一種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)，包括六效降膜蒸發(fā)器、板式換熱器、堿液調(diào)配槽、第一閃蒸罐、壓濾機、三效降膜蒸發(fā)器、第二閃蒸罐；六效降膜蒸發(fā)器連接第一閃蒸罐，第一閃蒸罐連接板式換熱器，板式換熱器連接有堿液調(diào)配槽，堿液調(diào)配槽連接所述壓濾機，壓濾機的濾液出口通過管路連接所述三效降膜蒸發(fā)器，三效降膜蒸發(fā)器連接所述第二閃蒸罐；所述第二閃蒸罐通過堿液管路連接所述堿液調(diào)配槽。本實用新型在氧化鋁傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出兩步蒸發(fā)工藝，實現(xiàn)了運行及投資的最合理化，第一步蒸發(fā)采用汽耗低、投資少的常規(guī)材料的蒸發(fā)器，蒸發(fā)80％以上的水量，第二步蒸發(fā)采用投資較高、汽耗高的耐堿鎳材蒸發(fā)器蒸發(fā)剩余的水量。
【專利說明】
一種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于氧化鋁生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 種分母液(晶種分解的母液)蒸發(fā)是氧化鋁生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既決定著氧化 鋁的能耗，還對系統(tǒng)的循環(huán)效率影響很大，近年來隨著管式降膜蒸發(fā)器在氧化鋁生產(chǎn)中的 應用，蒸發(fā)工序的能耗得到了大幅降低，老式的列管式蒸發(fā)器已基本淘汰，但是由于氧化鋁 種分母液中存在著各種鹽類(主要以碳酸鈉為主），隨著種分母液濃度的蒸高，這些鹽的析 出非常明顯，造成管式降膜蒸發(fā)器堵管現(xiàn)象嚴重，最終導致運行故障，因此這種蒸發(fā)技術(shù)限 制濃度的進一步提尚。
[0003] 雖然近年來，開發(fā)出了強制循環(huán)效以提高濃度進行排鹽，但是由于強制效存在汽 耗高、電耗高、造價高的缺陷，同時強制循環(huán)栗故障較多的問題，已成為氧化鋁蒸發(fā)的一大 難題，有些企業(yè)為了減少強制效的運行時間，不惜降低蒸發(fā)濃度指標，或者采取其他降低鹽 濃度的辦法，最終都是以影響技術(shù)指標為代價。
[0004]另一方面，提尚蒸發(fā)后種分母液濃度對氧化錯生廣的關(guān)鍵指標循環(huán)效率意義重 大，同時，蒸發(fā)的排鹽效果對氧化鋁后續(xù)的核心工序的運行也起到?jīng)Q定作用，因此，高濃度 蒸發(fā)對氧化鋁生產(chǎn)來講，無論是穩(wěn)定生產(chǎn)還是優(yōu)化指標都有巨大的好處。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的是提出用于高濃度種分母液的蒸發(fā) 系統(tǒng)，通過采用兩步蒸發(fā)、負壓蒸水、混合排鹽技術(shù)，解決了氧化鋁生產(chǎn)過程中種分母液高 濃度蒸發(fā)問題。
[0006] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案為：
[0007] -種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)，包括六效降膜蒸發(fā)器、板式換熱器、堿 液調(diào)配槽、第一閃蒸罐、壓濾機、三效降膜蒸發(fā)器、第二閃蒸罐；
[0008] 所述六效降膜蒸發(fā)器的出液管路連接所述第一閃蒸罐，所述第一閃蒸罐連接所述 板式換熱器，所述板式換熱器連接有堿液調(diào)配槽，所述堿液調(diào)配槽連接所述壓濾機，所述壓 濾機的濾液出口通過管路連接所述三效降膜蒸發(fā)器，所述三效降膜蒸發(fā)器連接所述第二閃 蒸罐；
[0009] 所述第二閃蒸罐通過堿液管路連接所述堿液調(diào)配槽。
[0010]其中，所述壓濾機為板框式壓濾機，壓濾機內(nèi)的過濾介質(zhì)為丙綸濾布。
[0011] 其中，所述六效降膜蒸發(fā)器為碳鋼制蒸發(fā)器，所述三效降膜蒸發(fā)器為鎳制蒸發(fā)器。
[0012] 采用本實用新型提出的系統(tǒng)，進行高濃度種分母液的蒸發(fā)排鹽，包括步驟：
