CN203483891U - 浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，依次联接在一起的八效蒸发器组构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路。本实用新型的优点在于采用八效蒸发器组作业，二次蒸汽可以利用七次，汽耗更低，采用二段（Ⅰ-Ⅵ效为一段，Ⅶ-Ⅷ效为二段）错流（一段中的原料运行方向与蒸汽运行方向相反，二段中的原料运行方向与蒸汽运行方向相同）蒸发技术，大量降低了生蒸汽的消耗；在铝酸钠溶液蒸发过程中，汽耗只有0.17t汽/t水。按照我国氧化铝产能每年5000万吨计，每年可节约2600-3600万吨蒸汽，合计节约520-720万吨动力煤，可直接产生39-54亿元的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及氧化铝生产母液—铝酸钠溶液的浓缩蒸发设备，尤其是涉及一种浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组。
背景技术
目前在世界范围内对氧化铝生产母液铝酸钠溶液的浓缩蒸发，多采用三效自然循环蒸发器组、四效自然循环蒸发器组、五效自然循环蒸发器组，五效降膜蒸发器组、六效降膜蒸发器组，老的生产线大部分采用三效、四效、五效作业，老厂新建、扩建和2003年后新建的生产线均采用六效作业。虽然从三效蒸发器组作业时的蒸汽消耗0.5~0.6t汽/t水到六效蒸发器组作业时的蒸汽消耗0.3~0.35t汽/t水，蒸汽消耗已大大下降，但仍然汽耗较高。申请人于2012年8月29日申请的实用新型专利（专利号201220432718.4）《浓缩铝酸钠溶液用七效分段蒸发器组》可将汽耗降至0.2t汽/t水，但在实际生产中，二次蒸汽只能利用六次，仍然存在蒸汽浪费现象。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种生产时汽耗可降至0.17 t汽/t水的浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
本实用新型所述的浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，依次联接在一起的多效蒸发器组构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路，所述的溶液浓缩回路由并列设置的第一浓缩支路和第二浓缩支路构成；
所述第一浓缩支路由依次串联的Ⅰ效加热室、Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室、Ⅳ效加热室、Ⅴ效加热室、Ⅵ效加热室、Ⅰ级闪蒸器、II级闪蒸器、III级闪蒸器、IV级闪蒸器、V级闪蒸器，Ⅵ级闪蒸器构成；原液进料管路与Ⅵ效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与Ⅵ级闪蒸器的底部出料口相连通；所述第二浓缩回路由串联在一起的Ⅶ效加热室和Ⅷ效加热室构成，原液进料管路与Ⅶ效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与Ⅷ效加热室的底部出料口相连通；所述各效加热室的下部进料口与顶部上料口之间均设置有循环上料管道，在各循环上料管道上均设置有循环泵；
所述蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收：外接生蒸汽进汽管道与Ⅰ效加热室的进汽口相连通，Ⅰ-Ⅷ效加热室的二次蒸汽出口与其对应的汽液分离室相连通,所述Ⅰ-Ⅶ效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路分别与其下一效加热室的进汽口相连通，所述Ⅰ-Ⅵ级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与II-Ⅶ效分离室相连通，所述Ⅷ效汽液分离室的出汽管路上连接有水冷器和真空泵；所述Ⅰ效加热室的一次冷凝水通过一次冷凝水罐和一次冷凝水泵被收集；所述Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室、Ⅳ效加热室、Ⅴ效加热室、Ⅵ效加热室、Ⅶ效加热室和Ⅷ效加热室引出的二次冷凝水合并后经二次冷凝水罐和二次冷凝水泵被收集。
