CN204671917U - 一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器 - Google Patents

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杨自强
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Abstract

本实用新型公开了一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，蒸发器包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，所述加热室和汽液分离室为分体式结构，依次联接在一起的七效蒸发器组构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路；该蒸发器具有很好的节能效果及较好的经济效益和社会效益。

Description

一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器
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，尤其是涉及一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器。
背景技术
目前对氧化铝生产母液—铝酸钠溶液的浓缩蒸发，一般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、六效降膜蒸发器组等，老的生产线大部分采用三效、四效、五效蒸发器组作业，新建的生产线多采用六效蒸发器组作业。这些蒸发器组作业时存在的缺陷如下：一是汽耗较高（三效蒸发器组作业的蒸汽消耗达0.5~0.6t汽/t水，四效蒸发器组作业时汽耗达0.4~0.5t汽/t水，五效蒸发器组作业时汽耗达0.35~0.4t汽/t水，六效蒸发器组作业时汽耗达0.3~0.35t汽/t水），造成生产成本高；二是现用的降膜蒸发器的加热室和分离室为一体式结构，汽液分离不充分，造成液沫夹带、跑碱严重，二次冷凝水不能回锅炉重复使用。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述缺陷提供一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，该蒸发器组作业时汽耗低、汽液分离充分，二次冷凝水还可回到锅炉内重复使用。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，所述加热室和汽液分离室为分体式结构，七组蒸发器组依次联接构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路；其特征是：
所述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；
第一浓缩支路由第四效加热室、第三效加热室、第二效加热室、第一效加热室、第一级闪蒸器、第二级闪蒸器、第三级闪蒸器、第四级闪蒸器、第五级闪蒸器依次联通构成，原液进料管路与第四效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与第五级闪蒸器的底部出料口相连通；
第二浓缩支路由联通在一起的第七效加热室、第六效加热室、第五效加热室和第五级闪蒸器构成，原液进料管路与第七效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与第五级闪蒸器的底部出料口相连通。
蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路：外接生蒸汽进汽管道与第一效加热室的进汽口相连通，第一至第七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：第一效加热室的二次蒸汽出口与第一效汽液分离室相连通，第二效加热室的二次蒸汽出口与第二效汽液分离室相连通，依次类推，第七效加热室的二次蒸汽出口与其对应的第七效汽液分离室相连通；
第一至第六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：第一效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第二效加热室的进汽口相连通，第二效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第三效加热室的第七效加热室的，依次类推，第六效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第七效加热室的进汽口相连通；
第一至第五级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与第二至第六效汽液分离室相连通，即：第一级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第二效汽液分离室相连通，第二级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第三效汽液分离室相连通，第三级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第四效汽液分离室相连通，第四级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第五效汽液分离室相连通，第五级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第六效汽液分离室相连通；在第七效汽液分离室的出汽管路上连接有水冷器和真空泵；
第一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；第二效加热室、第三效加热室、第四效加热室、第五效加热室、第六效加热室和第七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。
加热室的下部进料口与顶部上料口之间设置有循环上料管道。
循环上料管道上设置有循环泵。
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七效作业可使二次蒸汽利用六次，使溶液浓缩时汽耗更低；两段式浓缩蒸发技术使进入第一效加热室的物料减少，从而降低生蒸汽的消耗；采用分体式结构的加热室和汽液分离室进行降膜蒸发，使汽液分离充分，不存在液沫夹带、跑碱情况，二冷凝水可回到锅炉内重复使用。
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。
图中，1、加热室（1a、第一效加热室；1b、第二效加热室；1c、第三效加热室；1d、第四效加热室；1e、第五效加热室； 1f、第六效加热室；1g、第七效加热室）；2、汽液分离室；3、闪蒸器（3a、第一级闪蒸器；3b、第二级闪蒸器；3c、第三级闪蒸器；3d、第四级闪蒸器；3e、第五级闪蒸器）；4、原液进料管路；5、成品回收管路；6、循环上料管道；7、循环泵；8、过料泵；9、外接生蒸汽进汽管道；10、水冷器；11、真空泵；12、一次冷凝水泵；13、二次冷凝水泵；14、成品过料泵；15、第一出料泵；16、第二出料泵。
具体实施方式
如图1所示，一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，所述加热室和汽液分离室为分体式结构，七组蒸发器组依次联接构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路。
所述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；
第一浓缩支路由第四效加热室1d、第三效加热室1c、第二效加热室1b、第一效加热室1a、第一级闪蒸器3a、第二级闪蒸器3b、第三级闪蒸器3c、第四级闪蒸器3d、第五级闪蒸器3e依次联通构成，原液进料管路4与第四效加热室1d的下部进料口相连通，成品回收管路5与第五级闪蒸器3e的底部出料口相连通；
第二浓缩支路由联通在一起的第七效加热室1g、第六效加热室1f、第五效加热室1e和第五级闪蒸器3e构成，原液进料管路4与第七效加热室1g的下部进料口相连通，成品回收管路5与第五级闪蒸器3e的底部出料口相连通；在加热室1a、第一效加热室；1b、第二效加热室；1c、第三效加热室；1d、第四效加热室；1e、第五效加热室； 1f、第六效加热室；1g、第七效加热室）的下部进料口与顶部上料口之间设置有循环上料管道6，在循环上料管道6上设置有循环泵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。
蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路：外接生蒸汽进汽管道9与第一效加热室1a的进汽口相连通，第一至第七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：第一效加热室1a的二次蒸汽出口与第一效汽液分离室2a相连通，第二效加热室1b的二次蒸汽出口与第二效汽液分离室2b相连通，依次类推，第七效加热室1g的二次蒸汽出口与其对应的第七效汽液分离室2e相连通；
第一至第六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：第一效汽液分离室2a的二次蒸汽出汽管路与第二效加热室1b的进汽口相连通，第二效汽液分离室2b的二次蒸汽出汽管路与第三效加热室1c的第七效加热室1g的，依次类推，第六效汽液分离室2f的二次蒸汽出汽管路与第七效加热室1g的进汽口相连通；
第一至第五级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与第二至第六效汽液分离室相连通，即：第一级闪蒸器3a的二次蒸汽出汽管路与第二效汽液分离室2b相连通，第二级闪蒸器3b的二次蒸汽出汽管路与第三效汽液分离室2c相连通，第三级闪蒸器3c的二次蒸汽出汽管路与第四效汽液分离室2d相连通，第四级闪蒸器3d的二次蒸汽出汽管路与第五效汽液分离室2e相连通，第五级闪蒸器3e的二次蒸汽出汽管路与第六效汽液分离室2f相连通；在第七效汽液分离室1g的出汽管路上连接有水冷器10和真空泵11；
第一效加热室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；第二效加热室1b、第三效加热室1c、第四效加热室1d、第五效加热室1e、第六效加热室1f和第七效加热室1g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。
如图1、2所示，工作时，浓度约160g/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第四效加热室1d和第七效加热室1g：进入第七效加热室1g的原液依次经第六效加热室1f、第五效加热室1e加热蒸发，再经成品过料泵16进入第五级闪蒸器3e降温自蒸发浓缩，得到浓度约240g/L的成品溶液；进入第四效加热室1d的原液依次经第三效加热室1c、第二效加热室1b、第一效加热室1a加热蒸发，再经成品过料泵14依次进入第一级闪蒸器3a、第二级闪蒸器3b、第三级闪蒸器3c、第四级闪蒸器3d、第五级闪蒸器3e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。
与此同时，由高温气源引入的150℃的热蒸汽首先经外接生蒸汽进汽管道9进入第一效加热室1a中，对第一效加热室1a内的溶液进行加热浓缩，从第一效加热室1a蒸发出来的二次汽经第一效汽液分离室2a进入第二效加热室1b，以此类推，从第六效加热室1f蒸发出来的二次汽经第六效汽液分离室2f进入第七效加热室1g中，从第七效加热室1g蒸发出来的二次汽（温度可降至50℃）经第七效汽液分离室2g进入水冷器10进行冷却。
如图1、3所示，从第一级闪蒸器3a出来的二次汽进入第二效汽液分离室2b，从第二级闪蒸器3b出来的二次汽进入第三效汽液分离室2c，从第三级闪蒸器3c出来的二次汽进入第四效汽液分离室2d，从第四级闪蒸器3d出来的二次汽进入第五效汽液分离室2e，从第五级闪蒸器3e出来的二次汽进入第六效汽液分离室2f中。

