CN114470821A - 一种蒸发冷凝水循环再利用的方法 - Google Patents

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张刚
贾启
白东林
王婷
郭庆东
苏晓光
薛玉伟
郭芯铭
王辉
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/26Multiple-effect evaporating

Abstract

本发明属于冷凝水利用技术领域,具体涉及一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,包括如下步骤:将饱和新蒸汽通入多效蒸发器组,每效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源,末效蒸发器的二次蒸汽进入水冷器被循环水冷却吸收,每效蒸发器的冷凝水进入热水槽,除外送其它工序用水外,多余的作为补水进入循环水系统,将循环水经自吸泵送至化工厂的上清液池来代替地下水,对冷凝水的pH值及电导率进行监控,当水质发生变化时,通过远程传输第一时间反馈至生产监控界面,一旦不合格,则将冷凝水停送。该方法减少了氧化铝厂区循环水系统水的外排,实现了蒸发冷凝水的合理综合利用。

Description

一种蒸发冷凝水循环再利用的方法
技术领域
本发明属于冷凝水利用技术领域,具体涉及一种蒸发冷凝水循环再利用的方法。
背景技术
目前氧化铝生产系统中,蒸发工序为吸收末效蒸发器中的二次蒸汽而设置了独立的循环水系统,将低温的循环水送到水冷器,吸收二次蒸汽后的循环水返回循环水系统,通过晾水塔将循环水降温,完成一个循环过程。此种操作方式,循环回水所携带的二次蒸汽冷凝水会进入循环水系统,同时蒸发工序中其他蒸发器产生的二次冷凝水除外送其它工序用水外,多余的冷凝水作为新水补进循环水池内。由于循环水系统蒸发量损失较少,尤其是冬季,不能与蒸发产生的冷凝水量平衡,造成循环水系统水量过多。生产中大多数将多余的循环水排入地沟,一是含有一定温度的水白白浪费掉,热量无法得到回收,二是二次回收水将消耗额外电能。
目前在氧化铝生产中,母液蒸发工序主要采用五效或六效逆流管式降膜蒸发,以及三级或四级自蒸发和一个强制循环效,构成一套蒸发器组。每效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源,末效蒸发器的二次蒸汽进入水冷器被循环水冷却吸收。由于末效二次蒸汽汽量大,即使二次蒸汽管直径已经达到2m左右,流速依然很快,导致末效汽液分离效果差、二次蒸汽含碱量高,造成碱损失而且对循环水水质带来不利影响。
管式降膜蒸发器组末效蒸发器的二次蒸汽温度很低,不能再用于加热其它装置了,一般都是用水冷器里的循环上水冷凝吸收。原有配置形式都是将末效蒸发器与水冷器分体并列(即末效蒸发器和水冷器为单体两台设备),末效蒸发器的二次蒸汽采用蒸汽连接管道引入水冷器,实践证明这种分体并列的配置方式存在以下主要问题:
(1)由于末效二次蒸汽温度很低(~50℃),同时在末效真空条件下(绝压~0.012MPa),二次汽体密度很小,约0.083kg/m3,但体积非常大,采用管道连接形式,管道的阻力对二次汽的流动会产生较大的影响,造成汽体流动不畅;同时造成末效的二次蒸汽总是有相当部分滞留在末效的分离室内不能迅速排出,上述因素会严重降低末效蒸发器的蒸发效率。
(2)末效的二次蒸汽是从末效蒸发器的分离室侧壁上开一个口,由管道引出的,这样容易造成从分离室液面闪蒸出来的二次蒸汽都会向管道开口处集中流动,造成这一侧汽体的集中量极大;沿分离室圆周平均排布的除沫器无法同时进行有效除沫,二次蒸汽出口附近的除沫器工作负荷过重,使得二次蒸汽出口附近的除沫器磨蚀较快,降低使用寿命;实际情况是有相当部分二次蒸汽没有经过汽液分离就进入了水冷器,造成末效二次蒸汽带碱,使得循环冷却水碱含量增加,影响循环水的后续使用,同时碱损耗增加,加大生产成本。
发明内容
针对蒸发器冷凝水浪费的问题,本发明提供了一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,该方法减少了氧化铝厂区循环水系统水的外排,实现了蒸发冷凝水的合理综合利用。
