專利名稱：拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中，主要技術(shù)指標均達到設(shè)計要求，但同時也暴露出水汽無法平衡、熱電廠外排濃鹽水等問題，特別是壓煮溶出及母液蒸發(fā)的新蒸汽冷凝水溫度高，不符合電廠水處理要求而不能全部回收利用，迫使電廠大量使用新水，這樣一方面造成用水成本增加和資源浪費，另一方面，經(jīng)常因大量外排水造成了水汽外排、熱量損失。氧化鋁廠向外排循環(huán)水1000 1500t/d。在當前水資源日益寶貴的情況下，這種狀況的存在與當下大力提倡的節(jié)能減排極不和諧。目前，電廠鍋爐，進新水的水溫度要求在20_25°C，一般控制在20°C，新水的水溫一般在12-15°C (常溫)，中間水箱的水溫要求小于35°C，否則，別的幾個點如冷渣器等就達不到冷卻效果。另外，進混床(電廠水化車間的離子交換床)的水也有要求，不能超過 40 "C。壓煮溶出裝置蒸汽及冷凝水利用中，壓煮溶出共采用二個系列溶出機組，采用拜耳法溶出工藝，處理礦漿能力約1100m3/h，全過程為間接加熱，預熱采用二次汽，壓煮采用 5.5MPa新蒸汽。加熱過程單組共產(chǎn)生高溫新蒸汽冷凝水(260°C )約100t/h。正常時電導率低于6μ s/cm。料漿蒸發(fā)閃蒸過程共產(chǎn)生二次蒸汽冷凝水(130°C )約109t/h，設(shè)備及操作正常時，電導率約> 15 μ s/cm。預脫硅采用單管加熱方式，熱源利用高溫新蒸汽冷凝水閃蒸的二次汽。預脫硅后， 還有大量熱富余汽進入低壓管網(wǎng)。高溫冷凝水(140°C)送到蒸發(fā)好水槽，造成大量熱外排。在蒸發(fā)工序系統(tǒng)蒸汽及冷凝水利用過程中，蒸發(fā)工序共二個機組，采用1、2、3效為強制循環(huán)，4、5效為管式降膜蒸發(fā)器，為逆流操作蒸發(fā)工藝，承擔氧化鋁生產(chǎn)過程水、鹽平衡。單組總蒸水能力260t/h，汽水比為0. 27?，F(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)共產(chǎn)生新蒸汽冷凝水約120t/h，正常情況下電導率低于6 μ s/cm。二次冷凝水約300t/h，電導率為5-20 μ s/cm。根據(jù)設(shè)計，新蒸汽冷凝水(140°C )需經(jīng)過蒸發(fā)工序內(nèi)部換熱后再送到熱電處理，但由于工藝設(shè)計問題，系統(tǒng)無法實現(xiàn)降溫，導致熱水外排。氧化鋁廠目前向外排循環(huán)水1000 1500t/d，造成外排水的主要原因是工藝回水回不去。由于實施汽水平衡技改前工藝回水溫度高，電廠不能全部回收，而且不能回收的水進入到氧化鋁生產(chǎn)流程中，造成氧化鋁生產(chǎn)流程的水供過于求，多余的水外排到雨排中， 造成水資源及熱量的嚴重浪費。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是為了克服上述不足，提供一種拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將自然閃蒸的溶出、蒸發(fā)新蒸汽冷凝水分別進行三級閃蒸，將閃蒸蒸汽分別作為II、IV、VI效蒸發(fā)器熱源，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。實施中，充分利用生產(chǎn)系統(tǒng)本身的工藝特性，將電廠無法回收的高溫蒸汽冷凝水改入蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)閃蒸后，達到水熱回收的目的。一方面閃蒸汽用于蒸發(fā)，同時經(jīng)閃蒸降溫后的冷凝水達到電廠回收的溫度要求，被電廠全部利用。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)，它包括蒸發(fā)裝置和至少一組蒸發(fā)溶出裝置單元，在蒸發(fā)裝置中設(shè)有蒸發(fā)器A和閃蒸罐Al，外部管道I與蒸發(fā)器A連接，閃蒸罐Al與蒸發(fā)器A分別與對方設(shè)有獨立連接管路； 所述各蒸發(fā)溶出裝置單元中設(shè)有閃蒸罐I和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B，閃蒸罐I和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B之間都設(shè)有連接管路；其中第一組閃蒸罐I與蒸發(fā)裝置中的閃蒸罐Al連接，第一組閃蒸罐II與外部管道II連接；最后一組蒸發(fā)溶出裝置單元中閃蒸罐I和閃蒸罐II還與水泵連接，水泵與電廠管道連接，在第一組與最后一組之間的蒸發(fā)溶出裝置單元彼此級聯(lián)接。