进口、高温精液出口、低温精液出口、低温母液进口和高温母液出口;换热器的上部两侧分别设置附聚段精液进口和长大段精液进口,换热器的下部两侧分别设置高温精液出口和低温精液出口;换热器的下端设置低温母液进口,换热器的上端设置高温母液出口,低温母液进口与高温母液出口连通;换热器内设置多个精液流道,其中一部分精液流道用于连通附聚段精液进口与高温精液出口,另一部分精液流道用于连通长大段精液进口与低温精液出口;附聚段精液进口处设置附聚段精液进口调节阀;长大段精液进口处设置长大段精液进口调节阀。
Description
技术领域
本发明涉及氧化铝生产技术领域,尤其涉及一种用于两段分解的精液降温装置及工艺。
背景技术
砂状氧化铝作为电解铝的原料,其具有流动性好、飞扬损失低、粉尘量低、比表面积高的优点。目前,两段法种子分解是砂状氧化铝生产的主要技术路线。通过细种子颗粒的附聚和晶种的长大两个阶段,使氢氧化铝颗粒成长,生产砂状氧化铝。
两段法种子分解的附聚段首槽和长大段首槽温度相差较大,且温度要求严格,所以温度控制是两段分解最为重要的技术措施。传统两段分解工艺将精液温度降低至满足附聚段温度要求,然后通过设置段间降温工序,将分解料浆温度降低至长大段所需温度。段间降温采用宽流道板式换热器,利用循环水或种分母液与分解料浆换热。这种控温方式增加了换热器及喂料泵的设备投入,且固相参与换热,导致设备磨损严重,必须定期检修维护。同时,依靠冷却水量控制长大段首槽温度,流程复杂且经济性较差。
目前,改进的精液降温方法为两段精液降温,主要设备为板式换热器。一段降温为精液与种分母液进行换热,使精液满足附聚段首槽温度要求;二段降温为一段降温后的部分精液与种分母液或循环水进行换热,使精液满足长大段首槽温度要求。该方法设备多、流程复杂、难于控制。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种用于两段分解的精液降温装置及工艺,其可以取消附聚段和长大段之间的段间降温工序,并改进现有的两段精液降温设备及工艺,提高生产调节能力,节约运行成本。
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一方面,本发明提供一种用于两段分解的精液降温装置,包括换热器、附聚段精液进口、长大段精液进口、高温精液出口、低温精液出口、低温母液进口和高温母液出口;所述换热器的上部两侧分别设置附聚段精液进口和长大段精液进口,所述换热器的下部两侧分别设置高温精液出口和低温精液出口;所述换热器的下端设置低温母液进口,所述换热器的上端设置高温母液出口,所述低温母液进口与所述高温母液出口连通;所述换热器内设置多个精液流道,其中一部分所述精液流道用于连通所述附聚段精液进口与所述高温精液出口,另一部分所述精液流道用于连通所述长大段精液进口与所述低温精液出口;所述附聚段精液进口处设置附聚段精液进口调节阀;所述长大段精液进口处设置长大段精液进口调节阀。
进一步地,还包括一个或多个附聚段精液备用进口,以及一个或多个高温精液备用出口;所述高温精液备用出口与所述附聚段精液备用进口一一对应连通;所述附聚段精液备用进口处设置附聚段精液备用进口调节阀。
进一步地,还包括一个或多个长大段精液备用进口,以及一个或多个低温精液备用出口;所述低温精液备用出口与所述长大段精液备用进口一一对应连通;所述长大段精液备用进口处设置长大段精液备用进口调节阀。
进一步地,所述换热器为间壁式换热器。
另一方面,本发明还提供一种用于两段分解的精液降温工艺,采用上述的一种用于两段分解的精液降温装置实现;具体为:从铝酸钠精滤来的100~103℃精液按两段分解固含要求,分为附聚段精液和长大段精液,分别由精液泵送入换热器的附聚段精液进口和长大段精液进口,进入附聚段精液进口的精液以及进入长大段精液进口的精液分别与精液流道外部的50~60℃的低温母液进行换热;换热后的72~80℃高温精液从高温精液出口排出,并与细种子滤饼混合后进入附聚段首槽;换热后的60~70℃的低温精液从低温精液出口排出,并与粗种子混合后进入长大段首槽;加热后的低温母液从高温母液出口排出,进入母液蒸发工序。
