專利名稱：氧化鋁原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝的制作方法
氧化鋁原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝涉及氧化鋁生產(chǎn)原液的蒸發(fā)濃縮，采用自降膜管式蒸發(fā)器組成多效蒸發(fā)工藝。即氧化鋁原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝。
氧化鋁生產(chǎn)中的蒸發(fā)作用是蒸發(fā)鋁酸鹽原液中的水份，同時濃縮分離出過程中積累的純堿、硫酸鹽及大部分有機(jī)物等物質(zhì)。目前，在大多數(shù)氧化鋁生產(chǎn)過程中，蒸發(fā)原液都是通過列管式升膜蒸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)這一目的。但這種方式存在一些固有的缺陷，如蒸發(fā)效率低、易結(jié)垢，且結(jié)垢后不易清洗，蒸發(fā)管易被顆粒堵死，易產(chǎn)生大量泡沫，系統(tǒng)蒸發(fā)效率低、停車維護(hù)、除垢頻繁、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。本發(fā)明能有效克服以上缺陷，提供的一種多效自降膜管式蒸發(fā)工藝，蒸發(fā)濃縮氧化鋁生產(chǎn)原液。
自降膜管式蒸發(fā)工藝先進(jìn)，設(shè)備占地面積小，運(yùn)行合理，由于自降膜管式蒸發(fā)器的加熱元件及分配器具有獨(dú)特的工藝結(jié)構(gòu)性能，使其在運(yùn)行中因污垢而損失的能量大大減少。每效分配器具有不同的結(jié)構(gòu)，加熱元件內(nèi)外拋光處理，介質(zhì)自上而下呈膜狀穩(wěn)定下降。由于介質(zhì)流動狀態(tài)特殊和自身的沖刷作用，使加熱元件表面不易結(jié)垢。在自降膜管式蒸發(fā)器中，熱交換過程實(shí)際上與介質(zhì)的表面的密度無關(guān)，即不受介質(zhì)粘度、比重、含晶粒程度的影響。由于在加熱管內(nèi)表面有穩(wěn)定下降的液膜，這里的傳熱蒸發(fā)過程甚至在溶液加熱和沸騰狀態(tài)下也是強(qiáng)烈的。所以，自降膜管式蒸發(fā)器介質(zhì)分配獨(dú)特、科學(xué)，具有蒸發(fā)效率高，不易結(jié)垢，耐腐蝕，易清洗等優(yōu)點(diǎn)，特別適合粘度大，易結(jié)垢，有固相析出等介質(zhì)的蒸發(fā)濃縮過程。本蒸發(fā)工藝系統(tǒng)由自降膜管式蒸發(fā)器(1)、(2)、(3)、(4)、(5)；閃蒸器(7)、(8)、(9)、(10)、(24)；直接加熱器(11)、(12)、(13)。(14)；板式冷凝器(6)；循環(huán)泵(15)、(16)、(17)、(18)、(19)；自蒸發(fā)器(25)、(26)、(27)；出液泵(20)、(21)、(22)、(23)組成。下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明的蒸發(fā)工藝作進(jìn)一步說明附圖氧化鋁生產(chǎn)原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝。
本蒸發(fā)工藝用于氧化鋁生產(chǎn)原液的蒸發(fā)濃縮，濃縮后的介質(zhì)稱為母液。送來的原液為稀液，出蒸發(fā)站溶液為母液，蒸發(fā)設(shè)備采用自降膜管式蒸發(fā)器，蒸發(fā)工藝采用多體多效布置，流程采用全逆流。原液首先打入V效自降膜管式蒸發(fā)器(5)內(nèi)，然后依次進(jìn)入IV效(4)→III效(3)→II效(2)→I效(1)，然后從I效(1)出母液，再經(jīng)過三臺自蒸發(fā)器(27)、(26)、(25)進(jìn)行三次閃蒸后出最終濃母液，濃母液由出液泵(21)送出蒸發(fā)站。各效自降膜管式蒸發(fā)器的蒸發(fā)介質(zhì)循環(huán)由各效循環(huán)泵(19)、(18)、(17)、(16)、(15)完成。蒸發(fā)站中蒸汽流程為I效(1)→II效(2)→III效(3)→IV(4)→V效(5)，其中除I效(1)使用新鮮蒸汽作為熱源外，其余各效均使用前一效的二次蒸汽作為熱源。末效產(chǎn)生的二次蒸汽即尾汽由板式冷凝器(6)冷凝，未冷凝的不凝汽由噴水式真空泵排出，以便使IV(4)、V效(5)自降膜管式蒸發(fā)器產(chǎn)生真空，進(jìn)行真空蒸發(fā)。I效蒸發(fā)器(1)的蒸汽冷凝水是清潔冷凝水，經(jīng)閃蒸器(24)閃蒸后由泵(20)排出。其余各效蒸發(fā)器的蒸汽冷凝水分別經(jīng)閃蒸器(10)、(9)、(8)、(7)閃蒸后匯集在一起排出。蒸發(fā)站總體蒸發(fā)效率為4.1kg水/kg蒸汽。
