【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及红土镍矿高温浸出，尤其是涉及一种红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统。
技术介绍
1、湿法冶炼工艺由于其环保方面的优势，在冶金领域越来越得到广泛的应用以代替火法冶炼工艺。湿法冶炼工艺主要包括常压浸出和加压浸出，其中加压浸出工艺的流程大体是首先将矿石制成矿浆，然后预热矿浆，将预热后的矿浆在高压釜内进行加压酸浸，然后降温降压、中和、分离浸出浆液并净化浸出液。
2、在传统的加压浸出工艺中，在进入高压釜之前，需要大量的蒸汽将矿浆预热到指定温度，需要消耗大量的加热蒸汽，热利用效率低且加热时间长，加热成本高。另一方面在高温高压浸出后的浸出液需要通过闪蒸罐逐步降温降压至低温常压，在这一过程中将产生大量闪蒸蒸汽，可以采用此部分蒸汽与进料的矿浆进行混合预热，充分利用余热，降低蒸汽用量和运行成本。
3、然而，现有技术中，多级闪蒸-预热系统(如公开号为cn101899567a的中国专利技术专利)，受闪蒸罐进料矿浆温度和其他运行参数影响大，运行成本高。在实际运行过程中一般采用固定的操作模式，很少根据运行参数特点动态地控制闪蒸罐温度及闪蒸罐压强，导致运行费用高居不下。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，用以解决现有的多级闪蒸-预热系统不能根据运行参数特点动态地控制闪蒸罐温度及闪蒸罐压强，导致运行费用高居不下的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系
3、所述预热机构包括若干个依次串接的预热器，其中，第一个预热器的第一介质进口用于通入矿浆，从第二个预热器起，各个预热器的第一介质进口均与上一个预热器的第一介质出口连通；
4、所述高压釜的物料进口与最后一个预热器的第一介质出口连通，所述高压釜的蒸汽入口设置有蒸汽注入调节阀；
5、所述闪蒸机构包括若干个依次串接的闪蒸罐，各个闪蒸罐与各个预热器一一对应，第一个闪蒸罐的物料进口与所述高压釜的物料出口连通，从第二个闪蒸罐起，各个闪蒸罐的物料进口均与上一个闪蒸罐的物料出口连通，各个闪蒸罐的蒸汽出口均与对应的预热器的第二介质进口连通；
6、所述监测机构用于监测各个预热器内的矿浆的温度、各个预热器内的第二介质进口通入的蒸汽的温度、各个闪蒸罐内的压力、各个闪蒸罐的物料进口进入的浸出液流量及温度，以及各个闪蒸罐的物料出口排出的浸出液流量及温度；
7、所述调配控制器与所述监测机构及各个所述闪蒸罐均电连接，并用于根据监测机构获得的监测数据，获得各个所述闪蒸罐的最佳设定压力和最佳设定温度。
8、在一些实施例中，所述监测机构包括矿浆注入流量计、矿浆注入温度计、闪蒸进料流量计、闪蒸进料温度计及闪蒸出料流量计；
9、第一个预热器的第一介质进口设置有所述矿浆注入流量计及所述矿浆注入温度计；各个预热器的第二介质进口均设置有预热蒸汽温度计；
10、第一个闪蒸罐的物料进口处设置有所述闪蒸进料流量计及所述闪蒸进料温度计，各个闪蒸罐的物料出口处均设置有所述闪蒸出料流量计；
11、各个所述闪蒸罐内均设置有所述闪蒸罐压力检测件。
12、在一些实施例中，采用如下公式求解各个所述闪蒸罐的最佳设定压力及最佳设定温度：
13、wlj-1hj-1＝wljhj+(wlj-1-wlj)hvj (1)
14、其中，j表示闪蒸罐的级数，wlj-1和wlj分别代表第j-1和第j级的闪蒸罐浸出液流量，可通过各个所述闪蒸出料流量计获得，hj-1和hj分别代表j-1和第j级的闪蒸罐浸出液焓值，hvj表示第j级闪蒸蒸汽的焓值；
15、
16、
17、wi蒸汽入＝wl3-j-wl4-j (4)
18、其中，ws表示需要预热的矿浆流量，可通过所述矿浆注入流量计获得，cp代表矿浆的热容，为经验值，ui和ai分别第i级预热塔的换热系数以及换热面积，ti+1和ti分别代表第i+1和第i级的预热器内的矿浆温度，可通过矿浆注入温度计获得，ti蒸汽入和ti蒸汽出分别代表进入和离开第i级预热器的蒸汽的温度，ti蒸汽入可通过预热蒸汽温度计获得，k为矿浆与蒸汽的接触系数，ri代表第i级预热器的进料管半径，wi蒸汽入为进入第i级预热器的蒸汽流量；
19、
20、kj为闪蒸罐内的气相分率，其中分别为第j级闪蒸操作条件下的蒸汽、液体逸度系数,对于纯组分仅与该物质的温度、压力有关，可通过查询物性数据库或通过式(6)及式(7)进行计算，
21、
22、
23、wlj-1＝wlj×(1-kj) (8)
24、其中，pj为第j级闪蒸罐的最佳设定压力，tj为第j级闪蒸罐的最佳设定温度，vjv为第j级闪蒸罐内的蒸汽体积，r为气体常数，fis为液体在标准压强ps下的逸度，vjl为第j级闪蒸罐内的液体体积；
25、系统约束方程包括式(9)、式(10)
26、wl3＝wdefined (9)
27、ti蒸汽出-ti＝δtbest (10)
28、其中，wdefined为自定义的浸出液流量，δtbest为优化后的夹点温度。
29、在满足约束方程的条件下求解式(1)-(8)即可得到各个闪蒸罐的最佳设定压力pj及最佳设定温度tj。
30、在一些实施例中，优化后的夹点温度δtbest为10℃。
31、在一些实施例中，所述预热机构还包括进料管，所述进料管与第一个预热器的第一介质进口连通。