进一步地,所述高温精液出口的精液温度通过所述附聚段精液进口至所述高温精液出口的间壁面积控制,所述低温精液出口的精液温度通过所述长大段精液进口至所述低温精液出口的间壁面积控制。
进一步地,所述附聚段精液进口至高温精液出口的间壁面积小于所述长大段精液进口至所述低温精液出口的间壁面积。
进一步地,通过调节附聚段精液进口调节阀的开度来控制高温精液出口的精液温度;通过调节长大段精液进口调节阀的开度来控制低温精液出口的精液温度。
进一步地,当高温精液出口的精液温度高于76℃时,增大附聚段精液进口调节阀的开度;当高温精液出口的精液温度低于74℃时,减小附聚段精液进口调节阀的开度;当低温精液出口的精液温度高于64℃时,增大长大段精液进口调节阀的开度;当高温精液出口的精液温度低于62℃时,减小长大段精液进口调节阀的开度。
本发明的有益效果是:
(1)通过改变两段分解中精液降温工艺流程,较原二段分解工艺,取消了原有二段分解工艺中附聚段和长大段之间降温所用的易磨损的宽流道板式换热器,且不用循环水作为低温介质来为分解浆液降温,降低了运行成本。
(2)通过一台换热设备的多个管口实现精液的两段降温,较原两段精液降温设备,减少了设备数量,简化了流程,节约了占地面积。
(3)通过调节精液进口调节阀的开度,控制精液进、出口之间的参与换热的精液流道数量,从而改变精液流速和换热面积,可以精确控制精液出口温度,有利于两段分解温度的精细化控制。
(4)采用本工艺及装置后,换热设备无需备用,而是通过在换热器上设置多个进出口,可以实现不停车在线清洗,提高了设备运转率。
(5)相比于多级板式换热器串联,本发明所采用的设备沿程阻力小,降低了精液泵的电耗。
附图说明
图1为本发明一种用于两段分解的精液降温装置的结构示意图。
图中:1、换热器;2、附聚段精液进口;3、附聚段精液进口调节阀;4、附聚段精液备用进口;5、附聚段精液备用进口调节阀;6、长大段精液进口;7、长大段精液进口调节阀;8、长大段精液备用进口;9、长大段精液备用进口调节阀;10、高温精液出口;11、高温精液备用出口;12、低温精液出口;13、低温精液备用出口;14、低温母液进口;15、高温母液出口;16、换热板片。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
实施例1:参照图1,本发明提供一种用于两段分解的精液降温装置。该装置包括换热器1、附聚段精液进口2、长大段精液进口6、高温精液出口10、低温精液出口12、低温母液进口14和高温母液出口15。其中,换热器1的上部两侧分别设置附聚段精液进口2和长大段精液进口6,换热器1的下部两侧分别设置高温精液出口10和低温精液出口12。换热器1的下端设置低温母液进口14,换热器1的上端设置高温母液出口15,低温母液进口14与高温母液出口15连通。换热器1内设置多个精液流道,其中一部分精液流道用于连通附聚段精液进口2与高温精液出口10,另一部分精液流道用于连通长大段精液进口6与低温精液出口12。附聚段精液进口2处设置附聚段精液进口调节阀3;通过调节附聚段精液进口调节阀3的开度来调节附聚段精液进口2与高温精液出口10之间参与换热的精液流道数量。长大段精液进口6处设置长大段精液进口调节阀7;通过调节长大段精液进口调节阀7的开度来调节长大段精液进口6与低温精液出口12之间参与换热的精液流道数量。
本发明的附聚段精液进口调节阀3和长大段精液进口调节阀7可以通过手动调节,也可以通过控制装置自动调节。通过控制装置自动调节时,可以在高温精液出口10和低温精液出口12处设置温度传感器,将温度传感器检测到的温度反馈给控制装置,控制装置通过温度传感器检测到的温度与设定的温度值进行比较,来控制附聚段精液进口调节阀3和长大段精液进口调节阀7的开度。
具体地,本发明的换热器1为具有多个进、出口的间壁式换热器1。具体形式可以是板式换热器1、夹套式换热器1、沉浸式蛇管型换热器1、套管式换热器1以及绕管式换热器1等。