由于氧化鋁母液的溶解度對溫度變化的敏感性較強(qiáng)，故除V效自降膜管式蒸發(fā)器(5)外，在其余每效自降膜管式蒸發(fā)器的介質(zhì)入效前各設(shè)一臺直接加熱器(11)、(12)、(13)、(14)來加熱各效入效介質(zhì)，一則可降低母液中的析出物，二則循環(huán)母液溫度提高后，可減少各效蒸發(fā)器的預(yù)熱區(qū)，以充分利用蒸發(fā)面積，發(fā)揮自降膜管式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)，盡最大可能擴(kuò)大蒸發(fā)器沸騰區(qū)的比例，提高系統(tǒng)蒸發(fā)效率。
對于生產(chǎn)過程中蒸發(fā)器加熱面生成的垢層，可由各效自降膜管式蒸發(fā)器下部循環(huán)管出口處所設(shè)錐體固液分離器將其去除，以防止塊狀垢層對蒸發(fā)器的物料分配器產(chǎn)生堵塞。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)濃縮氧化鋁生產(chǎn)原液的氧化鋁原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝。
2.權(quán)利要求1所述本發(fā)明蒸發(fā)工藝選用的主要蒸發(fā)設(shè)備形式自降膜管式蒸發(fā)器，自蒸發(fā)器，清冷凝水閃蒸罐，母液閃蒸罐，污冷凝水閃蒸罐，降膜板式冷凝器，直接加熱器，循環(huán)泵，物料泵，清冷凝水泵，污冷凝水泵，二次蒸汽管路，循環(huán)管路，冷凝水管路，抽真空管路，被蒸發(fā)介質(zhì)管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述本發(fā)明氧化鋁原液多效自降膜管式蒸發(fā)工藝流程蒸發(fā)工藝采用自降膜管式蒸發(fā)器多效布置，物料流程采用全逆流，如圖所示原液首先進(jìn)入V效(5)自降膜管式蒸發(fā)器，然后依次進(jìn)入IV效(4)→III效(3)→II效(2)→I效(1)，I效出液經(jīng)三臺自蒸發(fā)器(25)、(26)、(27)多次自蒸發(fā)后出濃母液。蒸汽流程為I效(1)→II效(2)→III效(3)→IV效(4)→V效(5)，自降膜管式蒸發(fā)器，除I效(1)使用新鮮蒸汽外，其余各效均采用二次蒸汽作為熱源，末效產(chǎn)生的二次蒸汽即尾氣由板式冷凝器(6)冷凝，不凝氣由噴水式真空泵排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)明氧化鋁生產(chǎn)原液自降膜管式發(fā)工藝操作參數(shù)1)新鮮蒸汽壓力0.4-0.65Mpa2)新鮮蒸汽種類飽各蒸汽3)新鮮蒸汽溫度150℃-165℃4)各效蒸汽溫度I效、121℃±5℃II效、94℃±5℃III效、78℃±5℃IV效、66℃±5℃V效、54℃±5℃5)各效氣室壓力(絕壓)I效、0.12Mpa左右II效、0.101Mpa左右III效、0.06Mpa左右IV效、0.036Mpa左右V效、0.023Mpa左右6)降膜板式冷凝器出水溫度40-45℃
全文摘要
一種蒸發(fā)濃縮氧化鋁生產(chǎn)原液的蒸發(fā)工藝,主要蒸發(fā)設(shè)備采用自降膜管式蒸發(fā)器,蒸發(fā)工藝采用多體多效布置,流程采用全逆流。該工藝蒸發(fā)效率高,蒸汽耗費(fèi)低,不易結(jié)垢,設(shè)備清洗方便,運(yùn)行費(fèi)用低。氧化鋁生產(chǎn)原液是熱敏性強(qiáng)、粘度大,有固相析出的介質(zhì),利用該工藝蒸發(fā)濃縮后可完全滿足氧化鋁生產(chǎn)要求。
文檔編號B01D1/26GK1387931SQ0210009
公開日2003年1月1日 申請日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者張培洲, 張兵, 馬兆云, 蓋美萍, 王勇 申請人:蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責(zé)任公司