32、在一些实施例中，从第二个预热器起，各个预热器的第一介质进口均与上一个预热器的第一介质出口通过第一连接管连通。
33、在一些实施例中，所述高压釜的蒸汽入口连接有蒸汽输入管，所述蒸汽输入管上设置有所述蒸汽注入调节阀。
34、在一些实施例中，第一个闪蒸罐的物料进口与所述高压釜的物料出口通过浸出浆液管连通。
35、在一些实施例中，从第二个闪蒸罐起，各个闪蒸罐的物料进口均与上一个闪蒸罐的物料出口通过物料出口管连通。
36、在一些实施例中，各个闪蒸罐的蒸汽出口均与对应的预热器的第二介质进口通过第二连接管连通。
37、在一些实施例中，所述调配控制器还用于根据获得的各个所述闪蒸罐的最佳设定压力和最佳设定温度，将各个所述闪蒸罐的最佳设定压力和最佳设定温度发送至对应的所述闪蒸罐的温度和压力控制模块，从而使各个所述闪蒸罐内的温度和压力达到最佳设定压力和最佳设定温度。
38、与现有技术相比，本专利技术提出的技术方案的有益效果是：通过监测机构实时监测各个预热器内的矿浆的温度、各个预热器内的第二介质进口通入的蒸汽的温度、各个闪蒸罐内的压力、各个闪蒸罐的物料进口进入的浸出液流量及温度，以及各个闪蒸罐的物料出口排出的浸出液流量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，包括预热机构、高压釜、闪蒸机构、监测机构及调配控制器；
2.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，所述监测机构包括矿浆注入流量计、矿浆注入温度计、闪蒸进料流量计、闪蒸进料温度计及闪蒸出料流量计；
3.根据权利要求2所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，采用如下公式求解各个所述闪蒸罐的最佳设定压力及最佳设定温度：
4.根据权利要求3所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，优化后的夹点温度ΔTbest为10℃。
5.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，所述预热机构还包括进料管，所述进料管与第一个预热器的第一介质进口连通。
6.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，从第二个预热器起，各个预热器的第一介质进口均与上一个预热器的第一介质出口通过第一连接管连通。
7.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出
8.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，第一个闪蒸罐的物料进口与所述高压釜的物料出口通过浸出浆液管连通。
9.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，从第二个闪蒸罐起，各个闪蒸罐的物料进口均与上一个闪蒸罐的物料出口通过物料出口管连通。
10.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，各个闪蒸罐的蒸汽出口均与对应的预热器的第二介质进口通过第二连接管连通。
11.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，所述调配控制器还用于根据获得的各个所述闪蒸罐的最佳设定压力和最佳设定温度，将各个所述闪蒸罐的最佳设定压力和最佳设定温度发送至对应的所述闪蒸罐的温度和压力控制模块，从而使各个所述闪蒸罐内的温度和压力达到最佳设定压力和最佳设定温度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，包括预热机构、高压釜、闪蒸机构、监测机构及调配控制器；
2.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，所述监测机构包括矿浆注入流量计、矿浆注入温度计、闪蒸进料流量计、闪蒸进料温度计及闪蒸出料流量计；
3.根据权利要求2所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，采用如下公式求解各个所述闪蒸罐的最佳设定压力及最佳设定温度：
4.根据权利要求3所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，优化后的夹点温度δtbest为10℃。
5.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，所述预热机构还包括进料管，所述进料管与第一个预热器的第一介质进口连通。
6.根据权利要求1所述的红土镍矿浸出闪蒸罐-预热器换热自动调配系统，其特征在于，从第二个预热器起，各个预热器的第一介质进口均与上一个预热器的第一介质出口通过第一连接管连通。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，张坤，彭亚光，王雅宁，金国泉，刘文泽，许鹏云，
申请(专利权)人：青美邦新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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