CN216171439U - 拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除toc的膜处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，属于氧化铝生产技术领域，包括耐碱陶瓷膜过滤系统和耐碱纳滤膜过滤系统，耐碱陶瓷膜过滤系统包括原水缓冲罐，原水缓冲罐的顶端通过管道以及第一阀门与外界相通，原水缓冲罐的底端通过管道连接有耐碱陶瓷膜过滤单元，耐碱陶瓷膜过滤单元的末端通过管道分别连接有第一清液缓冲罐以及第一浓缩液缓冲罐；本实用新型通过纯物理技术解决了困扰拜耳法提取氧化铝生产过程中腐殖酸和草酸根等有机物不断富集的难题，大大提高了母液以及滤液中对有机物的去除率，减少生产成本，为拜耳法提取氧化铝生产过程中去除有机物找到了一个出口，对最终的产品质量提供了稳定的保证。

Description

拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统

技术领域

本实用新型属于氧化铝生产技术领域，具体涉及拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统。

背景技术

拜耳法生产过程中，母液不断循环使用，有机物不断通过溶出过程进入系统，同时有机物与铝酸钠溶液中苛碱反应发生分解，形成腐殖酸盐以及碳酸盐，虽然可以通过赤泥、氢氧化铝成品、蒸发排盐过程带走部分有机物，但仍不能满足系统平衡，有机物不断累积，到一定程度后对拜耳法生产造成许多负面影响，拜耳法提取氧化铝生产过程中TOC的富集影响最终的产品粒径和品质，导致产品的价值偏低，同时也增加了下游电解铝厂在电解铝过程中的成本和难度，必须采取措施排除有机物。如何经济、有效地除去危害性较大的有机物带来的影响，成为拜耳法生产过程的一个难题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，包括耐碱陶瓷膜过滤系统和耐碱纳滤膜过滤系统，所述耐碱陶瓷膜过滤系统包括原水缓冲罐，所述原水缓冲罐的顶端通过管道以及第一阀门与外界相通，所述原水缓冲罐的底端通过管道连接有耐碱陶瓷膜过滤单元，所述耐碱陶瓷膜过滤单元的末端通过管道分别连接有第一清液缓冲罐以及第一浓缩液缓冲罐，所述第一清液缓冲罐的末端与耐碱纳滤膜过滤系统连接，所述耐碱纳滤膜过滤系统包括耐碱纳滤膜过滤单元，所述耐碱纳滤膜过滤单元的进口端通过管道与第一清液缓冲罐连接，所述耐碱纳滤膜过滤单元的末端通过管道分别连接有第二清液缓冲罐以及第二浓缩液缓冲罐。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过利用耐碱陶瓷膜过滤系统处理分解母液、平盘强滤液、平盘弱滤液中的不溶性物质，透过液澄清透亮，浓缩液回到平盘强滤液转盘继续过滤出氧化铝，清液再回到耐碱陶瓷膜原水缓冲罐，后段接耐碱纳滤膜过滤系统，去除耐碱陶瓷膜中的有机物，被富集的高浓度有机物浓缩液去苛化系统进一步去除其中的草酸根和其它有机物，提高了有机物的去除率，最后通过压泥在泥中被带走，处理后的滤液去提取氧化铝，低有机物含量的耐碱纳滤膜的清液(其主要成分为氢氧化钠)去蒸发系统提浓，再回到提取铝的生产工艺中。通过纯物理技术解决了困扰拜耳法提取氧化铝生产过程中腐殖酸和草酸根等有机物不断富集的难题。本实用新型大大提高了分解母液、平盘强滤液、平盘弱滤液中有机物的去除率，减少成本，拜耳法提取氧化铝生产过程中去除有机物找到了一个出口，对最终的产品质量提供了稳定的保证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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来讲，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是本实用新型的结构示意图；

