專利名稱：生產(chǎn)apt過程中余熱的利用方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種APT生產(chǎn)過程中余熱的利用方法與系統(tǒng)，特別是一種萃取法生產(chǎn) APT過程中余熱的利用方法與系統(tǒng)。
術(shù)語“萃取法生產(chǎn)APT”是指酸性體系萃取工藝，采用離子交換法、堿法萃取工藝生產(chǎn)APT產(chǎn)品時，若生產(chǎn)工藝中有鎢礦物焙燒工序，均可采用本發(fā)明中所述的余熱利用系統(tǒng)， 以提高能源利用效率。
背景技術(shù)：
萃取法APT生產(chǎn)工藝以各類鎢礦物為原料，經(jīng)焙燒、磨礦、堿煮制取Na2WO4溶液、凈化除雜、過濾固液分離、硫化、調(diào)酸除鑰、過濾、萃取、洗滌、反萃取、蒸發(fā)結(jié)晶、過濾洗滌、烘干篩分而獲得仲鎢酸銨(APT)產(chǎn)品。
焙燒過程為鎢砂在礦倉中通過給料機均勻地加入到轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行焙燒，焙燒溫度約為500 650°C，脫去選礦藥劑和易揮發(fā)物等。焙燒產(chǎn)生的尾氣、粉塵采用一級收塵器收集粉塵，二級冷卻沉降，三級布袋收塵，四級噴淋吸收，余氣通過煙 達(dá)標(biāo)排放。
焙燒爐尾氣溫度高達(dá)300 400°C，含有大量的余熱，目前工業(yè)上都沒有將此部分余熱充分利用，都是經(jīng)冷卻除塵進(jìn)化后排空，造成極大的能源浪費。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種APT生產(chǎn)過程余熱的利用方法與系統(tǒng)，其可充分利用各工序尾氣中的熱量，為后續(xù)生產(chǎn)過程中提供熱量，提高能源利用效率，降低能耗。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種生產(chǎn)APT過程中余熱的利用方法，其特征在于，在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口設(shè)置至少一級第一熱交換器，在堿壓煮反應(yīng)釜設(shè)置第二熱交換器，熱交換介質(zhì)在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的第一熱交換器內(nèi)加熱后，進(jìn)入到堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器，為堿壓煮工序供熱。
優(yōu)選地，堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器設(shè)置在堿壓煮反應(yīng)釜內(nèi)，或者設(shè)置在堿壓煮反應(yīng)釜的夾套中，或第二熱交換器是夾套或者盤管。
優(yōu)選地，熱交換介質(zhì)為液體，優(yōu)選為水或?qū)嵊汀?br> 優(yōu)選地，在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的第一熱交換器和堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器之間，設(shè)置一熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱，作為熱交換介質(zhì)在兩個熱交換器之間循環(huán)流動的一個緩沖裝置，優(yōu)選地，所述中轉(zhuǎn)箱為中轉(zhuǎn)水箱或油箱。
優(yōu)選地，加熱介質(zhì)的傳輸動力為工業(yè)泵。
優(yōu)選地，中轉(zhuǎn)箱及各熱交換介質(zhì)的輸送管道外均有保溫裝置或保溫材料。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供了一種生產(chǎn)APT過程中余熱的利用系統(tǒng)，其特征在于，其熱交換器分為熱交換介質(zhì)的A通道和反應(yīng)物料的B通道，所述利用系統(tǒng)包括至少一級第一熱交換器、第二熱交換器、和熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱，第一熱交換器的A通道入口與中轉(zhuǎn)箱的出口相連通，第一熱交換器的A通道出口與第二熱交換器的A通道入口連通，第一熱交換器的B通道入口與回轉(zhuǎn)窯尾氣出口相連通，第一熱交換器的B通道出口與尾氣處理裝置相連通；第二熱交換器的A通道出口與熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱的入口連通；該熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱的入口與第二熱交換器的A通道出口連通。
優(yōu)選地，第一熱交換器A通道的入口與中轉(zhuǎn)箱出口相連接；第二熱交換器的入口與第一熱交換器A通道的出口相連接，第二熱交換器的出口與中轉(zhuǎn)箱的入口相連，和/或， 所述第二熱交換器是夾套或者盤管。
