一种用于氧化铝生产的蒸发系统技术方案

本实用新型专利技术涉及有色冶金行业中氧化铝生产技术领域，具体涉及一种用于氧化铝生产的蒸发系统。本实用新型专利技术的蒸发系统，包括两组蒸发站A和B，A组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器与B组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器在空间上呈镜像对称排布；A组蒸发站和B组蒸发站的自蒸发器、冷凝器和闪蒸器相邻并交错布置在同一跨钢结构中，上述自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器排布在A组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器与B组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器之间。本实用新型专利技术既节省了占地面积和各层蒸发器平台面积又节省了土建钢结构、楼梯和部分工艺设备与配套设施，并且两蒸发站相连，检修平台相同，方便巡检、维护与疏散。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用于氧化铝生产的蒸发系统
本技术涉及有色冶金行业中氧化铝生产
，具体涉及一种用于氧化铝生产的蒸发系统。
技术介绍
在氧化铝生产工艺中，蒸发工序涉及到全厂物料和水的平衡，蒸发工序的主要目的是排除流程中多余的水分，保持循环系统中液量平衡，使母液蒸发浓缩到符合溶出铝土矿配制原矿浆的要求。蒸发工序在拜尔法、烧结法处理铝土矿生产氧化铝工艺，以及其他方法处理非铝土矿生产氧化铝工艺中都扮演了重要的角色。在氧化铝生产工艺成熟后，为了节约能源、资源、降低投资，一般需要扩大单线产能。拜尔法处理一水硬铝石和处理三水铝石的单线产能已经从开始的年产几万吨扩大到现在的年产八十万吨以上。与氧化铝生产能力扩大相对应，蒸发工段的处理能力也由开始的每小时几十吨扩大到现在每小时三百吨以上。但是设备大型化受到工艺流程和物料性质等因素的限制，单套蒸发器组系统的蒸水能力不可能无限增大。如果氧化铝厂的设计为两条生产线、每年160万吨氧化铝产能，那么对应的蒸发站一般为两组，这种情况下，为了节省土地、设备与土建费用、方便维护与检修，两组蒸发站系统需要进行组合布置。传统的单套蒸发系统设备一般设置为一排蒸发器，中间设为检修通道，另一排是自蒸发器与水冷器，如果设计为两组蒸发系统，那么两组一般平行布置，并隔开一段检修距离(如说明书附图图1所示)，这样的蒸发系统加大了设备与土建的投资，也不利于后期的维护检修。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种用于氧化铝生产的蒸发系统，目的是通过改变自蒸发器和水冷器的连接方式，使两组蒸发站对称，自蒸发器交错布置在中间共用的一跨钢结构中，最终达到节省钢结构、平台部分设备与配套设施，同时节省占地、方便检修的目的。实现本技术目的的技术方案是:一种用于生产氧化铝的蒸发系统，包括两组蒸发站A和B，每组蒸发站都由效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器、自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器组成；其中所述的A组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器与B组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器在空间上呈镜像对称排布；所述的A组蒸发站的自蒸发器与B组蒸发站的自蒸发器在空间上相邻排布，A组蒸发站的直接接触冷凝器与B组蒸发站的直接接触冷凝器相邻排布，A组的原液闪蒸器与B组的原液闪蒸器相邻排布，上述自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器排布在A组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器与B组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器之间；所述的A组自蒸发器与B组自蒸发器共用出料泵，A组直接接触冷凝器与B组直接接触冷凝器共用真空泵，并通过各自的水管并联在蒸发循环上水管路上，A组原液蒸发器与B组原液蒸发器通过各自的管路并联在原液管路上。与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是:现有技术中的蒸发系统连接和排布方式如说明书附图1所示，两组蒸发站平行布置，每组蒸发站都设有相应配套的出料泵、循环水系统、真空系统等；本技术中的蒸发系统中，两组蒸发站对称布置，既符合了逆流蒸发操作蒸汽与物料的走向，又由于其中的自蒸发器、冷凝器和闪蒸器相邻并交错布置在同一跨钢结构中，每组自蒸发器管路临近布置，出料泵由原来的每组蒸发站一用一备，改为两组蒸发站共用一台备用泵，即用二备一，真空泵由原来的每组蒸发站一用一备，改为两组蒸发站共用一台备用真空泵，即用二备一，循环上水管进入蒸发站后分为两根，冷凝器循环回水可进入同一回收池中，统一回循环水站，既节省了占地面积和各层蒸发器平台面积又节省了土建钢结构、楼梯和部分工艺设备与配套设施，并且两蒸发站相连，检修平台相同，方便了巡检、维护与疏散。