图2是耐碱陶瓷膜过滤系统的示意图；

图3是耐碱纳滤膜过滤系统的示意图；

图中标号说明：

1、耐碱陶瓷膜过滤系统；2、耐碱纳滤膜过滤系统；3、原水缓冲罐；4、耐碱陶瓷膜过滤单元；5、第一清液缓冲罐；6、第一浓缩液缓冲罐；7、耐碱纳滤膜过滤单元；8、第十六阀门；9、第十七阀门；10、第一阀门；11、第一供料泵；12、第二阀门；13、第三阀门；14、第一循环泵；15、耐碱陶瓷膜组件；16、第一排污口；17、第四阀门；18、第五阀门；19、耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元；20、第六阀门；21、第一清洗泵；22、第七阀门；23、第一排污阀；24、第二供料泵；25、第八阀门；26、第二循环泵；27、增压泵；28、耐碱纳滤膜组件；29、第二排污口；30、第九阀门；31、第十阀门；32、第二清液缓冲罐；33、第二浓缩液缓冲罐；34、耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元；35、第十一阀门；36、第二清洗泵；37、第十二阀门；38、第二排污阀；39、第十三阀门；40、第一浓缩液转移泵；41、第十四阀门；42、第二浓缩液转移泵；43、第十五阀门；44、清液转移泵；45、第十八阀门；46、第十九阀门；47、第二十阀门；48、第二十一阀门；49、第二十二阀门；50、旁路阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，如图1-图3所示，包括耐碱陶瓷膜过滤系统1和耐碱纳滤膜过滤系统2，耐碱陶瓷膜过滤系统1包括原水缓冲罐3，原水缓冲罐3的顶端通过管道以及第一阀门10与外界相通，原水缓冲罐3的底端通过管道连接有耐碱陶瓷膜过滤单元4，耐碱陶瓷膜过滤单元4的末端通过管道分别连接有第一清液缓冲罐5以及第一浓缩液缓冲罐6，第一清液缓冲罐5的末端与耐碱纳滤膜过滤系统2连接，耐碱纳滤膜过滤系统2包括耐碱纳滤膜过滤单元7，耐碱纳滤膜过滤单元7的进口端通过管道与第一清液缓冲罐5连接，耐碱纳滤膜过滤单元7的末端通过管道分别连接有第二清液缓冲罐32以及第二浓缩液缓冲罐33，耐碱陶瓷膜过滤单元4包括第一供料泵11，第一供料泵11通过管道以及第二阀门12与原水缓冲罐3连接，第一供料泵11的末端通过管道以及第三阀门13连接有第一循环泵14，第一循环泵14的末端连接有耐碱陶瓷膜组件15，耐碱陶瓷膜组件15的浓水端连接有第一排污口16，第一排污口16上设有第四阀门17，耐碱陶瓷膜组件15的产水端通过管道以及第五阀门18与第一清液缓冲罐5连接，耐碱陶瓷膜组件15的浓水端上还连接有第一浓缩液缓冲罐6，第一供料泵11的侧端还设有耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19，耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19的底端通过管道以及第六阀门20连接有第一清洗泵21，第一清洗泵21通过管道以及第七阀门22与第一循环泵14连接，耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19的底端还连接有第一排污阀23，原水缓冲罐3的液位与第一阀门10连锁，当液位达到上限液位，第一阀门10关闭，低于某设定液位时自动开启补料，第一浓缩液缓冲罐6的底端通过管道以及第十三阀门39连接有第一浓缩液转移泵40，第一浓缩液缓冲罐6的液位与第一浓缩液转移泵40连锁，液位高于某一设定液位，启动第一浓缩液转移泵40外输，低于某一设定液位停止第一浓缩液转移泵40。

耐碱纳滤膜过滤单元7包括与第一清液缓冲罐5连接的第二供料泵24，第二供料泵24的末端通过管道以及第八阀门25连接有第二循环泵26，第二循环泵26的末端连接有增压泵27，增压泵27的末端连接有耐碱纳滤膜组件28，耐碱纳滤膜组件28的浓水端连接有第二排污口29，第二排污口29上设有第九阀门30，耐碱纳滤膜组件28的产水端通过管道以及第十阀门31连接有第二清液缓冲罐32，耐碱纳滤膜组件28的浓缩端上还连接有第二浓缩液缓冲罐33，第二供料泵24的侧端还设有耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34，耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34的末端通过管道以及第十一阀门35连接有第二清洗泵36，第二清洗泵36通过管道以及第十二阀门37与第二循环泵26连接，述耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34的底端还设有第二排污阀38，第二浓缩液缓冲罐33的底端通过管道以及第十四阀门41连接有第二浓缩液转移泵42，第二浓缩液缓冲罐33的液位与第二浓缩液转移泵42连锁，液位高于某一设定液位启动第二浓缩液转移泵42外输，低于某一设定液位停止第二浓缩液转移泵42，第二清液缓冲罐32通过管道以及第十五阀门43连接有清液转移泵44，第二清液缓冲罐32的液位与清液转移泵44连锁，液位高于某一设定液位启动清液转移泵44外输，低于某一设定液位停止清液转移泵44运作。