Claims (4)

1.一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，包括由加热室和汽液分离室构成的蒸发器组，所述加热室和汽液分离室为分体式结构，七组蒸发器组依次联接构成了溶液浓缩回路和蒸汽循环回路；其特征是：
所述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；
第一浓缩支路由第四效加热室、第三效加热室、第二效加热室、第一效加热室、第一级闪蒸器、第二级闪蒸器、第三级闪蒸器、第四级闪蒸器、第五级闪蒸器依次联通构成，原液进料管路与第四效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与第五级闪蒸器的底部出料口相连通；
第二浓缩支路由联通在一起的第七效加热室、第六效加热室、第五效加热室和第五级闪蒸器构成，原液进料管路与第七效加热室的下部进料口相连通，成品回收管路与第五级闪蒸器的底部出料口相连通；
蒸汽循环回路包括生蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路，二次蒸汽的冷凝及其冷凝水的回收回路：外接生蒸汽进汽管道与第一效加热室的进汽口相连通，第一至第七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：第一效加热室的二次蒸汽出口与第一效汽液分离室相连通，第二效加热室的二次蒸汽出口与第二效汽液分离室相连通，依次类推，第七效加热室的二次蒸汽出口与其对应的第七效汽液分离室相连通；
第一至第六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：第一效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第二效加热室的进汽口相连通，第二效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第三效加热室的第七效加热室的，依次类推，第六效汽液分离室的二次蒸汽出汽管路与第七效加热室的进汽口相连通；
第一至第五级闪蒸器二次蒸汽出汽管路分别与第二至第六效汽液分离室相连通，即：第一级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第二效汽液分离室相连通，第二级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第三效汽液分离室相连通，第三级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第四效汽液分离室相连通，第四级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第五效汽液分离室相连通，第五级闪蒸器的二次蒸汽出汽管路与第六效汽液分离室相连通；在第七效汽液分离室的出汽管路上连接有水冷器和真空泵；
第一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；第二效加热室、第三效加热室、第四效加热室、第五效加热室、第六效加热室和第七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所述的一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，其特征在于：加热室的下部进料口与顶部上料口之间设置有循环上料管道。
3.根据权利要求1所述的一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，其特征在于：循环上料管道上设置有循环泵。
4.根据权利要求1所述的一种用于浓缩铝酸钠溶液的七效分段蒸发器，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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108187352A (zh) * 2018-01-22 2018-06-22 河南省九冶化工设备有限公司 一种铝酸钠溶液混合浓缩系统
CN113443642A (zh) * 2021-06-24 2021-09-28 贵阳铝镁设计研究院有限公司 一种铝酸钠溶液浓缩降温工艺

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