一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统技术方案

一种涉及赤泥无害化处理技术领域的赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，包含一级蒸发器、二级蒸发器、预热换热器、缓冲分离器、汽水分离器、蒸气压缩机和电加热炉；原碱液经过预热换热器和缓冲分离器预热后，进入一级蒸发器和二级蒸发器加热蒸发浓缩，加热产生的蒸汽经过蒸气压缩机压缩升温后，进入一级蒸发器、二级蒸发器和预热换热器换热；该浓缩系统结构简单便于操作维护，能够提高浓缩效果和效率，减少带出浓碱蒸汽，降低噪音。降低噪音。降低噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统


[0001]本专利技术涉及赤泥无害化处理
，尤其是涉及一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统。

技术介绍

[0002]赤泥是氧化铝厂提取氧化铝时大量排放出的一种工业固体废弃物；据不完全统计，截至2020年，全国赤泥堆放量已超过11亿吨，占地超过12万亩，中国作为世界第一大氧化铝生产国，每年排放的赤泥就高达上亿吨；赤泥的危害主要是因为其强碱性，原土PH值在12以上，对动植物和金属、硅质材料具有强腐蚀性，如果渗入地下或进人水里，会造成严重的土壤或水污染；赤泥无害化处理技术主要分为碳捕捉、碳化、洗涤压滤、蒸发、提碱和资源化利用六个部分，而滤液蒸发浓缩技术是其中的关键技术之一，主要是将碱液中碳酸钠的含量进行浓缩；针对赤泥提碱的工业应用来说，现有的蒸发浓缩系统至少存在四个缺陷：第一、系统结构臃肿，浓缩效率低，将百分之零点几的原碱液浓缩至，达到后续提碱要求的百分之二十几的浓碱液，往往需要三级以上的蒸发器浓缩，大大增加了生产成本；第二、在后一级的蒸发过程中，往往会产生高浓度的带碱水蒸汽，这些带碱水蒸汽如果直接被二次换热利用后冷凝，会对设备造成很大的危害，且正常外泄后，会在设备、管道外壁和厂房顶部结成白渣，增加了清理成本；第三、在对原碱液升温的过程中，会因为换热温差过大，或者蒸汽鼓泡，产生噪音，导致设备响动过大；第四、现有的蒸发器和换热器内部结构设计弯曲复杂，不便于流通清理，即使赤泥的原碱液经过洗涤压滤，也不能够保证没有杂质存在。

