一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统，包括六效降膜蒸发器、板式换热器、碱液调配槽、第一闪蒸罐、压滤机、三效降膜蒸发器、第二闪蒸罐；六效降膜蒸发器连接第一闪蒸罐，第一闪蒸罐连接板式换热器，板式换热器连接有碱液调配槽，碱液调配槽连接所述压滤机，压滤机的滤液出口通过管路连接所述三效降膜蒸发器，三效降膜蒸发器连接所述第二闪蒸罐；所述第二闪蒸罐通过碱液管路连接所述碱液调配槽。本实用新型专利技术在氧化铝传统蒸发技术的基础上，提出两步蒸发工艺，实现了运行及投资的最合理化，第一步蒸发采用汽耗低、投资少的常规材料的蒸发器，蒸发80％以上的水量，第二步蒸发采用投资较高、汽耗高的耐碱镍材蒸发器蒸发剩余的水量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氧化铝生产领域，具体涉及一种高浓度种分母液的蒸发系统。
技术介绍
种分母液(晶种分解的母液)蒸发是氧化铝生产工艺中的关键环节，既决定着氧化铝的能耗，还对系统的循环效率影响很大，近年来随着管式降膜蒸发器在氧化铝生产中的应用，蒸发工序的能耗得到了大幅降低，老式的列管式蒸发器已基本淘汰，但是由于氧化铝种分母液中存在着各种盐类(主要以碳酸钠为主)，随着种分母液浓度的蒸高，这些盐的析出非常明显，造成管式降膜蒸发器堵管现象严重，最终导致运行故障，因此这种蒸发技术限制浓度的进一步提高。虽然近年来，开发出了强制循环效以提高浓度进行排盐，但是由于强制效存在汽耗高、电耗高、造价高的缺陷，同时强制循环泵故障较多的问题，已成为氧化铝蒸发的一大难题，有些企业为了减少强制效的运行时间，不惜降低蒸发浓度指标，或者采取其他降低盐浓度的办法，最终都是以影响技术指标为代价。另一方面，提高蒸发后种分母液浓度对氧化铝生产的关键指标循环效率意义重大，同时，蒸发的排盐效果对氧化铝后续的核心工序的运行也起到决定作用，因此，高浓度蒸发对氧化铝生产来讲，无论是稳定生产还是优化指标都有巨大的好处。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本技术的目的是提出用于高浓度种分母液的蒸发系统，通过采用两步蒸发、负压蒸水、混合排盐技术， 解决了氧化铝生产过程中种分母液高浓度蒸发问题。实现本技术目的的技术方案为：一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统，包括六效降膜蒸发器、板式换热器、碱液调配槽、第一闪蒸罐、压滤机、三效降膜蒸发器、第二闪蒸罐；所述六效降膜蒸发器的出液管路连接所述第一闪蒸罐，所述第一闪蒸罐连接所述板式换热器，所述板式换热器连接有碱液调配槽，所述碱液调配槽连接所述压滤机，所述压滤机的滤液出口通过管路连接所述三效降膜蒸发器，所述三效降膜蒸发器连接所述第二闪蒸罐；所述第二闪蒸罐通过碱液管路连接所述碱液调配槽。其中，所述压滤机为板框式压滤机，压滤机内的过滤介质为丙纶滤布。其中，所述六效降膜蒸发器为碳钢制蒸发器，所述三效降膜蒸发器为镍制蒸发器。采用本技术提出的系统，进行高浓度种分母液的蒸发排盐，包括步骤：(1)第一步蒸发：将种分原液用降膜蒸发器蒸发至Nk为250～280g/L，然后再用负压进行闪蒸，得到浓度以Nk计为270～300g/L的碱液；(2)排盐：将步骤(2)换热后得到Nk 270～300g/L的碱液与浓度以Nk计为500～600g/L的碱液进行调配搅拌以排盐，调配后的混合碱液浓度以Nk计为350～450g/L，搅拌时间10～15分钟；(3)过滤：将排盐后的排盐溶液用压滤机进行压滤，所述压滤机为板框压滤机；(4)第二步蒸发：将步骤(3)得到滤液采用降膜蒸发器进行蒸发，然后再用负压进行闪蒸，浓度提高到Nk 500～600g/L，出料温 度为101～121℃。其中，在步骤(1)至(4)完成至少一次后，步骤(1)之后进行板式换热步骤：将步骤(1)得到的Nk为270～300g/L的碱液与步骤(4)得到的碱液进行板式换热，Nk为270～300g/L的碱液换热后温度为100～120℃，进入步骤(2)；步骤(4)得到的碱液经板式换热后温度降到85℃以下，作为成品种分母液排出。本工艺首次起动时，板式换热步骤短路操作。其中，所述步骤(2)中，在生产初期，浓度以Nk计为500～600g/L的碱液是用质量浓度50％的液碱(氢氧化钠溶液)配制；在步骤(1)至(4)完成至少一次后，所述浓度以Nk计为500～600g/L的碱液是步骤(4)第二步蒸发得到的碱液。本技术与现有技术相比优点在于：(1)本技术在氧化铝传统蒸发技术的基础上，提出两步蒸发工艺，实现了运行及投资的最合理化，第一步蒸发采用汽耗低、投资少的常规材料的蒸发器，蒸发80％以上的水量，第二步蒸发采用投资较高、汽耗高的耐碱镍材蒸发器蒸发剩余的水量。