所述Ⅰ-Ⅵ级闪蒸器分别与第Ⅱ-Ⅶ效汽液分离室相连接。
相邻两加热室之间的物料输送管路上设置有过料泵。
本实用新型的优点在于采用八效蒸发器组作业，二次蒸汽可以利用七次，汽耗更低，采用二段（Ⅰ-Ⅵ效为一段，Ⅶ-Ⅷ效为二段）错流（一段中的原料运行方向与蒸汽运行方向相反，二段中的原料运行方向与蒸汽运行方向相同）蒸发技术，大量降低了生蒸汽的消耗；经测试，在铝酸钠溶液蒸发过程中，汽耗只有0.17 t汽/t水。按照我国氧化铝产能每年5000万吨计，每年有20000万吨蒸水量的蒸发器组运行，每年可节约2600-3600万吨蒸汽，合计节约520-720万吨动力煤，可直接产生39-54亿元的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的物料流程图。
图3是本实用新型的蒸汽流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，依次联接在一起的多效蒸发器组构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路，所述的溶液浓缩回路由并列设置的第一浓缩支路和第二浓缩支路构成；
第一浓缩支路由依次串联的Ⅰ效加热室1a、Ⅱ效加热室1b、Ⅲ效加热室1c、Ⅳ效加热室1d、Ⅴ效加热室1e、Ⅵ效加热室1f、Ⅰ级闪蒸器3a、II级闪蒸器3b、III级闪蒸器3c、IV级闪蒸器3d、V级闪蒸器3e，Ⅵ级闪蒸器3f构成；原液进料管路4与Ⅵ效加热室1g的下部进料口相连通，成品回收管路5与Ⅵ级闪蒸器3f的底部出料口相连通；所述第二浓缩回路由串联在一起的Ⅶ效加热室1g和Ⅷ效加热室1h构成，原液进料管路4与Ⅶ效加热室1g的下部进料口相连通，成品回收管路5与Ⅷ效加热室1h的底部出料口相连通；所述各效加热室的下部进料口与顶部上料口之间均设置有循环上料管道6，在各循环上料管道6上均设置有循环泵7；在相邻两加热室之间的物料输送管路上设置有过料泵8。
所述蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收：外接生蒸汽进汽管道9与Ⅰ效加热室1a的进汽口相连通，Ⅰ-Ⅷ效加热室的二次蒸汽出口与其对应的汽液分离室相连通,即：Ⅰ效加热室1a的二次蒸汽出口与Ⅰ效汽液分离室2a相连通，Ⅱ效加热室1b的二次蒸汽出口与Ⅱ效汽液分离室2b相连通，依次类推，Ⅶ效加热室1g的二次蒸汽出口与其对应的Ⅶ效汽液分离室2e相连通，Ⅷ效加热室1h的二次蒸汽出口与其对应的Ⅷ效汽液分离室2h相连通；
Ⅰ-Ⅶ效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路分别与其下一效加热室的进汽口相连通，即：Ⅰ效汽液分离室2a的二次蒸汽出汽管路与Ⅱ效加热室1b的进汽口相连通，Ⅱ效汽液分离室2b的二次蒸汽出汽管路与Ⅲ效加热室1c的Ⅶ效加热室1g的，依次类推，Ⅶ效汽液分离室2g的二次蒸汽出汽管路与Ⅷ效加热室1h的进汽口相连通；
Ⅰ-Ⅵ级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与II-Ⅶ效分离室相连通，即：Ⅰ级闪蒸器3a的二次蒸汽出汽管路与Ⅱ效汽液分离室2b相连通，Ⅱ级闪蒸器3b的二次蒸汽出汽管路与Ⅲ效汽液分离室2c相连通，Ⅲ级闪蒸器3c的二次蒸汽出汽管路与Ⅳ效汽液分离室2d相连通，Ⅳ级闪蒸器3d的二次蒸汽出汽管路与Ⅴ效汽液分离室2e相连通，Ⅴ级闪蒸器3e的二次蒸汽出汽管路与Ⅵ效汽液分离室2f相连通，Ⅵ级闪蒸器3f的蒸汽出汽管路与Ⅶ效汽液分离室2g相连通；在Ⅷ效汽液分离室2h的出汽管路上连接有水冷器10和真空泵11；
Ⅰ效加热室1a的一次冷凝水通过一次冷凝水罐和一次冷凝水泵12被收集；Ⅱ效加热室1b、Ⅲ效加热室1c、Ⅳ效加热室1d、Ⅴ效加热室1e、Ⅵ效加热室1f、Ⅶ效加热室1g和Ⅷ效加热室1h引出的二次冷凝水合并后经二次冷凝水罐和二次冷凝水泵13被收集。