優(yōu)選地，中轉(zhuǎn)箱及各熱交換介質(zhì)的輸送管道外均有保溫裝置或保溫材料。
優(yōu)選地，在焙燒回轉(zhuǎn)窯、第一熱交換器、第二熱交換器、熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱構(gòu)成的循環(huán)回路中，設(shè)有至少一個作為加熱介質(zhì)傳輸動力的泵，所述第二熱交換器是夾套或者盤管。
萃取法生產(chǎn)APT過程中，鎢砂焙燒時，尾氣溫度很高(300 400°C )，帶走大量的熱量，堿壓煮工序需將溶液介質(zhì)加熱到高溫(190°C左右)，如將兩個工序有機結(jié)合起來，利用焙燒回轉(zhuǎn)窯的尾氣加熱堿壓煮過程的溶液體系，將大大提高能源的利用效率，減少能源消耗。


圖I是熱交換器的A通道和B通道的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的APT生產(chǎn)過程余熱的利用方法示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，熱交換器通常有通道A和通道B。通道A過導(dǎo)熱油/水等，在萃取法 APT生產(chǎn)過程中是熱交換介質(zhì)的通道；而通道B過風(fēng)/高溫尾氣，在萃取法APT生產(chǎn)過程中是焙燒回轉(zhuǎn)窯高溫尾氣或堿壓煮反應(yīng)物料的通道。
在圖2所示的本發(fā)明的一個實施例中，附圖標(biāo)記I表示在工業(yè)循環(huán)泵出口，S表示第一熱交換器，附圖標(biāo)記3表示焙燒回轉(zhuǎn)窯出口處第一熱交換器A通道入口，附圖標(biāo)記4表示焙燒回轉(zhuǎn)窯出口處第一熱交換器A通道出口。導(dǎo)熱油從第一熱交換器A通道入口 3到A 通道出口 4流動的過程當(dāng)中，被回轉(zhuǎn)窯高溫尾氣加熱。進(jìn)入到第二熱交換器入口 I，從第二熱交換器出口5出。附圖標(biāo)記7堿壓煮反應(yīng)物料的入口。附圖標(biāo)記8堿壓煮反應(yīng)物料的出口。S所在的部位為回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的位置，導(dǎo)熱油在這里被高溫尾氣加熱，反應(yīng)釜本身是第二熱交換器，反應(yīng)釜就跟保溫杯樣的，中間有一個夾層，熱導(dǎo)熱油從底部I入，從上部5處出，完成熱交換過程，為堿壓煮工序提供熱量。
附圖標(biāo)記I表示堿壓煮反應(yīng)爸夾套的熱交換介質(zhì)入口，附圖標(biāo)記5表示堿壓煮反應(yīng)爸夾套的熱交換介質(zhì)出口，附圖標(biāo)記6表示中轉(zhuǎn)箱的熱交換介質(zhì)入口。
在各個實施例中，熱交換介質(zhì)循環(huán)流轉(zhuǎn)。在第一熱交換器F中，冷水/導(dǎo)熱油進(jìn)， 熱水/導(dǎo)熱油出；熱風(fēng)進(jìn)，冷風(fēng)出，完成傳熱過程。而所述的第二熱交換器就是反應(yīng)釜本身， 其中一個通道A (夾套/盤管)是熱水/導(dǎo)熱油進(jìn)，冷水/導(dǎo)熱油出，通過反應(yīng)釜壁傳熱給反應(yīng)釜內(nèi)物料，為化學(xué)反應(yīng)提供熱量。其通道B就是反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物料的進(jìn)出通道。
在本發(fā)明的一個實施例中，啟動輸送泵，熱交換介質(zhì)從中轉(zhuǎn)箱出口 I泵入回轉(zhuǎn)窯熱交換器入口 3，在第一熱交換器S中被高溫尾氣加熱后從出口 4至反應(yīng)釜夾套入口 5，為堿壓煮反應(yīng)工序供熱，在夾套內(nèi)進(jìn)行傳熱后，從堿壓煮反應(yīng)爸夾套的熱交換介質(zhì)的出口 5 出來，從中轉(zhuǎn)箱的熱交換介質(zhì)入口 6返回到中轉(zhuǎn)箱中，完成一個循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在回轉(zhuǎn)窯尾氣管出口處設(shè)置熱交換器，可設(shè)一級或二級熱交換器，設(shè)二級的好處是可以將傳熱介質(zhì)的溫度提高的比一級更高，具有更好的換熱效果，也就是說兩個熱交換器串聯(lián)，熱交換器可采用列管式、螺旋板式、或其他類型，只要能達(dá)到效果即可；
在反應(yīng)釜的外部焊接一夾套，與反應(yīng)釜形成一整體，夾套設(shè)一入口和一出口，高溫?zé)峤粨Q介質(zhì)從入口入，從出口出，將熱量通過反應(yīng)爸壁傳遞給反應(yīng)爸內(nèi)反應(yīng)介質(zhì)，為反應(yīng)爸內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)提供熱量。