[0013] (1)第一步蒸發(fā):將種分原液用降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)至Nk為250~280g/L，然后再用負 壓進行閃蒸，得到濃度以Nk計為270~300g/L的堿液；
[0014] (2)排鹽：將步驟（2)換熱后得到Nk 270~300g/L的堿液與濃度以Nk計為500~ 600g/L的堿液進行調(diào)配攪拌以排鹽，調(diào)配后的混合堿液濃度以Nk計為350~450g/L，攪拌時 間10~15分鐘；
[0015] (3)過濾:將排鹽后的排鹽溶液用壓濾機進行壓濾，所述壓濾機為板框壓濾機；
[0016] (4)第二步蒸發(fā):將步驟(3)得到濾液采用降膜蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，然后再用負壓進 行閃蒸，濃度提高到Nk 500~600g/L，出料溫度為101~121°C。
[0017] 其中，在步驟（1)至(4)完成至少一次后，步驟（1)之后進行板式換熱步驟:將步驟 (1)得到的Nk為270~300g/L的堿液與步驟(4)得到的堿液進行板式換熱，Nk為270~300g/L 的堿液換熱后溫度為100~120°C，進入步驟(2);步驟(4)得到的堿液經(jīng)板式換熱后溫度降 到85 °C以下，作為成品種分母液排出。
[0018] 本工藝首次起動時，板式換熱步驟短路操作。
[0019] 其中，所述步驟(2)中，在生產(chǎn)初期，濃度以Nk計為500~600g/L的堿液是用質(zhì)量濃 度50%的液堿(氫氧化鈉溶液)配制；在步驟（1)至⑷完成至少一次后，所述濃度以Nk計為 500~600g/L的堿液是步驟(4)第二步蒸發(fā)得到的堿液。
[0020] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點在于：
[0021] (1)本實用新型在氧化鋁傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出兩步蒸發(fā)工藝，實現(xiàn)了運行 及投資的最合理化，第一步蒸發(fā)采用汽耗低、投資少的常規(guī)材料的蒸發(fā)器，蒸發(fā)80%以上的 水量，第二步蒸發(fā)采用投資較高、汽耗高的耐堿鎳材蒸發(fā)器蒸發(fā)剩余的水量。
[0022] (2)利用高濃度堿液的沸點升高的特性，采用負壓蒸水技術(shù)，既節(jié)約了蒸汽，又保 證了閃蒸后堿液的溫度。
[0023] (3)本實用新型實現(xiàn)了排鹽技術(shù)的突破，通過調(diào)配法排鹽技術(shù)，實現(xiàn)了排鹽效果達 到90%以上，排鹽非常徹底，解決了傳統(tǒng)種分母液蒸發(fā)因排鹽困難制約蒸發(fā)濃度的問題。
[0024] (4)本實用新型通過解決排鹽問題，實現(xiàn)了用降膜蒸發(fā)器取代能耗高、操作困難、 故障頻繁的強制循環(huán)蒸發(fā)器，保證了蒸發(fā)濃度的大幅提高，穩(wěn)定了蒸發(fā)工序的生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0025] 圖1為用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)圖。
[0026] 圖2為本實用新型種分母液的高濃度蒸發(fā)排鹽的流程圖。
[0027] 圖中，1為六效降膜蒸發(fā)器，2為第一閃蒸罐，3為板式換熱器，4為板式換熱器的熱 介質(zhì)出口，5為板框壓濾機，6為堿液調(diào)配槽，7為三效降膜蒸發(fā)器，8為第二閃蒸罐。
【具體實施方式】
[0028] 以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0029]實施例中，如無特殊說明，所用方法和設(shè)備均為本領(lǐng)域常規(guī)的設(shè)備和方法。
[0030] 實施例1:
[0031] 如圖1，一種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)，包括六效降膜蒸發(fā)器1、板式換 熱器3、堿液調(diào)配槽6、第一閃蒸罐2、板框壓濾機5、三效降膜蒸發(fā)器7、第二閃蒸罐8;
[0032] 所述六效降膜蒸發(fā)器1為普通碳鋼材質(zhì)，其出液管路連接所述第一閃蒸罐2,所述 第一閃蒸罐2連接所述板式換熱器3,板式換熱器的熱介質(zhì)管路(殼程）內(nèi)走第二步蒸發(fā)產(chǎn)生 的堿液，經(jīng)過板式換熱器換熱后，板式換熱器的熱介質(zhì)出口 4排出的即為成品種分母液；
