CN211400890U - 一种分解槽高温料浆余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分解槽高温料浆余热回收系统，包括分解槽、料浆进料管、中间降温换热器、料浆回流管、冷母液槽、热母液槽、母液进料管、母液回流管；分解槽分别通过料浆进料管、料浆回流管与中间降温换热器连接，冷母液槽分别通过母液进料管、母液回流管与中间降温换热器连接，热母液槽分别通过母液进料管、母液回流管与中间降温换热器连接。本实用新型的系统，利用中间降温换热器，将分解槽中的料浆进行降温，降温过程产生的余热，中间降温换热器用以对母液进行提温，提温后的母液进入板式换热器继续升温后最终进行蒸发循环使用。进一步降低蒸发器蒸汽消耗的同时也可降低循环水冷却塔的负荷，有利于提高生产过程中的节能降耗。

Description

一种分解槽高温料浆余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及氧化铝生产领域，特别是一种分解槽高温料浆余热回收系统。

背景技术

拜耳法氧化铝工艺，其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净并在950~1200℃温度下般烧，便得氧化铝成品。

其中，分解分级是拜耳法生产氧化铝工艺中重要的一个工段，根据工艺需求，拜耳法氧化铝工艺中的分解分级首槽温度一般为60~65℃，分解终温一般为50~55℃，为了满足分解终温要求分解分级一般需设置中间降温装置。比较普遍的分解分级中间降温装置为：将中间几台分解槽中料浆的1/3用泵送至换热器与循环冷却水进行换热，换热后的料浆再回到对应分解槽中，最终实现分解终温要求。

拜耳法氧化铝生产工艺中，析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。在氧化铝实际生产过程中，母液蒸发工艺常采用六效逆流管式降膜蒸发器，蒸发器消耗的低压蒸汽能占氧化铝总能耗的30%，所以降低蒸发器的蒸汽消耗是降低氧化铝总能耗、降低生产成本的一个重要举措。

因此，如何有效回收分解槽中高温料浆余热，利用其提高母液温度，从而达到降低能耗、降低生产成本的目的，成为急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种分解槽高温料浆余热回收系统，对分解槽料浆降温过程中的余热进行有效回收，用于氧化铝生产中的母液的提温。

为实现上述目的，本实用新型的分解槽高温料浆余热回收系统，包括分解槽、料浆进料管、中间降温换热器、料浆回流管、冷母液槽、热母液槽、母液进料管、母液回流管；所述分解槽分别通过料浆进料管、料浆回流管与中间降温换热器连接，所述冷母液槽分别通过母液进料管、母液回流管与中间降温换热器连接，所述热母液槽分别通过母液进料管、母液回流管与中间降温换热器连接。

进一步地，还包括料浆泵，所述料浆进料管安装有远程控制阀、手动阀和料浆泵。

进一步地，还包括第一母液泵，所述母液进料管安装有手动阀、第一母液泵和远程控制阀。

进一步地，所述母液回流管安装有手动阀和流量计。

进一步地，所述母液回流管与冷母液槽之间安装有手动阀，所述母液回流管与热母液槽之间安装有手动阀。

进一步地，所述母液进料管与冷母液槽之间安装有手动阀，所述母液进料管与热母液槽之间安装有手动阀。

进一步地，还包括板式换热器、出料管、第二母液泵，所述冷母液槽通过出料管、第二母液泵与板式换热器连接，所述热母液槽通过出料管、第二母液泵与板式换热器连接。

进一步地，所述冷母液槽与出料管之间安装有手动阀，所述热母液槽与出料管之间安装有手动阀。

本实用新型的实质性特点和进步是：

本申请的具有以下有益效果：

本实用新型的分解槽高温料浆余热回收系统，利用中间降温换热器，将分解槽中的料浆进行降温，降温过程产生的余热，中间降温换热器用以对母液进行提温，提温后的母液进入板式换热器继续升温后最终进行蒸发循环使用。

本实用新型的余热回收系统，能够提温母液，同时可以降低分解槽料浆温度，并且无需使用循环水进行降温，进一步降低蒸发器蒸汽消耗的同时也可降低循环水冷却塔的负荷，有利于提高生产过程中的节能降耗。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构示意图。