本发明提供的蒸发冷凝水循环再利用的方法,包括如下步骤:将饱和新蒸汽通入氧化铝厂区的多效蒸发器组,每效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源,末效蒸发器的二次蒸汽进入水冷器被循环水冷却吸收,每效蒸发器的冷凝水进入热水槽,除外送其它工序用水外,多余的冷凝水通过管道作为补水进入循环水系统,将循环水经自吸泵送至化工厂的上清液池来代替地下水,对冷凝水的pH值及电导率进行监控,当水质发生变化时,通过远程传输能第一时间反馈至生产监控界面,一旦不合格,则将冷凝水停送,及时切换使用地下水,为生产一线监盘员工提供操作调整反应的时间,减轻了工人人工操作劳动强度。
进一步的,为保证化工厂上清液池的补水量,避免蒸发低负荷下冷凝水量不足,难以维持上清液池的补水量,通过远传液位计监控上清液池内的液位,通过上清液池的送水管道上的自控阀实现对循环水和地下水的自动切换,自控阀采用气动控制,气源为干燥的压缩空气,当上清液池达到一定液位,可以快速关闭阀门,减少阀门关闭延迟现象,进而保证了化工厂上清液池的用水,循环水所携带的热量也被部分利用。
进一步的,所述饱和新蒸汽的压力为0.6Mpa-1.0Mpa,作为整个装置的热源。
进一步的,所述水冷器的进水温度<35℃,出水温度<55℃;所述循环水进入上清液池的温度≤45℃。
上述蒸发冷凝水循环再利用的方法所用装置,包括多效蒸发器组,各效蒸发器连接热水槽,末效蒸发器还连接水冷器,水冷器和热水槽均连接循环水池,循环水池内设有pH检测仪和电导率仪,循环水池通过送水管道一连接上清液池,送水管道一上设有自吸泵一,地下水池通过送水管道二连接上清液池,送水管道二上设有自吸泵二。
进一步的,所述多效蒸发器组为七效蒸发器组。
进一步的,所述上清液池内设有远传液位计。
进一步的,所述送水管道一上设有自控阀门一,送水管道二上设有自控阀门二,自控阀门一和自控阀门二均连接远传液位计,自动控制阀一和自动控制阀二均采用气动控制。
通过远传液位计监测上清液池的液位,当上清液池达到一定液位时,可以通过自控阀门快速停止送水,减少阀门关闭延迟现象,实现液位和自控阀门连锁自动控制的目的。
进一步的,所述末效蒸发器顶部设有二次蒸汽出口,二次蒸汽出口连接水冷器。由分离器闪蒸出来的二次蒸汽不需要经过管道的引导,直接进入水冷器被循环水快速吸收,二次蒸汽出口即开设在分离器顶部,二次蒸汽进入水冷器不会受到任何阻力,流动十分畅通,进入水冷器后沿水冷器均匀向上,与循环水逆向直接接触,二次蒸汽被快速冷凝成水,分离器内不再有滞留的二次蒸汽存在,持续保持分离器内的低压状态,蒸发效率得以大大提高。
本发明的有益效果为:
本发明提供的蒸发冷凝水循环再利用的方法,将氧化铝厂区蒸发的冷凝循环水经自吸泵送至化工厂区的上清液池,用于化工乙炔生产反应消耗用水,来代替地下水进入上清液池,节约了地下水,热量得到充分回收,若冷凝循环水水质不合格时,仍可使用地下水,该方法减少了氧化铝厂区循环水系统水的外排,实现了蒸发冷凝水的合理综合利用,产生了较好的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,对于本领域普通技术人员而言,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是实施例1的蒸发冷凝水循环再利用装置的结构示意图。
图中,1-七效蒸发器组,2-水冷器,3-热水槽,4-循环水池,5-pH检测仪,6-电导率仪,7-送水管道一,8-上清液池,9-自吸泵一,10-地下水池,11-送水管道二,12-自吸泵二,13-远传液位计,14-自控阀门一,15-自控阀门二。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,一种蒸发冷凝水循环再利用装置,包括氧化铝厂区的七效蒸发器组1,各效蒸发器连接热水槽3,第七效蒸发器顶部设有二次蒸汽出口,二次蒸汽出口连接水冷器2,水冷器2和热水槽3均连接循环水池4,循环水池4内设有pH检测仪5和电导率仪6,循环水池4通过送水管道一7连接化工厂区的上清液池8,送水管道一7上设有自吸泵一9,化工厂区的地下水池10通过送水管道二11连接化工厂区的上清液池8,送水管道二11上设有自吸泵二12,上清液池8内设有远传液位计13,送水管道一7上设有自控阀门一14,送水管道二11上设有自控阀门二15,自控阀门一14和自控阀门二15均连接远传液位计13,自动控制阀一14和自动控制阀二15均采用气动控制。