本发明的另一个实施例中还包括一个或多个附聚段精液备用进口4,以及与附聚段精液备用进口4对应的一个或多个高温精液备用出口11。以及包括一个或多个长大段精液备用进口8,以及与长大段精液备用进口8对应的一个或多个低温精液备用出口13。其中,高温精液备用出口11与附聚段精液备用进口4连通。附聚段精液备用进口4处设置附聚段精液备用进口调节阀5。低温精液备用出口13与长大段精液备用进口8连通。长大段精液备用进口8处设置长大段精液备用进口调节阀9。一方面,设置一个或多个精液备用进、出口,可以通过调节各个备用进口调节阀来实现更加精准的控制精液出口的温度。另一方面,可以实现在附聚段精液进口2到高温精液出口10的精液流道和/或长大段精液进口6到低温精液出口12的精液流道结疤时,通过切换到设置的精液备用进、出口来继续工作,同时对结疤的精液流道在线清洗,不需要停车,提高了设备运转率。
本发明的附聚段精液备用进口调节阀5和长大段精液备用进口调节阀9可以通过手动调节,也可以通过控制装置自动调节。
实施例2:本发明还提供一种用于两段分解的精液降温工艺。该工艺采用实施例1中的用于两段分解的精液降温装置实现。具体为:从铝酸钠精滤来的100~103℃精液按两段分解固含要求,分为附聚段精液和长大段精液,分别由精液泵送入换热器1的附聚段精液进口2和长大段精液进口6,进入附聚段精液进口2的精液以及进入长大段精液进口6的精液分别与精液流道外部的50~60℃的低温母液进行换热。换热后的72~80℃高温精液从高温精液出口10排出,并与细种子滤饼混合后进入附聚段首槽。换热后的60~70℃的低温精液从低温精液出口12排出,并与粗种子混合后进入长大段首槽。加热后的低温母液从高温母液出口15排出,进入母液蒸发工序。
其中,高温精液出口10的精液温度通过附聚段精液进口2至高温精液出口10的间壁面积控制,低温精液出口12的精液温度通过长大段精液进口6至低温精液出口12的间壁面积控制。附聚段精液进口2至高温精液出口10的间壁面积小于长大段精液进口6至低温精液出口12的间壁面积。
具体地,本发明通过调节附聚段精液进口调节阀3的开度来控制高温精液出口10的精液温度。本发明通过调节长大段精液进口调节阀7的开度来控制低温精液出口12的精液温度。当高温精液出口10的精液温度高于76℃时,增大附聚段精液进口调节阀3的开度;当高温精液出口10的精液温度低于74℃时,减小附聚段精液进口调节阀3的开度;当低温精液出口12的精液温度高于64℃时,增大长大段精液进口调节阀7的开度;当高温精液出口10的精液温度低于62℃时,减小长大段精液进口调节阀7的开度。
如图1所示,以板式换热器为例,换热器1为板式换热器,设备内布置有多片换热板片16。从铝酸钠精滤来的精液按两段分解固含要求,分为附聚段精液和长大段精液,分别由精液泵送入换热器1的附聚段精液进口2和长大段精液进口6。100~103℃的精液进入换热器1的换热板片16精液侧,与由低温母液进口14进入换热板片16母液侧的53℃的母液进行换热。换热后的72℃高温精液从高温精液出口10排出,并与细种子滤饼混合后进入附聚首槽。换热后的62℃的低温精液从低温精液出口12排出,并与粗种子滤饼混合后进入长大槽。加热后的低温母液从高温母液出口15排出,进入母液蒸发工序。
在附聚段精液进口2和长大段精液进口6处分别设有附聚段精液进口调节阀3和长大段精液进口调节阀7,通过调节阀开度控制参与换热的间壁面积。当高温精液出口精液温度高于76℃时,增大附聚段精液进口调节阀3开度;当高温精液出口精液温度低于74℃时,减小附聚段精液进口调节阀3开度。当低温精液出口精液温度高于64℃时,增大长大段精液进口调节阀7开度;当高温精液出口精液温度低于62℃时,减小长大段精液进口调节阀7开度。从而实现对两段分解首槽温度的精确控制。