图中零部件序号及名称：

分解槽1、料浆进料管2、手动阀3、料浆泵4、中间降温换热器5、远程控制阀6、第一母液泵7、母液进料管8、出料管9、第二母液泵10、板式换热器11、热母液槽12、冷母液槽13、母液回流管14、流量计15、料浆回流管16。

具体实施方式

以下结合附图描述本实用新型的结构以及工作原理：

见图1所示，本实用新型的分解槽高温料浆余热回收系统，包括分解槽1、料浆进料管2、中间降温换热器5、料浆回流管16、冷母液槽13、热母液槽12、母液进料管8、母液回流管14。

分解槽1分别通过料浆进料管2、料浆回流管16与中间降温换热器5连接，冷母液槽13分别通过母液进料管8、母液回流管14与中间降温换热器5连接，热母液槽12分别通过母液进料管8、母液回流管14与中间降温换热器5连接。

料浆进料管2安装有远程控制阀6、手动阀3和料浆泵4，料浆泵4将分解槽1中的料浆输送至中间降温换热器5进行降温，手动阀3用于手动控制料浆进料管2的开关，远程控制阀6用于远程控制料浆进料管2的料浆流量，提高系统运行稳定性。

母液进料管8安装有手动阀3、第一母液泵7和远程控制阀6，第一母液泵7将冷母液槽13或热母液槽12中的母液输送至中间降温换热器5进行提温，手动阀3用于手动控制母液进料管8的开关，远程控制阀6用于远程控制母液进料管8的母液流量，提高系统运行稳定性。

母液回流管14安装有手动阀3和流量计15。手动阀3用于手动控制母液回流管14的开关，流量计15可以计量母液回流管14中的母液流量，给母液进料管8的远程控制阀6提供参考。母液回流管14与冷母液槽13之间安装有手动阀3，母液回流管14与热母液槽12之间安装有手动阀3，使得可以方便地切换经过中间降温换热器5提温后的母液进入冷母液槽13还是进入热母液槽12。

母液进料管8与冷母液槽13之间安装有手动阀3，母液进料管8与热母液槽12之间安装有手动阀3。当打开冷母液槽13的手动阀3、关闭热母液槽12的手动阀3时，冷母液槽13中的母液从母液进料管8流出，进入中间降温换热器5；当关闭冷母液槽13的手动阀3、打开热母液槽12的手动阀3时，热母液槽12中的母液从母液进料管8流出，进入中间降温换热器5。

冷母液槽13通过出料管9、第二母液泵10与板式换热器11连接，热母液槽12通过出料管9、第二母液泵10与板式换热器11连接。冷母液槽13与出料管9之间安装有手动阀3，热母液槽12与出料管9之间安装有手动阀3。当打开冷母液槽13与出料管9之间的手动阀3、关闭热母液槽12与出料管9之间的手动阀3时，冷母液槽13中的母液从出料管9流出，进入板式换热器11；当关闭冷母液槽13与出料管9之间的手动阀3、打开热母液槽12与出料管9之间的手动阀3时，热母液槽12中的母液从出料管9流出，进入板式换热器11。

以下结合工作过程及实施例描述本实用新型的工作原理：

实施例1

打开料浆进料管2的手动阀3，启动料浆泵4，分解槽1中的料浆通过料浆进料管2进入中间降温换热器5，进行降温。其中，料浆进料管2的远程控制阀6可远程对料浆进料管2中的料浆流量进行控制。降温后的料浆从料浆回流管16流出，回流至分解槽1。

实施例2

打开母液进料管8的手动阀3，关闭热母液槽12与母液进料管8之间的手动阀3，打开冷母液槽13与母液进料管8之间的手动阀3，启动第一母液泵7，冷母液槽13中的母液通过母液进料管8进入中间降温换热器5，进行提温。其中母液进料管8的远程控制阀6可远程对母液进料管8中的母液流量进行控制。提温后的母液，根据生产需求通过母液回流管14回流至冷母液槽13或热母液槽12：（1）打开母液回流管14与冷母液槽13之间的手动阀3、关闭母液回流管14与热母液槽12之间的手动阀3，从中间降温换热器5提温后的母液通过母液回流管14进入冷母液槽13。（2）关闭母液回流管14与冷母液槽13之间的手动阀3、打开母液回流管14与热母液槽12之间的手动阀3，从中间降温换热器5提温后的母液通过母液回流管14进入热母液槽12。

