RU2194559C2 - Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment - Google Patents

Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2194559C2
RU2194559C2 RU2001106401A RU2001106401A RU2194559C2 RU 2194559 C2 RU2194559 C2 RU 2194559C2 RU 2001106401 A RU2001106401 A RU 2001106401A RU 2001106401 A RU2001106401 A RU 2001106401A RU 2194559 C2 RU2194559 C2 RU 2194559C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
evaporator
self
evaporation
evaporators
Prior art date
Application number
RU2001106401A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Тыртышный
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority to RU2001106401A priority Critical patent/RU2194559C2/en
Priority to UA2001106788A priority patent/UA72507C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2194559C2 publication Critical patent/RU2194559C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: production of alumina, more specifically, process of evaporation of aluminate solutions in counterflow plants. SUBSTANCE: method includes heating of solution, successive boiling-down and self-evaporation. A part of solution is supplied from the second evaporator body in steam flow to the first evaporator body with maintenance of Na2Ocaust concentration within 250-290 g/l in solution of the first evaporator body and remaining part of solution of the second evaporator body and solution of the first evaporator body are withdrawn for self-evaporation. Method provides for use of counterflow evaporation plant with self-evaporator of the first body. Th second body of the evaporation plant is connected by means of pipelines of boiled-down solution with regulators to the first body and solution of self-evaporator of the second body. In said pant, as compared with the prototype, the first and second stages of boiling-down are combined in one plant with use of cheaper and economical evaporation apparatus with natural circulation fro crystallization of soda in large particles without prolonged shutdowns of plant for washing and reduction of productivity due to washing with boiled-down solution without variation of boiling-down conditions. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области производства глинозема, конкретно к процессу выпаривания алюминатных растворов в противоточных установках. The invention relates to the field of alumina production, and specifically to the process of evaporating aluminate solutions in countercurrent installations.

Известен способ выпаривания алюминатных растворов в противоточных установках с использованием трубчатых выпарных аппаратов (патент Франции 2497681 от 09.01.81 г. "Многоступенчатый выпарной аппарат", опубликованный 06.07.81г.). A known method of evaporating aluminate solutions in countercurrent installations using tubular evaporators (French patent 2497681 from 01/09/81, "Multistage evaporator", published on 06/07/81).

По этому способу раствор поступает в последний по ходу пара выпарной аппарат и затем последовательно противотоком нагревается и выпаривается в выпарных аппаратах и из выпарного аппарата, в который поступает пар от внешнего источника, раствор отводится и испаряется в последовательном ряде самоиспарителей. Такая последовательность операции обеспечивает наибольшую экономию пара за счет снижения концентрации раствора до 200 г/л Nа2ОК в выпарных аппаратах и, соответственно, потерь полезной разности температур от температурной депрессии растворов благодаря максимальному испарению раствора в самоиспарителях с увеличением конденсации на 30-35 г/л Nа2ОК по сравнению с выпариванием раствора в установках смешанного тока (в прямоточных установках отсутствуют самоиспарители).According to this method, the solution enters the evaporator last in the course of the steam and then, in a countercurrent, it is heated and evaporated in the evaporators and from the evaporator, into which the steam comes from an external source, the solution is discharged and evaporated in a series of self-evaporators. This sequence of operations provides the greatest savings in steam by reducing the concentration of the solution to 200 g / l Na 2 O K in evaporators and, consequently, the loss of the useful temperature difference from the temperature depression of the solutions due to the maximum evaporation of the solution in self-evaporators with an increase in condensation of 30-35 g / l Na 2 O K in comparison with the evaporation of the solution in mixed current installations (there are no self-evaporators in direct-flow installations).

Снижение потери полезной разности температур позволяет увеличить кратность использования пара в основном до пяти. Reducing the loss of useful temperature difference allows you to increase the frequency of use of steam mainly up to five.

Способ предусматривает выпаривание раствора в две стадии: при пятикратном использовании пара без выделения твердой фазы и в отдельном выпарном аппарате с однократным использованием пара с кристаллизацией соды и органических соединений. The method involves the evaporation of the solution in two stages: when using steam five times without isolating a solid phase and in a separate evaporator with a single use of steam with crystallization of soda and organic compounds.