换热器1上还分别设有附聚段精液备用进口4、长大段精液备用进口8、高温精液备用出口11、低温精液备用出口13。当附聚段精液进口调节阀3和长大段精液进口调节阀7开至最大时,因换热间壁精液侧结疤导致高温精液出口10和低温精液出口12温度仍高于设定值时,则将主流程在线切换至备用管口,并将95℃碱液用泵送入附聚段精液进口2和长大段精液进口6对已经结疤的换热间壁进行碱洗。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的工艺方法及设备之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于两段分解的精液降温装置,其特征在于:包括换热器、附聚段精液进口、长大段精液进口、高温精液出口、低温精液出口、低温母液进口和高温母液出口;所述换热器的上部两侧分别设置附聚段精液进口和长大段精液进口,所述换热器的下部两侧分别设置高温精液出口和低温精液出口;所述换热器的下端设置低温母液进口,所述换热器的上端设置高温母液出口,所述低温母液进口与所述高温母液出口连通;所述换热器内设置多个精液流道,其中一部分所述精液流道用于连通所述附聚段精液进口与所述高温精液出口,另一部分所述精液流道用于连通所述长大段精液进口与所述低温精液出口;所述附聚段精液进口处设置附聚段精液进口调节阀;所述长大段精液进口处设置长大段精液进口调节阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于两段分解的精液降温装置,其特征在于:还包括一个或多个附聚段精液备用进口,以及一个或多个高温精液备用出口;所述高温精液备用出口与所述附聚段精液备用进口一一对应连通;所述附聚段精液备用进口处设置附聚段精液备用进口调节阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于两段分解的精液降温装置,其特征在于:还包括一个或多个长大段精液备用进口,以及一个或多个低温精液备用出口;所述低温精液备用出口与所述长大段精液备用进口一一对应连通;所述长大段精液备用进口处设置长大段精液备用进口调节阀。
4.根据权利要求1所述的一种用于两段分解的精液降温装置,其特征在于:所述换热器为间壁式换热器。
5.一种用于两段分解的精液降温工艺,其特征在于:采用权利要求1-4任一项所述的一种用于两段分解的精液降温装置实现;具体为:从铝酸钠精滤来的100~103℃精液按两段分解固含要求,分为附聚段精液和长大段精液,分别由精液泵送入换热器的附聚段精液进口和长大段精液进口,进入附聚段精液进口的精液以及进入长大段精液进口的精液分别与精液流道外部的50~60℃的低温母液进行换热;换热后的72~80℃高温精液从高温精液出口排出,并与细种子滤饼混合后进入附聚段首槽;换热后的60~70℃的低温精液从低温精液出口排出,并与粗种子混合后进入长大段首槽;加热后的低温母液从高温母液出口排出,进入母液蒸发工序。
6.根据权利要求5所述的一种用于两段分解的精液降温工艺,其特征在于:所述高温精液出口的精液温度通过所述附聚段精液进口至所述高温精液出口的间壁面积控制,所述低温精液出口的精液温度通过所述长大段精液进口至所述低温精液出口的间壁面积控制。
7.根据权利要求6所述的一种用于两段分解的精液降温工艺,其特征在于:所述附聚段精液进口至高温精液出口的间壁面积小于所述长大段精液进口至所述低温精液出口的间壁面积。
8.根据权利要求5所述的一种用于两段分解的精液降温工艺,其特征在于:通过调节附聚段精液进口调节阀的开度来控制高温精液出口的精液温度;通过调节长大段精液进口调节阀的开度来控制低温精液出口的精液温度。
9.根据权利要求8所述的一种用于两段分解的精液降温工艺,其特征在于:当高温精液出口的精液温度高于76℃时,增大附聚段精液进口调节阀的开度;当高温精液出口的精液温度低于74℃时,减小附聚段精液进口调节阀的开度;当低温精液出口的精液温度高于64℃时,增大长大段精液进口调节阀的开度;当高温精液出口的精液温度低于62℃时,减小长大段精液进口调节阀的开度。
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