技术实现思路

[0003]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，结构简单便于操作维护，能够提高浓缩效果和效率，减少带出浓碱蒸汽，降低噪音。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，包含一级蒸发器、二级蒸发器、预热换热器、缓冲分离器、汽水分离器、蒸气压缩机和电加热炉；所述一级蒸发器和二级蒸发器的内部均通过上隔板和下隔板分隔为上部温区、中部升温区和下部温区，所述中部升温区设有中央绝热管和分布于中央绝热管周围的多个换热管，所述中央绝热管和多个换热管均能够连通上部温区和下部温区；所述缓冲分离器的设置高度高于一级蒸发器的中部升温区，所述缓冲分离器的底端相对的两侧壁分别设有循环进液管和循环出液管，所述缓冲分离器的顶端分别对应循环进液管和循环出液管的位置设有缓冲进液管和缓冲出汽管；所述预热换热器的管程进口设有原碱液进管，所述预热换热器的管程出口与缓冲分离器的缓冲进液管对应连接，所述缓冲分离器的循环出液管和缓冲出汽管分别与一级蒸发器上部温区的上端侧壁和上端顶壁对应连通，所述一级蒸发器的下部温区与电加热炉的进液口对应连通，所述电加热炉的出液口与缓冲分离器的循环进液管对应连接；所述一级蒸发器上部温区和二
级蒸发器上部温区的上端顶壁对应连通，且下端侧壁也对应连通，所述二级蒸发器上部温区的下端侧壁设有浓碱液出管；所述一级蒸发器上部温区的上端顶壁与蒸气压缩机的进汽管对应连通，所述蒸气压缩机的出汽管与汽水分离器的进汽管对应连接，所述汽水分离器的出汽管分别与一级蒸发器和二级蒸发器中部升温区的上端侧壁对应连通，所述一级蒸发器和二级蒸发器中部升温区的下端侧壁分别与预热换热器的壳程进口对应连通，所述预热换热器的壳程出口设有冷凝水出管。
[0005]进一步，所述中部升温区的换热管环绕中央绝热管从内至外设有多层，每层的多个换热管都均匀环布设置。
[0006]进一步，所述中央绝热管的横截面面积等于多个换热管的横截面之和。
[0007]进一步，所述一级蒸发器和二级蒸发器的下部温区下端侧壁均设有排水管，所述排水管上安装有排液阀；所述二级蒸发器的浓碱液出管安装有调节阀，所述一级蒸发器的上部温区上端安装有温度表。
[0008]进一步，所述电加热炉的出液口与缓冲分离器的循环进液管通过导液管连接，所述导液管上安装有开度控制阀。
[0009]进一步，所述预热换热器为单管程竖直设置，所述预热换热器的管程下进上出，所述预热换热器的壳程上进下出。
[0010]进一步，所述预热换热器的壳程对应冷凝水出管的上端侧壁设有溢流管，所述冷凝水出管和溢流管管身通过液位管对应连通，所述液位管的两端均设有阀门，所述溢流管和冷凝水出管的管端均安装有调节阀。
[0011]进一步，所述汽水分离器的顶端和底端分别安装有压力表和排液管，所述汽水分离器的外侧安装有液位计。
[0012]进一步，所述汽水分离器内壁在进汽管和出汽管之间设有挡液板。
[0013]进一步，所述缓冲分离器的内壁固定有铺液斜板，所述铺液斜板的上表面上端与缓冲进液管对应，所述铺液斜板的下端与缓冲分离器的液面中央对应，所述铺液斜板的板面设有多个漏液孔。
[0014]由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术公开的赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，能够利用预热换热器、缓冲分离器和电加热炉分级提高碱液温度，不仅提高了能源利用率，增加了蒸发效率，而且有效降低了噪音，且通过缓冲分离器和一级蒸发器的上部温区空间消除了蒸汽鼓泡，减少了系统运行过程中的响动；通过两级蒸发器进行蒸发浓缩，且每级蒸发器都利用中央绝热管隔绝蒸汽对中央绝热管中液体的直接加热，使得中央绝热管与周围换热管中的液体形成温差后，在蒸发器中自然流动起来，不仅增加了换热效率，提高了浓缩效果，使得浓度为0.8%碱液能够被高效的提高为25%以上，而且这种蒸发器结构的中央绝热管和换热管上下直通，结构简单，便于清理维护，杜绝了杂质存留；利用一级蒸发器的上部温区空间，对来自缓冲分离器、二级蒸发器和自身的蒸汽进行改善混合，降低了蒸汽的带碱含量，减少了对蒸气压缩机以及后续换热结构的损坏，便于形成冷凝水后直接回收利用；综上所述，相对于传统的碱液蒸发浓缩系统，本专利技术结构简单便于操作维护，能够大大提高浓缩效果和效率，减少带出浓碱蒸汽，降低噪音，减少了处理成本，具有很高的应用和推广价值。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的实施结构示意图。
[0016]图中：1、预热换热器；2、二级蒸发器；3、一级蒸发器；4、缓冲分离器；401、循环进液管；402、循环出液管；403、缓冲出汽管；404、缓冲进液管；5、开度控制阀；6、电加热炉；7、蒸气压缩机；8、汽水分离器；9、上隔板；10、中央绝热管；11、下隔板；12、铺液斜板；13、液位管；14、挡液板。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本专利技术的附图对应，为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：结合附图1所述的赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，包含一级蒸发器3、二级蒸发器2、预热换热器1、缓冲分离器4、汽水分离器8、蒸气压缩机7和电加热炉6；一级蒸发器3和二级蒸发器2的内部均通过上隔板9和下隔板11分隔为上部温区、中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，其特征是：包含一级蒸发器（3）、二级蒸发器（2）、预热换热器（1）、缓冲分离器（4）、汽水分离器（8）、蒸气压缩机（7）和电加热炉（6）；所述一级蒸发器（3）和二级蒸发器（2）的内部均通过上隔板（9）和下隔板（11）分隔为上部温区、中部升温区和下部温区，所述中部升温区设有中央绝热管（10）和分布于中央绝热管（10）周围的多个换热管，所述中央绝热管（10）和多个换热管均能够连通上部温区和下部温区；所述缓冲分离器（4）的设置高度高于一级蒸发器（3）的中部升温区，所述缓冲分离器（4）的底端相对的两侧壁分别设有循环进液管（401）和循环出液管（402），所述缓冲分离器（4）的顶端分别对应循环进液管（401）和循环出液管（402）的位置设有缓冲进液管（404）和缓冲出汽管（403）；所述预热换热器（1）的管程进口设有原碱液进管，所述预热换热器（1）的管程出口与缓冲分离器（4）的缓冲进液管（404）对应连接，所述缓冲分离器（4）的循环出液管（402）和缓冲出汽管（403）分别与一级蒸发器（3）上部温区的上端侧壁和上端顶壁对应连通，所述一级蒸发器（3）的下部温区与电加热炉（6）的进液口对应连通，所述电加热炉（6）的出液口与缓冲分离器（4）的循环进液管（401）对应连接；所述一级蒸发器（3）上部温区和二级蒸发器（2）上部温区的上端顶壁对应连通，且下端侧壁也对应连通，所述二级蒸发器（2）上部温区的下端侧壁设有浓碱液出管；所述一级蒸发器（3）上部温区的上端顶壁与蒸气压缩机（7）的进汽管对应连通，所述蒸气压缩机（7）的出汽管与汽水分离器（8）的进汽管对应连接，所述汽水分离器（8）的出汽管分别与一级蒸发器（3）和二级蒸发器（2）中部升温区的上端侧壁对应连通，所述一级蒸发器（3）和二级蒸发器（2）中部升温区的下端侧壁分别与预热换热器（1）的壳程进口对应连通，所述预热换热器（1）的壳程出口设有冷凝水出管。2.根据权利要求1所述的赤泥提碱用碱液多级高效浓缩系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：文志成，任锁柱，王志强，周大稳，白勇，苏利钢，吕康，黄琼，
申请(专利权)人：洛阳君江建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：