Недостатками этого способа и установки являются:
- необходимость снижения давления потребляемого пара от 0,6-0,5 до 0,3-0,25 МПа, со значительной потерей энергии пара (давление пара 0,6-0,5 МПа используется кратковременно во время чистки и ремонта аппаратов) из-за интенсивного зарастания алюмосиликатом первого корпуса при увеличении температуры раствора с концентрацией Nа2О 190-200 г/л выше 120oС;
- значительное увеличение потерь полезной разности температур от депрессии при упарке раствора в одну стадию с повышением концентрации раствора в первом корпусе, снижением расхода раствора или увеличением расхода пара на установку, так как при этом одновременно повышается концентрация раствора во всех выпарных аппаратах, что снижает производительность установки и кратность использования пара;
- высокий расход пара на второй однокорпусной стадии упарки раствора до концентрации 300 г/л Nа2ОK с использованием выпарного аппарата с принудительной циркуляцией.The disadvantages of this method and installation are:
- the need to reduce the pressure of the consumed steam from 0.6-0.5 to 0.3-0.25 MPa, with a significant loss of steam energy (steam pressure of 0.6-0.5 MPa is used for a short time during cleaning and repair of devices) from - due to the intensive overgrowth with aluminosilicate of the first body with increasing temperature of the solution with a concentration of Na 2 O 190-200 g / l above 120 o C;
- a significant increase in the losses of the useful temperature difference from depression during evaporation of the solution in one stage with an increase in the concentration of the solution in the first case, a decrease in the flow rate of the solution, or an increase in the flow rate of steam to the installation, since this simultaneously increases the concentration of the solution in all evaporators, which reduces the productivity of the installation and the multiplicity of the use of steam;
- high steam consumption at the second single-case stage of evaporation of the solution to a concentration of 300 g / l Na 2 O K using an evaporator with forced circulation.

Техническая задача изобретения состоит в снижении удельного расхода пара, снижении зарастания алюмосиликатом первого корпуса, повышении концентрации щелочи в растворе только первого корпуса, при котором обеспечивается условие для использования более высокого давления греющего пара до 0,5-0,6 МПа и увеличение кратности использования пара на одну ступень до 6-7. The technical task of the invention is to reduce the specific steam consumption, to reduce the overgrowth of the first building by aluminosilicate, to increase the alkali concentration in the solution of only the first case, under which the condition for using a higher heating steam pressure to 0.5-0.6 MPa and to increase the steam utilization rate is ensured one step up to 6-7.

Решение технической задачи заключается в том, что при упаривании алюминатных растворов, включающем нагрев раствора, противоточное упаривание его в трубчатых выпарных аппаратах с последующим самоиспарением, часть раствора после последовательного упаривания подают из второго по ходу пара выпарного аппарата в первый с поддержанием в растворе концентрации Na2Oкауст в пределах 250-290 г/л и оставшуюся часть раствора второго выпарного аппарата и раствора после первого выпарного аппарата выводят на самоиспарение.The solution to the technical problem lies in the fact that when evaporating aluminate solutions, including heating the solution, countercurrently evaporating it in tubular evaporators with subsequent self-evaporation, part of the solution after sequential evaporation is fed from the second evaporator along the steam in the first with maintaining the concentration of Na 2 in the solution O caustic in the range of 250-290 g / l and the remainder of the solution of the second evaporation apparatus and the solution after the first evaporation apparatus are removed to self-evaporation.

Осуществление способа обеспечивается использованием противоточной выпарной установки, включающей выпарные аппараты, насосы, подогреватели и самоиспарители раствора, в которой второй выпарной аппарат соединен трубопроводами упаренного раствора с первым выпарным аппаратом и самоиспарителем, причем на трубопроводе, соединенном с первым выпарным аппаратом, установлен регулятор поддерживания концентрации раствора в первом выпарном аппарате, а на трубопроводе, соединенном с самоиспарителем, регулятор уровня во втором аппарате и первый выпарной аппарат соединен трубопроводом упаренного раствора с другим самоиспарителем, причем самоиспарители первого и второго корпусов соединены трубопроводами с различными потребителями растворов. The implementation of the method is provided by using a countercurrent evaporator, including evaporators, pumps, heaters and self-evaporators of the solution, in which the second evaporator is connected by pipelines of the evaporated solution to the first evaporator and self-evaporator, and a regulator for maintaining the concentration of the solution is installed on the pipeline connected to the first evaporator in the first evaporator, and on the pipeline connected to the self-evaporator, the level control in the second apparatus and the first the evaporator is connected by the evaporated solution pipeline to another self-evaporator, and the self-evaporators of the first and second buildings are connected by pipelines to various solution consumers.