【附图说明】图1是现有技术中传统的用于氧化铝生产的蒸发系统结构示意图；图2是本技术的用于氧化铝生产的蒸发系统的结构示意图；其中的“一”代表物料的流动方向；“--------------”代表蒸汽流动的方向； 编号Af A6、Β1~Β6为I~VI级效管式降膜蒸发器，A7和B7为强制循环蒸发器，A8~A10、B8~BlO为I~III级自蒸发器，All和Bll为直接接触冷凝器，A12和B12为原液闪蒸器；ala3是出料泵；bl~b3是真空泵。【具体实施方式】现以目前普遍使用的240t/h六效管式降膜蒸发器组为例，对本技术的用于氧化铝生产的蒸发系统作进一步论述说明，但不局限于本实施例。如图2所示，Al~A6、A7与BI~B6、B7在空间上呈镜像对称排布；A8~AlO与B8~BlO在空间上相互交错并相邻排布，All和Bll相邻排布，A12和B12相邻排布，上述A8~A10、B8~BIO、All和Bll、A12和B12排布在Al~A6与BI~B6之间；其中AlO与BlO共用出料泵afa3，All与Bll组共用真空泵bfb3，并通过各自的水管并联在蒸发循环上水管路上，A12与B12通过各自的管路并联在原液管路上。本技术的蒸发系统工作时，进料由A6 (B6)效管式降膜蒸发器进入，蒸汽由Al(BI)效管式降膜蒸发器进入，物料从A6 (B6)、A5 (B4)向Al (BI)方向由导料泵输送，蒸汽从Al (BI)效开始利用压差逐级流向A6 (B6)效方向。物料与蒸汽逆流换热，蒸发，物料到Al (BI)效后分别进入A8~A10 (BfBlO)级自蒸发器，闪蒸后出料。A7 (B7)蒸发器进料为AlO (BlO)级自蒸发器出料的分支，主要起超浓缩排盐作用，浓缩后随即出料。A、B两组蒸发站的III级自蒸发器AlO与BlO相邻，出料管位置接近，因此共同备用一台蒸发器出料泵，还因为两组蒸发站的All与Bll位置相邻，所以蒸发循环上水可由水道同一根供水管供给，回水管可进入同一回水池统一回蒸发循环水站，连接All与Bll的真空泵，也可共同备用一台。这两组240t/h六效管式降膜蒸发器组的占地面积约为2948m2，若采用图一所示两组蒸发站平行的布置方式，占地面积约为3625m2 (此数据不含两蒸发站之间检修通道)。并且蒸发器为多层结构，传统布置方式，对于每层蒸发器平台来说都有增加。对于普遍使用的240t/h六效管式降膜蒸发器组，应用本技术，占地节省至少在670 m2以上。另外还有土建钢结构、楼梯和平台方面的节省，设备投资主要可节省一台备用出料泵、一台备用的真空泵。总的来说，节省固定成本投资在100万元左右，年运行费用减少10万元以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氧化铝生产的蒸发系统，包括两组蒸发站A和B，每组蒸发站都由效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器、自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器组成；其特征在于所述的A组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器与B组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器在空间上呈镜像对称排布；所述的A组蒸发站的自蒸发器与B组蒸发站的自蒸发器在空间上相邻排布，A组蒸发站的直接接触冷凝器与B组蒸发站的直接接触冷凝器相邻排布，A组的原液闪蒸器与B组的原液闪蒸器相邻排布，上述自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器排布在A组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器与B组效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器之间。

【技术特征摘要】
1.一种用于氧化铝生产的蒸发系统，包括两组蒸发站A和B，每组蒸发站都由效管式降膜蒸发器、强制循环蒸发器、自蒸发器、直接接触冷凝器和原液闪蒸器组成；其特征在于所述的A组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器与B组蒸发站的效管式降膜蒸发器和强制循环蒸发器在空间上呈镜像对称排布；所述的A组蒸发站的自蒸发器与B组蒸发站的自蒸发器在空间上相邻排布，A组蒸发站的直接接触冷凝器与B组蒸发站的直接接触冷凝器相邻排布，A组的原液闪...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨影，于永波，邱峰，
申请(专利权)人：东北大学设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21