工作时，浓度约160 g/L的铝酸钠溶液经原液进料管路4按照两个浓缩支路的流程分别进入Ⅵ效加热室1f和Ⅶ效加热室1g：进入Ⅶ效加热室1g的原液在Ⅶ效加热室1g内加热蒸发一次后进入Ⅷ效加热室1h再次加热蒸发，浓缩后得到浓度约220g/L的成品溶液；进入Ⅵ效加热室1f的原液依次经Ⅵ效加热室1f、Ⅴ效加热室1e、Ⅳ效加热室1d、Ⅲ效加热室1c、Ⅱ效加热室1b、Ⅰ效加热室1a加热蒸发，再经成品过料泵14依次进入Ⅰ级闪蒸器3a、Ⅱ级闪蒸器3b、Ⅲ级闪蒸器3c、Ⅳ级闪蒸器3d、Ⅴ级闪蒸器3e、Ⅵ级闪蒸器3f降温自蒸发浓缩，得到浓度约220g/L的成品溶液，最终将第一浓缩支路和第二浓缩支路得到的成品合并后通过出料泵15收集起来，如图1、2所示。
与此同时，由高温气源引入的150℃的热蒸汽首先进入Ⅰ效加热室1a中，对Ⅰ效加热室1a内的溶液进行加热浓缩，从Ⅰ效加热室1a蒸发出来的二次汽经Ⅰ效汽液分离室2a进入Ⅱ效加热室1b，以此类推，从Ⅵ效加热室1f蒸发出来的二次汽经Ⅵ效汽液分离室2f进入Ⅶ效加热室1g中，从Ⅶ效加热室1g蒸发出来的二次汽经Ⅶ效汽液分离室2g进入Ⅷ效加热室1h（温度可降至65℃）经Ⅷ效汽液分离室2h进入水冷器10进行冷却。
从Ⅰ级闪蒸器3a出来的二次汽进入Ⅱ效汽液分离室2b、从Ⅱ级闪蒸器3b出来的二次汽进入Ⅲ效汽液分离室2c、从Ⅲ级闪蒸器3c出来的二次汽进入Ⅳ效汽液分离室2d、从Ⅳ级闪蒸器3d出来的二次汽进入Ⅴ效汽液分离室2e、从Ⅴ级闪蒸器3e出来的二次汽进入Ⅵ效汽液分离室2f中，从Ⅵ级闪蒸器3f出来的二次汽进入Ⅵ效汽液分离室2g中，如图1、3所示。
Claims (3)
1.一种浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，依次联接在一起的多效蒸发器组构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路，所述的溶液浓缩回路由并列设置的第一浓缩支路和第二浓缩支路构成；其特征在于：
所述第一浓缩支路由依次串联的Ⅰ效加热室、Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室、Ⅳ效加热室、Ⅴ效加热室、Ⅵ效加热室、Ⅰ级闪蒸器、II级闪蒸器、III级闪蒸器、IV级闪蒸器、V级闪蒸器，Ⅵ级闪蒸器构成；原液进料管路与Ⅵ效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与Ⅵ级闪蒸器的底部出料口相连通；所述第二浓缩回路由串联在一起的Ⅶ效加热室和Ⅷ效加热室构成，原液进料管路与Ⅶ效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与Ⅷ效加热室的底部出料口相连通；所述各效加热室的下部进料口与顶部上料口之间均设置有循环上料管道，在各循环上料管道上均设置有循环泵；
所述蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收：外接生蒸汽进汽管道与Ⅰ效加热室的进汽口相连通，Ⅰ-Ⅷ效加热室的二次蒸汽出口与其对应的汽液分离室相连通,所述Ⅰ-Ⅶ效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路分别与其下一效加热室的进汽口相连通，所述Ⅰ-Ⅵ级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与II-Ⅶ效分离室相连通，所述Ⅷ效汽液分离室的出汽管路上连接有水冷器和真空泵；所述Ⅰ效加热室的一次冷凝水通过一次冷凝水罐和一次冷凝水泵被收集；所述Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室、Ⅳ效加热室、Ⅴ效加热室、Ⅵ效加热室、Ⅶ效加热室和Ⅷ效加热室引出的二次冷凝水合并后经二次冷凝水罐和二次冷凝水泵被收集。
2.根据权利要求1所述的浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，其特征在于：所述Ⅰ-Ⅵ级闪蒸器分别与第Ⅱ-Ⅶ效汽液分离室相连接。
3.根据权利要求1所述的浓缩铝酸钠溶液用八效二段错流蒸发器组，其特征在于：相邻两加热室之间的物料输送管路上设置有过料泵。
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