[0033]板式換熱器的管程內(nèi)走第一步蒸發(fā)后的母液，換熱后的母液經(jīng)過連接管路進入堿 液調(diào)配槽6，所述堿液調(diào)配槽6連接板框壓濾機5，該壓濾機內(nèi)的過濾介質(zhì)為丙綸濾布;該壓 濾機的濾液出口通過管路連接三效降膜蒸發(fā)器7，三效降膜蒸發(fā)器7連接第二閃蒸罐8;第二 閃蒸罐8通過堿液管路連接所述堿液調(diào)配槽6。所述三效降膜蒸發(fā)器為鎳制蒸發(fā)器。
[0034]本實施例處理的種分原液成分如表1。
[0035]表1:實施例1種分蒸發(fā)原液成分
[0037]圖2示出了種分母液的高濃度蒸發(fā)排鹽的流程圖。
[0038]首先將成分如表1的種分蒸發(fā)原液進行一步蒸發(fā)，將種分原液用常規(guī)六效管式降 膜蒸發(fā)器蒸發(fā)至Nk 260g/L(以Na20計的濃度），然后再用負壓進行閃蒸，閃蒸罐的真空度為 0.08MPa，濃度提高到Nk 280g/L，此時的一步蒸發(fā)母液濃度接近于鹽的析出濃度，出料溫度 為 83°C。
[0039] 將閃蒸得到的一步蒸發(fā)母液與二步蒸發(fā)得到高濃度堿液的一部分在板式換熱器 中進行逆流換熱，將一步蒸發(fā)母液溫度提高到l〇〇°C以上，將二步蒸發(fā)母液溫度降到85°C以 下，成為本技術(shù)的產(chǎn)品，即成品種分母液。
[0040] 將板式交換完的一步蒸發(fā)母液與二步蒸發(fā)得到的高濃度堿液按比例混合排鹽，使 混合液易于生長晶體。
[0041]將排鹽完成得到的排鹽溶液用壓濾機進行壓濾。采用板框壓濾機，過濾介質(zhì)為濾 布，采用常規(guī)壓濾操作。
[0042]將壓濾得到濾液采用鎳材三效降膜蒸發(fā)器進行蒸發(fā)，然后再用負壓進行閃蒸，閃 蒸罐的真空度控制為〇.〇8MPa，出料濃度為Nk550g/L，然后將其分為兩部分，一部分與一步 蒸發(fā)母液進行換熱降溫，另一部分與一步蒸發(fā)母液進行混合排鹽。
[0043] 盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實例作了詳細介紹，但應當認識到上述 的描述不應被認為是對本實用新型的限制。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本專利構(gòu)思及具體 實施例啟示下，能夠從本專利公開內(nèi)容及常識直接導出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將意識到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)的替代，以及特征的等效變化或修飾，或 者特征間的相互不同組合，都能實現(xiàn)本專利描述的功能和效果，不再一一舉例說明，均屬本 專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于生產(chǎn)高濃度種分母液的蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括六效降膜蒸發(fā)器、板式 換熱器、堿液調(diào)配槽、第一閃蒸罐、壓濾機、三效降膜蒸發(fā)器、第二閃蒸罐； 所述六效降膜蒸發(fā)器的出液管路連接所述第一閃蒸罐，所述第一閃蒸罐連接所述板式 換熱器，所述板式換熱器連接有堿液調(diào)配槽，所述堿液調(diào)配槽連接所述壓濾機，所述壓濾機 的濾液出口通過管路連接所述三效降膜蒸發(fā)器，所述三效降膜蒸發(fā)器連接所述第二閃蒸 罐； 所述第二閃蒸罐通過堿液管路連接所述堿液調(diào)配槽。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓濾機為板框式壓濾機，壓濾機 內(nèi)的過濾介質(zhì)為丙綸濾布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述六效降膜蒸發(fā)器為碳鋼制蒸 發(fā)器，所述三效降膜蒸發(fā)器為鎳制蒸發(fā)器。
【文檔編號】C01F7/02GK205590315SQ201620118494
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月6日
【發(fā)明人】張廣, 麻樹春, 馬淑花
【申請人】杭州錦江集團有限公司