根据生产需求，冷母液槽13中的母液经过中间降温换热器5的提温后，未达到指定温度，不宜直接回流至热母液槽12，可将经过一次提温的母液先回流至冷母液槽13。

实施例3

热母液槽12中的母液温度较低，需进行提温后，再行进入板式换热器11升温最后进行蒸发循环使用。

打开母液进料管8的手动阀3，关闭冷母液槽13与母液进料管8之间的手动阀3，打开热母液槽12与母液进料管8之间的手动阀3，启动第一母液泵7，热母液槽12中的母液通过母液进料管8进入中间降温换热器5，进行提温。

实施例4

根据生产需求，冷母液槽13及热母液槽12中的母液都可根据生产安排进入板式换热器11中进行升温后最终进行蒸发循环使用：（1）关闭母液进料管8的手动阀3，打开冷母液槽13与出料管9之间的手动阀3，关闭热母液槽12与出料管9之间的手动阀3，启动第二母液泵10，冷母液槽13中的母液通过出料管9进入板式换热器11中进行升温最后进行蒸发循环使用。（2）关闭母液进料管8的手动阀3，关闭冷母液槽13与出料管9之间的手动阀3，打开热母液槽12与出料管9之间的手动阀3，启动第二母液泵10，热母液槽12中的母液通过出料管9进入板式换热器11中进行升温最后进行蒸发循环使用。

正常生产中，冷母液槽13中的母液先经过利用分解槽1高温料浆余热进行提温，即先通过中间降温换热器5进行提温后，进入热母液槽12。热母液槽12中的母液经过出料管9进入板式换热器11进行升温最后进行蒸发循环使用。但由于生产安排，有时需要将冷母液槽13中的母液直接进入板式换热器11进行升温然后蒸发循环使用，以满足生产需求。

实施例5

本申请人在本系统运行过程中，母液流量335.62m³/h，母液进料温度49.09℃，母液出料温度52.80℃，母液换热后提温3.71℃，料浆进料温度58.91℃，料浆出料温度54.38℃，料浆换热后降温4.53℃，分解首槽温度59℃，同时系统中新增母液泵平均电流为155A，在控制指标范围之内。

经过本实用新型的系统使分解槽料浆降温、同时冷母液进一步提温的方法，相比用循环水降温的方法，具有流程简单、投资小、节能降耗的优势，分解冷母液可提温3.71℃，料浆换热后降温4.53℃，可减少蒸汽消耗0.63t/h，节约费用为38万元/年，节能降耗效果显著。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：包括分解槽（1）、料浆进料管（2）、中间降温换热器（5）、料浆回流管（16）、冷母液槽（13）、热母液槽（12）、母液进料管（8）、母液回流管（14）；所述分解槽（1）分别通过料浆进料管（2）、料浆回流管（16）与中间降温换热器（5）连接，所述冷母液槽（13）分别通过母液进料管（8）、母液回流管（14）与中间降温换热器（5）连接，所述热母液槽（12）分别通过母液进料管（8）、母液回流管（14）与中间降温换热器（5）连接。

2.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：还包括料浆泵（4），所述料浆进料管（2）安装有远程控制阀（6）、手动阀（3）和料浆泵（4）。

3.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：还包括第一母液泵（7），所述母液进料管（8）安装有手动阀（3）、第一母液泵（7）和远程控制阀（6）。

4.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：所述母液回流管（14）安装有手动阀（3）和流量计（15）。

5.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于，所述母液回流管（14）与冷母液槽（13）之间安装有手动阀（3），所述母液回流管（14）与热母液槽（12）之间安装有手动阀（3）。

6.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：所述母液进料管（8）与冷母液槽（13）之间安装有手动阀（3），所述母液进料管（8）与热母液槽（12）之间安装有手动阀（3）。

7.根据权利要求1所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：还包括板式换热器（11）、出料管（9）、第二母液泵（10），所述冷母液槽（13）通过出料管（9）、第二母液泵（10）与板式换热器（11）连接，所述热母液槽（12）通过出料管（9）、第二母液泵（10）与板式换热器（11）连接。

8.根据权利要求7所述的分解槽高温料浆余热回收系统，其特征在于：所述冷母液槽（13）与出料管（9）之间安装有手动阀（3），所述热母液槽（12）与出料管（9）之间安装有手动阀（3）。

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