Способ может быть осуществлен в установке, отличающейся тем, что самоиспаритель первого выпарного аппарата соединен трубопроводом с трубопроводом упаренного раствора второго выпарного аппарата. The method can be carried out in a plant, characterized in that the self-evaporator of the first evaporator is connected by a pipe to the pipeline of the evaporated solution of the second evaporator.

На фиг. 1 и 2 представлены установки для осуществления предлагаемого способа. In FIG. 1 and 2 show the installation for implementing the proposed method.

Установка (фиг.1) состоит из выпарных аппаратов 1, преимущественно работающих с падающей пленкой, циркуляционных и перекачивающих насосов 2, контактных подогревателей 3, трубопровода 4 с регулятором уровня раствора во втором корпусе 5, самоиспарителей 6, трубопровода 7 с регулятором концентрации раствора 8 в первом корпусе 9, трубопровода 10, соединяющего самоиспарители 11 и внешний источник пара 12. The installation (Fig. 1) consists of evaporators 1, mainly working with a falling film, circulation and transfer pumps 2, contact heaters 3, pipeline 4 with a solution level regulator in the second building 5, self-evaporators 6, pipeline 7 with a solution concentration regulator 8 in the first housing 9, a pipeline 10 connecting the self-evaporators 11 and an external source of steam 12.

По этому способу маточный раствор поступает в последний по ходу пара выпарной аппарат 1 и далее противотоком с паром по мере упарки перекачивается насосами 2 через контактные подогреватели 3 и выпарные аппараты во второй по ходу пара аппарат 1 и далее через трубопроводы с регулятором уровня 5 поддерживается режим низких давлений не выше 0,2 МПа, температур раствора не выше 120oС и концентрации Nа2ОК не выше 220 г/л, обеспечивающим минимальные потери полезной разности температур от депрессии, как в прототипе.According to this method, the mother liquor enters the last evaporator 1 along the course of steam and then is counter-flowing with steam as it is evaporated and is pumped by pumps 2 through contact heaters 3 and evaporators into the second apparatus 1 along the course of steam and then the low mode is maintained through pipelines with level 5 pressures not higher than 0.2 MPa, solution temperatures not higher than 120 o C and Na 2 O K concentration not higher than 220 g / l, ensuring minimal loss of useful temperature difference from depression, as in the prototype.

Часть раствора по трубопроводу 7 с регулятором концентрации раствора 8 поступает в первый корпус 9, в котором при более высокой температуре раствора (выше 120oС) поддерживается регулятором 8 более высокая концентрация раствора щелочи 250-290 г/л Na2OH, удерживающая в растворе алюмосиликаты от выпадения на поверхности нагрева, при этом повышается дегрессия только в одном аппарате 9, которая компенсируется повышением использования более высокого давления пара. Пульпа соды с органическими соединениями после самоиспарителей 11 направляется на отделение соды с органикой.Part of the solution through a pipe 7 with a solution concentration regulator 8 enters the first housing 9, in which, at a higher solution temperature (above 120 o C), the regulator 8 is supported by a higher alkali solution concentration of 250-290 g / l Na 2 OH, which holds in solution aluminosilicates from precipitation on the heating surface, while degradation in only one apparatus 9 increases, which is compensated by an increase in the use of a higher vapor pressure. The soda pulp with organic compounds after the self-evaporators 11 is sent to the separation of soda with organic matter.

Для исключения снижения производительности из-за выпадения соды на трубках один раз в 1-3 суток увеличивается открытие регулятора 8 и, соответственно, автоматически, по уровню раствора в аппарате 1 прикрывается регулятор 5, при этом без изменения режима выпаривания снижается на 1-2 часа концентрация раствора в выпарном аппарате 9 и самоиспарителях 11 и выпавшая накипь соды с органикой на стенках - растворяется. To avoid a decrease in productivity due to the loss of soda on the tubes once every 1-3 days, the opening of regulator 8 increases and, accordingly, automatically, regulator 5 is closed by the level of the solution in apparatus 1, while without changing the evaporation mode it decreases by 1-2 hours the concentration of the solution in the evaporator 9 and the self-evaporators 11 and the precipitated scale of soda with organic matter on the walls dissolves.