工作时分解母液、平盘强滤液、平盘弱滤液由管道通过打开的第一阀门10进入耐碱陶瓷膜过滤系统1中的原水缓冲罐3，其中原水缓冲罐3的液位与第一阀门10连锁，当液位达到上限液位，第一阀门10关闭，低于某设定液位时自动开启补料，经过管道和第二阀门12连接第一供料泵11，通过管道和第三阀门13由第一循环泵14进入耐碱陶瓷膜组件15，耐碱陶瓷膜组件15清液通过管道和第五阀门18与进入第一清液缓冲罐5，耐碱陶瓷膜组件15浓液管道和第十八阀门45连接第一浓缩液缓冲罐6，当原水缓冲罐3低于停机设定低位时、第一清液缓冲罐5高于停机设定低位时、第一浓缩液缓冲罐6高于停机设定低位时，设备先停止第一循环泵14，3秒后再停止第一供料泵11，最后关闭所有闸门，当第一清液缓冲罐5液位、第一浓缩液缓冲罐6液位到达下限低液位时，系统自动开启运行，如此循环。

当系统工作结束后需要进行化学清洗或清水冲洗，首先用自来水加满耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19的清洗罐，打开清洗罐底部第六阀门20和第七阀门22，以及第三阀门13，开启第一清洗泵21，5秒后开启第一循环泵14，清洗水进入耐碱陶瓷膜组件15，打开产水第十六阀门8，清液回流至耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19的清洗罐内，打开浓水侧的第十七阀门9，浓水回流至清洗罐，第一循环泵14运行稳定10秒后加药装置开始自动加药20秒(时间可设定)，循环清洗30分钟(时间可设定)直至清洗设定时间到停机。

清洗结束后自动排污，打开耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元19的清洗罐底端的第一排污阀23和第一排污口16上的第四阀门17，排污5分钟(时间可设定)，排污时间到后关闭所有阀门，自来水将清洗罐补满水，清洗罐底部的第六阀门20和第七阀门22打开，开启第一清洗泵21，5秒后开启第一循环泵14，清洗水进入耐碱陶瓷膜组件15，打开产水第十六阀门8，清液回流至清洗罐内，打开第四阀门17冲洗2分钟(时间可设定)，直至冲出来的水清澈为止，进行排污。

耐碱陶瓷膜清液缓冲罐也就是第一清液缓冲罐5的液位达到耐碱纳滤膜过滤单元7的开机液位时，开启第十九阀门46、第八阀门25、清液产水第二十阀门47、浓液第二十二阀门49，经过管道和第十九阀门46连接第二供料泵24，第八阀门25连接第二循环泵26和增压泵27进入耐碱纳滤膜组件28清液管道和第二十阀门47连接至第二清液缓冲罐32，耐碱纳滤膜组件28浓液管道和第二十二阀门49连接至第二浓缩液缓冲罐33，当耐碱陶瓷膜清液缓冲罐低于停机设定低位时、第二清液缓冲罐32高于停机设定低位时、第二浓缩液缓冲罐33高于停机设定低位时，设备先停止第二循环泵26，3秒后再停止第二供料泵24，最后关闭所有阀门，当第二清液缓冲罐32液位、第二浓缩液缓冲罐33液位到达下限低液位时，系统自动开启运行，如此循环。

当系统工作结束后需要进行化学清洗或清水冲洗，首先自来水加满耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34的清洗罐，打开清洗罐底部第十一阀门35、第十二阀门37、旁路阀50、清洗清液回流阀门第二十阀门47、排污第九阀门30，开启第二清洗泵36，5秒后开启第二循环泵26，清洗水进入耐碱纳滤膜组件28，第二十阀门47清液回流耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34的清洗罐，浓水侧阀门第二十一阀门48浓水回流至清洗罐，第二循环泵26运行稳定10秒后加药装置开始自动加药20秒(时间可设定)，循环清洗30分钟(时间可设定)直至清洗设定时间到停机。

清洗结束后自动排污，打开清洗罐第二排污阀38，和设备管道第二排污口29上排污阀第九阀门30，排污5分钟(时间可设定)，排污时间到后关闭所有阀门，自来水将清洗罐补满水，打开清洗罐底部的第十一阀门35，清洗泵出口阀门第十二阀门37，旁路阀50、清洗清液回流阀门第二十阀门47，排污第九阀门30，开启第二清洗泵36，5秒后开启第二循环泵26，清洗水进入耐碱纳滤膜组件28，第二十阀门47清液回流耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元34的清洗罐，冲洗水从排污阀门第九阀门30排入地沟，冲洗2分钟(时间可设定)直至冲出来的水清澈为止。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (8)