(2)利用高浓度碱液的沸点升高的特性，采用负压蒸水技术，既节约了蒸汽，又保证了闪蒸后碱液的温度。(3)本技术实现了排盐技术的突破，通过调配法排盐技术，实现了排盐效果达到90％以上，排盐非常彻底，解决了传统种分母液蒸发因排盐困难制约蒸发浓度的问题。(4)本技术通过解决排盐问题，实现了用降膜蒸发器取代能耗高、操作困难、故障频繁的强制循环蒸发器，保证了蒸发浓度的大幅提高，稳定了蒸发工序的生产。附图说明图1为用于生产高浓度种分母液的蒸发系统图。图2为本技术种分母液的高浓度蒸发排盐的流程图。图中，1为六效降膜蒸发器，2为第一闪蒸罐，3为板式换热器，4为板式换热器的热介质出口，5为板框压滤机，6为碱液调配槽，7为三效降膜蒸发器，8为第二闪蒸罐。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例中，如无特殊说明，所用方法和设备均为本领域常规的设备和方法。实施例1：如图1，一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统，包括六效降膜蒸发器1、板式换热器3、碱液调配槽6、第一闪蒸罐2、板框压滤机5、三效降膜蒸发器7、第二闪蒸罐8；所述六效降膜蒸发器1为普通碳钢材质，其出液管路连接所述第一闪蒸罐2，所述第一闪蒸罐2连接所述板式换热器3，板式换热器的热介质管路(壳程)内走第二步蒸发产生的碱液，经过板式换热器换热后，板式换热器的热介质出口4排出的即为成品种分母液；板式换热器的管程内走第一步蒸发后的母液，换热后的母液经过连接管路进入碱液调配槽6，所述碱液调配槽6连接板框压滤机5，该压滤机内的过滤介质为丙纶滤布；该压滤机的滤液出口通过管路连接三效降膜蒸发器7，三效降膜蒸发器7连接第二闪蒸罐8；第二闪蒸罐8通过碱液管路连接所述碱液调配槽6。所述三效降膜蒸发器为镍制蒸发器。本实施例处理的种分原液成分如表1。表1：实施例1种分蒸发原液成分成分 AL2O3Nk Nc Nt SiO2Nc/Nt Ns ak 含量(g/L) 43.54 108.81 10.72 119.53 0.22 8.97％ 4.29 4.1 图2示出了种分母液的高浓度蒸发排盐的流程图。首先将成分如表1的种分蒸发原液进行一步蒸发，将种分原液用常规六效管式降膜蒸发器蒸发至Nk 260g/L(以Na2O计的浓度)，然后再用负压进行闪蒸，闪蒸罐的真空度为0.08MPa，浓度提高到Nk 280g/L，此时的一步蒸发母液浓度接近于盐的析出浓度，出料温度为83℃。将闪蒸得到的一步蒸发母液与二步蒸发得到高浓度碱液的一部分在板式换热器中进行逆流换热，将一步蒸发母液温度提高到100℃以上，将二步蒸发母液温度降到85℃以下，成为本技术的产品，即成品种分母液。将板式交换完的一步蒸发母液与二步蒸发得到的高浓度碱液按比例混合排盐，使混合液易于生长晶体。将排盐完成得到的排盐溶液用压滤机进行压滤。采用板框压滤机，过滤介质为滤布，采用常规压滤操作。将压滤得到滤液采用镍材三效降膜蒸发器进行蒸发，然后再用负压进行闪蒸，闪蒸罐的真空度控制为0.08MPa，出料浓度为Nk550g/L，然后将其分为两部分，一部分与一步蒸发母液进行换热降温，另一部分与一步蒸发母液进行混合排盐。尽管本技术的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本技术的限制。对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统，其特征在于，包括六效降膜蒸发器、板式换热器、碱液调配槽、第一闪蒸罐、压滤机、三效降膜蒸发器、第二闪蒸罐；所述六效降膜蒸发器的出液管路连接所述第一闪蒸罐，所述第一闪蒸罐连接所述板式换热器，所述板式换热器连接有碱液调配槽，所述碱液调配槽连接所述压滤机，所述压滤机的滤液出口通过管路连接所述三效降膜蒸发器，所述三效降膜蒸发器连接所述第二闪蒸罐；所述第二闪蒸罐通过碱液管路连接所述碱液调配槽。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产高浓度种分母液的蒸发系统，其特征在于，包括六效降膜蒸发器、板式换热器、碱液调配槽、第一闪蒸罐、压滤机、三效降膜蒸发器、第二闪蒸罐；所述六效降膜蒸发器的出液管路连接所述第一闪蒸罐，所述第一闪蒸罐连接所述板式换热器，所述板式换热器连接有碱液调配槽，所述碱液调配槽连接所述压滤机，所述压滤机的滤液出口通过管路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广，麻树春，马淑花，
申请(专利权)人：杭州锦江集团有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33