反應(yīng)釜夾套也可以設(shè)置成盤管式，即將一鋼管(金屬管)剖開，盤成螺旋狀焊接在反應(yīng)釜壁上，盤管式的好處是可以提高反應(yīng)釜的強度，因為焊接在反應(yīng)釜壁上的盤管可以起到加強的作用，傳熱介質(zhì)在盤管中流動，通過反應(yīng)釜壁將熱量傳遞給反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)介質(zhì)。當(dāng)然，根據(jù)需要盤管也可以焊接在反應(yīng)釜內(nèi)。夾套或者盤管外均有保溫。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)APT過程中余熱的利用方法，其特征在于，在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口設(shè)置至少一級第一熱交換器，在堿壓煮反應(yīng)釜設(shè)置第二熱交換器，熱交換介質(zhì)在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的第一熱交換器內(nèi)加熱后，進(jìn)入到堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器，為堿壓煮工序供熱。
2.如權(quán)利要求I所述的余熱的利用方法，其特征在于，所述第二熱交換器是夾套或者盤管。
3.如權(quán)利要求I和2所述的余熱的利用方法，其特征在于，熱交換介質(zhì)為液體，優(yōu)選為水或?qū)嵊汀?br> 4.如權(quán)利要求I至3其中之一所述的余熱的利用方法，其特征在于，在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的第一熱交換器和堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器之間，設(shè)置一熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱， 作為熱交換介質(zhì)在兩個熱交換器之間循環(huán)流動的一個緩沖裝置，優(yōu)選地，所述中轉(zhuǎn)箱為中轉(zhuǎn)水箱或油箱。
5.如權(quán)利要求I至4其中之一所述的余熱的利用方法，其特征在于，加熱介質(zhì)的傳輸動力為工業(yè)泵。
6.如權(quán)利要求I至5其中之一所述的余熱的利用方法，其特征在于，中轉(zhuǎn)箱及各熱交換介質(zhì)的輸送管道外均有保溫裝置或保溫材料。
7.—種生產(chǎn)APT過程中余熱的利用系統(tǒng)，其特征在于，其熱交換器分為熱交換介質(zhì)的A 通道和反應(yīng)物料的B通道，所述利用系統(tǒng)包括至少一級第一熱交換器、第二熱交換器、和熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱，第一熱交換器的A通道入口與中轉(zhuǎn)箱的出口相連通，第一熱交換器的A通道出口與第二熱交換器的A通道入口連通，第一熱交換器的B通道入口與回轉(zhuǎn)窯尾氣出口相連通，第一熱交換器的B通道出口與尾氣處理裝置相連通；第二熱交換器的A通道出口與熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱的入口連通；該熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱的入口與第二熱交換器的A通道出口連通。
8.如權(quán)利要求7所述的余熱的利用系統(tǒng)，其特征在于，第一熱交換器A通道的入口與中轉(zhuǎn)箱出口相連接；第二熱交換器的入口與第一熱交換器A通道的出口相連接，第二熱交換器的出口與中轉(zhuǎn)箱的入口相連，和/或，所述第二熱交換器是夾套或者盤管。
9.如權(quán)利要求7所述的余熱的利用系統(tǒng)，其特征在于，中轉(zhuǎn)箱及各熱交換介質(zhì)的輸送管道外均有保溫裝置或保溫材料。
10.如權(quán)利要求7所述的余熱的利用系統(tǒng)，其特征在于，在焙燒回轉(zhuǎn)窯、第一熱交換器、 第二熱交換器、熱交換介質(zhì)中轉(zhuǎn)箱構(gòu)成的循環(huán)回路中，設(shè)有至少一個作為加熱介質(zhì)傳輸動力的泵，所述第二熱交換器是夾套或者盤管。
全文摘要
一種生產(chǎn)APT過程中余熱的利用方法，其特征在于，在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口設(shè)置至少一級第一熱交換器，在堿壓煮反應(yīng)釜設(shè)置第二熱交換器，熱交換介質(zhì)在焙燒回轉(zhuǎn)窯尾氣出口的第一熱交換器內(nèi)加熱后，進(jìn)入到堿壓煮反應(yīng)釜處的第二熱交換器，為堿壓煮工序供熱。所述第二熱交換器可以是夾套或者盤管。本發(fā)明可充分利用各工序尾氣中的熱量，為后續(xù)生產(chǎn)過程中提供熱量，提高能源利用效率，降低能耗。
文檔編號C01G41/00GK102976411SQ20121057046
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者徐雙 申請人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團有限公司