1.一种拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，包括耐碱陶瓷膜过滤系统(1)和耐碱纳滤膜过滤系统(2)，其特征在于，所述耐碱陶瓷膜过滤系统(1)包括原水缓冲罐(3)，所述原水缓冲罐(3)的顶端通过管道以及第一阀门(10)与外界相通，所述原水缓冲罐(3)的底端通过管道连接有耐碱陶瓷膜过滤单元(4)，所述耐碱陶瓷膜过滤单元(4)的末端通过管道分别连接有第一清液缓冲罐(5)以及第一浓缩液缓冲罐(6)，所述第一清液缓冲罐(5)的末端与耐碱纳滤膜过滤系统(2)连接，所述耐碱纳滤膜过滤系统(2)包括耐碱纳滤膜过滤单元(7)，所述耐碱纳滤膜过滤单元(7)的进口端通过管道与第一清液缓冲罐(5)连接，所述耐碱纳滤膜过滤单元(7)的末端通过管道分别连接有第二清液缓冲罐(32)以及第二浓缩液缓冲罐(33)。

2.根据权利要求1所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述耐碱陶瓷膜过滤单元(4)包括第一供料泵(11)，所述第一供料泵(11)通过管道以及第二阀门(12)与原水缓冲罐(3)连接，所述第一供料泵(11)的末端通过管道以及第三阀门(13)连接有第一循环泵(14)，所述第一循环泵(14)的末端连接有耐碱陶瓷膜组件(15)，所述耐碱陶瓷膜组件(15)的浓水端连接有第一排污口(16)，所述第一排污口(16)上设有第四阀门(17)，所述耐碱陶瓷膜组件(15)的产水端通过管道以及第五阀门(18)与第一清液缓冲罐(5)连接，所述耐碱陶瓷膜组件(15)的浓水端上还连接有第一浓缩液缓冲罐(6)。

3.根据权利要求2所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述第一供料泵(11)的侧端还设有耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元(19)，所述耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元(19)的底端通过管道以及第六阀门(20)连接有第一清洗泵(21)，所述第一清洗泵(21)通过管道以及第七阀门(22)与第一循环泵(14)连接，所述耐碱陶瓷膜加药清洗装置清洗单元(19)的底端还连接有第一排污阀(23)。

4.根据权利要求1所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述原水缓冲罐(3)的液位与第一阀门(10)连锁。

5.根据权利要求1所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述耐碱纳滤膜过滤单元(7)包括与第一清液缓冲罐(5)连接的第二供料泵(24)，所述第二供料泵(24)的末端通过管道以及第八阀门(25)连接有第二循环泵(26)，所述第二循环泵(26)的末端连接有增压泵(27)，所述增压泵(27)的末端连接有耐碱纳滤膜组件(28)，所述耐碱纳滤膜组件(28)的浓水端连接有第二排污口(29)，所述第二排污口(29)上设有第九阀门(30)，所述耐碱纳滤膜组件(28)的产水端通过管道以及第十阀门(31)连接有第二清液缓冲罐(32)，所述耐碱纳滤膜组件(28)的浓缩端上还连接有第二浓缩液缓冲罐(33)。

6.根据权利要求5所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述第二供料泵(24)的侧端还设有耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元(34)，所述耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元(34)的末端通过管道以及第十一阀门(35)连接有第二清洗泵(36)，所述第二清洗泵(36)通过管道以及第十二阀门(37)与第二循环泵(26)连接，述耐碱纳滤膜加药清洗装置清洗单元(34)的底端还设有第二排污阀(38)。

7.根据权利要求1所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述第一浓缩液缓冲罐(6)的底端通过管道以及第十三阀门(39)连接有第一浓缩液转移泵(40)，所述第一浓缩液缓冲罐(6)的液位与第一浓缩液转移泵(40)连锁。

8.根据权利要求1所述的拜耳法提取氧化铝生产过程中连续高效除TOC的膜处理系统，其特征在于，所述第二浓缩液缓冲罐(33)的底端通过管道以及第十四阀门(41)连接有第二浓缩液转移泵(42)，所述第二浓缩液缓冲罐(33)的液位与第二浓缩液转移泵(42)连锁，所述第二清液缓冲罐(32)通过管道以及第十五阀门(43)连接有清液转移泵(44)，所述第二清液缓冲罐(32)的液位与清液转移泵(44)连锁。

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