Пар от внешнего источника 12 поступает в межтрубное пространство аппарата 9 и вторичный пар в выпарной аппарат 1 и так далее до последнего, пар которого поступает на конденсацию под вакуумом. The steam from the external source 12 enters the annulus of the apparatus 9 and the secondary steam into the evaporator 1 and so on until the last, the vapor of which is supplied to the condensation under vacuum.

На фиг.2 представлена упрощенная установка за счет исключения части самоиспарителей 11. Установка на фиг. 2 может быть использована в редких случаях при незначительном количестве соды и органики в растворах и необходимости их отделения. FIG. 2 shows a simplified installation by eliminating a portion of the self-evaporators 11. The installation in FIG. 2 can be used in rare cases with a small amount of soda and organics in solutions and the need for their separation.

В этой установке (фиг.2) маточный раствор подается так же как и в установке (фиг. 1) в выпарной аппарат 1 и далее последовательно противотоком с паром до второго по ходу пара выпарного аппарата 1 и из него часть раствора по трубопроводу 7 с регулятором 8 поступает в аппарат 9, а другая часть раствора по трубопроводу 4 с регулятором 5 к самоиспарителю 6. In this installation (Fig. 2), the mother liquor is supplied in the same way as in the installation (Fig. 1) into the evaporator 1 and then sequentially countercurrent with steam to the second evaporator 1 along the steam and from it part of the solution through a pipeline 7 with a regulator 8 enters the apparatus 9, and the other part of the solution through the pipe 4 with the regulator 5 to the self-evaporator 6.

Упаренный раствор после выпарного аппарата 9 направляется в самоиспаритель 11 и после него в трубопровод 4 упаренного раствора второго выпарного аппарата 1, где он смешивается и поступает в самоиспаритель 6
Так же как и в установках (на фиг.1 и 2), за счет повышения концентрации щелочи только в одном аппарате, имеется возможность увеличить кратность использования пара, по сравнению с прототипом, на одну ступень с увеличением давления пара в первом корпусе без зарастания трубок и без снижения производительности установки, при этом значительная экономия пара будет достигнута при минимальных затратах на установку аппаратов, не превышающих 15% от стоимости распространенных установок по прототипу.The evaporated solution after the evaporator 9 is sent to the self-evaporator 11 and after it into the pipe 4 of the evaporated solution of the second evaporator 1, where it is mixed and fed to the self-evaporator 6
As in installations (in FIGS. 1 and 2), by increasing the concentration of alkali in only one apparatus, it is possible to increase the rate of steam use, compared with the prototype, by one step with increasing vapor pressure in the first case without overgrowing the tubes and without reducing the productivity of the installation, while significant savings in steam will be achieved at the minimum cost of installing devices that do not exceed 15% of the cost of common installations of the prototype.

Claims (3)