采用上述装置的蒸发冷凝水循环再利用的方法,包括如下步骤:将压力为0.6Mpa-1.0Mpa的饱和新蒸汽通入氧化铝厂区的多效蒸发器组,作为整个装置的热源,每效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源,第七效蒸发器的二次蒸汽进入水冷器被循环水冷却吸收,每效蒸发器的冷凝水进入热水槽,除外送其它工序用水外,多余的冷凝水通过管道作为补水进入循环水系统,将循环水经自吸泵送至化工厂的上清液池来代替地下水,对冷凝水的pH值及电导率进行监控,当水质发生变化时,通过远程传输能第一时间反馈至生产监控界面,一旦不合格,则将冷凝水停送,及时切换使用地下水。其中,水冷器的进水温度<35℃,出水温度<55℃;循环水进入上清液池的温度≤45℃。
通过远传液位计监控上清液池内的液位,通过上清液池的送水管道上的自控阀实现对循环水和地下水的自动切换,自控阀采用气动控制,气源为干燥的压缩空气,当上清液池达到一定液位,可以快速关闭阀门,减少阀门关闭延迟现象,进而保证了化工厂上清液池的用水,循环水所携带的热量也被部分利用。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将饱和新蒸汽通入氧化铝厂区的多效蒸发器组,每效蒸发器的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源,末效蒸发器的二次蒸汽进入水冷器被循环水冷却吸收,每效蒸发器的冷凝水进入热水槽,除外送其它工序用水外,多余的冷凝水通过管道作为补水进入循环水系统,将循环水经自吸泵送至化工厂的上清液池来代替地下水,对冷凝水的pH值及电导率进行监控,当水质发生变化时,通过远程传输第一时间反馈至生产监控界面,一旦不合格,则将冷凝水停送。
2.如权利要求1所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,通过远传液位计监控上清液池内的液位,通过上清液池的送水管道上的自控阀实现对循环水和地下水的自动切换,自控阀采用气动控制,气源为干燥的压缩空气。
3.如权利要求1所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述饱和新蒸汽的压力为0.6Mpa-1.0Mpa。
4.如权利要求1所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述水冷器的进水温度<35℃,出水温度<55℃;所述循环水进入上清液池的温度≤45℃。
5.如权利要求1所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述方法采用的装置包括多效蒸发器组,各效蒸发器连接热水槽,末效蒸发器还连接水冷器,水冷器和热水槽均连接循环水池,循环水池内设有pH检测仪和电导率仪,循环水池通过送水管道一连接上清液池,送水管道一上设有自吸泵一,地下水池通过送水管道二连接上清液池,送水管道二上设有自吸泵二。
6.如权利要求5所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述多效蒸发器组为七效蒸发器组。
7.如权利要求5所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述上清液池内设有远传液位计。
8.如权利要求7所述的一种蒸发冷凝水循环再利用的方法,其特征在于,所述送水管道一上设有自控阀门一,送水管道二上设有自控阀门二,自控阀门一和自控阀门二均连接远传液位计,自动控制阀一和自动控制阀二均采用气动控制。
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