所述的蒸發(fā)溶出裝置單元設(shè)有3組，第1組與第2組與第3組中閃蒸罐I和閃蒸罐II之間采取級聯(lián)的方式連接，第3組閃蒸罐I和閃蒸罐II還與水泵連接，水泵與電廠管道連接。氧化鋁拜耳法生產(chǎn)工藝中有兩個主要的耗汽單元，一是溶出系統(tǒng)單元，二是蒸發(fā)系統(tǒng)單元。所用蒸汽由配套熱電廠供應(yīng)。本實用新型技術(shù)方案的重點也是解決此兩個工段汽水不平衡以及熱量充分利用回收問題。壓煮溶出工藝指，鋁土礦壓煮溶出采用單套管預熱和壓煮器預熱、加熱、保溫的溶出工藝。溶出溫度為265°C。同時為改善溶出指標和減少原礦漿流量，循環(huán)堿液Na20k濃度 245g/l。電廠完全可以利用氧化鋁廠的回水。同時，此部分的水溫可以根據(jù)實際需要在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；這也取決于換熱器的換熱效果和面積大小。本實用新型的有益效果是1)經(jīng)濟效益如表1:
經(jīng)濟效益(加蓋財務(wù)章)單位萬元人民項目總投資額560萬元回收期(年)1. 4年新增利潤新增稅收創(chuàng)收外匯節(jié)支總額
權(quán)利要求1.拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是，它包括蒸發(fā)裝置和至少一組蒸發(fā)溶出裝置單元，在蒸發(fā)裝置中設(shè)有蒸發(fā)器A和閃蒸罐Al，外部管道I與蒸發(fā)器A連接，閃蒸罐Al與蒸發(fā)器A分別與對方設(shè)有獨立連接管路；所述各蒸發(fā)溶出裝置單元中設(shè)有閃蒸罐I 和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B，閃蒸罐I和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B之間都設(shè)有連接管路，其中第一組閃蒸罐I與蒸發(fā)裝置中的閃蒸罐Al連接，第一組閃蒸罐II與外部管道II連接；最后一組蒸發(fā)溶出裝置單元中閃蒸罐I和閃蒸罐II還與水泵連接，水泵與外部管道連接，在第一組與最后一組之間的蒸發(fā)溶出裝置單元彼此級聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是，所述的蒸發(fā)溶出裝置單元設(shè)有3組，第2組與第1組，第3組與第2組中閃蒸罐I (7)和閃蒸罐II (8) 之間采取級聯(lián)的方式連接，第3組閃蒸罐I和閃蒸罐II還與水泵連接，水泵與外部管道連接。
專利摘要本實用新型提供一種拜耳法氧化鋁生產(chǎn)汽水平衡管網(wǎng)系統(tǒng)，它包括蒸發(fā)裝置和至少一組蒸發(fā)溶出裝置單元，在蒸發(fā)裝置中設(shè)有蒸發(fā)器A和閃蒸罐A1，外部管道I與蒸發(fā)器A連接，閃蒸罐A1與蒸發(fā)器A分別與對方設(shè)有獨立連接管路；所述各蒸發(fā)溶出裝置單元中設(shè)有閃蒸罐I和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B，閃蒸罐I和閃蒸罐II與蒸發(fā)器B之間都設(shè)有連接管路；其中第一組閃蒸罐I與蒸發(fā)裝置中的閃蒸罐A1連接，第一組閃蒸罐II與外部管道II連接；最后一組蒸發(fā)溶出裝置單元中閃蒸罐I和閃蒸罐II還與水泵連接，在第一組與最后一組之間的蒸發(fā)溶出裝置單元彼此級聯(lián)接。通過本實用新型，實現(xiàn)了生產(chǎn)污水基本零排放，減少了環(huán)境污染，節(jié)約了水資源，做到了節(jié)能減排。
文檔編號B01D1/26GK202214228SQ20112025140
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者張有福, 徐先進, 李英勤, 牛宏斌, 解曉陽, 趙永興, 高振國 申請人:山東魯能集團有限公司, 山西魯能晉北鋁業(yè)有限責任公司