1. Способ упаривания алюминатных растворов, включающий нагрев раствора, противоточное упаривание его в трубчатых выпарных аппаратах с последующим самоиспарением, отличающийся тем, что часть раствора после последовательного упаривания подают из второго по ходу пара выпарного аппарата в первый с поддержанием в растворе концентрации Na2OКАУСТ в пределах 250-290 г/л и оставшуюся часть раствора второго выпарного аппарата и раствора после первого выпарного аппарата выводят на самоиспарение.1. The method of evaporation of aluminate solutions, including heating the solution, countercurrently evaporating it in tubular evaporators with subsequent self-evaporation, characterized in that part of the solution after sequential evaporation is fed from the second evaporator along the steam in the first one while maintaining the concentration of Na 2 O CAUST in the solution in the range of 250-290 g / l and the remainder of the solution of the second evaporation apparatus and the solution after the first evaporation apparatus are withdrawn to self-evaporation. 2. Установка для упаривания алюминатных растворов, включающая выпарные аппараты, насосы, подогреватели и самоиспарители раствора, отличающаяся тем, что второй выпарной аппарат соединен трубопроводами упаренного раствора с первым выпарным аппаратом и самоиспарителем, причем на трубопроводе, соединенном с первым выпарным аппаратом, установлен регулятор поддержания концентрации раствора в первом выпарном аппарате, а на трубопроводе, соединенном с самоиспарителем, регулятор уровня во втором выпарном аппарате и первый выпарной аппарат соединены трубопроводом упарного раствора с другим самоиспарителем, причем самоиспарители первого и второго корпусов соединены трубопроводами с различными потребителями растворов. 2. Installation for evaporation of aluminate solutions, including evaporators, pumps, heaters and self-evaporators of the solution, characterized in that the second evaporator is connected by pipelines of the evaporated solution to the first evaporator and self-evaporator, and a support regulator is installed on the pipe connected to the first evaporator the concentration of the solution in the first evaporator, and on the pipeline connected to the self-evaporator, the level control in the second evaporator and the first evaporator with are united by a stripping solution pipeline with another self-evaporator, moreover, self-evaporators of the first and second buildings are connected by pipelines to various solution consumers. 3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что самоиспаритель первого выпарного аппарата соединен трубопроводом с трубопроводом упаренного раствора второго выпарного аппарата. 3. Installation according to claim 2, characterized in that the self-evaporator of the first evaporation apparatus is connected by a pipe to the pipeline of an evaporated solution of the second evaporation apparatus.
RU2001106401A 2001-03-06 2001-03-06 Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment RU2194559C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106401A RU2194559C2 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment
UA2001106788A UA72507C2 (en) 2001-03-06 2001-10-04 Method and apparatus for vaporization of aluminate solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106401A RU2194559C2 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2194559C2 true RU2194559C2 (en) 2002-12-20

Family

ID=20246959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106401A RU2194559C2 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2194559C2 (en)
UA (1) UA72507C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572143C1 (en) * 2014-10-09 2015-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of evaporating aluminate solutions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572143C1 (en) * 2014-10-09 2015-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of evaporating aluminate solutions

Also Published As

Publication number Publication date
UA72507C2 (en) 2005-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200001197A1 (en) Stacked type falling film evaporator, zero liquid discharge system comprising the same, and zero liquid discharging method using the same
CN107008027B (en) Multi-effect evaporation concentration process, evaporation crystallization process and device for salt solution containing sulfuric acid and sulfuric acid
GB2443802A (en) Thermal desalination plant integrated upgrading process and apparatus
CN103657122A (en) Sextuple-effect evaporation device
CN107619078B (en) Device for treating acidic wastewater by adopting concentration stripping method
CN203591603U (en) Sextuple-effect evaporator
RU2194559C2 (en) Method of evaporating aluminate solutions and plants for method embodiment
CN108328835A (en) A kind of desulfuration waste water treatment process
CN209081467U (en) A kind of energy-efficient transformation condensate liquid stripping deamination apparatus
CN113735209A (en) Full-quantification landfill leachate treatment device and process
CN1090982C (en) Continuous stirring vacuum sodium sulfate crystallization technology
SU1181520A3 (en) Method of concentrating liquid in multibody evaporating unit
CN104628608B (en) A kind of tower negative pressure continuous noble gas air stripping blows naphthalene method and device thereof
CN215232223U (en) Acid bath flash evaporation device for mounting acid bath crystallization evaporator and steam extractor
CN114044551B (en) Separation tower for treating condensed water and method thereof
RU2092215C1 (en) Method of boiling-down of aluminate solutions and device for its embodiment
CN204644036U (en) The combination treatment equipment of a kind of wastewater treatment for fuel-burning power plant and sea water desaltination
CN217526399U (en) Multi-effect concentration production system for sulfuric acid method titanium dioxide byproduct dilute sulfuric acid
EP2334828B1 (en) Continuous vacuum pan
CN217909007U (en) Cellulose solvent recovery device
CN109368903A (en) A kind of method of integration technique of membrane processing Metallurgical Waste Water
KR200256521Y1 (en) A seawater distillation apparatus
RU2229323C1 (en) Multi-effect counter-flow evaporating system for concentration of aluminate solution
CN210193450U (en) Desulfurization wastewater treatment device
CN219489779U (en) Desulfurization wastewater zero release processing system based on freezing crystallization technology

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080307