Способ нагрева бокситовой пульпы

 

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания боксита. Способ заключается в том, что бокситовую пульпу нагревают путем прокачивания ее через автоклавную установку с предварительным нагревом ее в подогревателях паром самоиспарения выщелоченной пульпы и окончательным контактным нагревом в автоклаве паром теплоэнергоцентрали, при этом весь пар подают в верхнюю часть автоклава и диспергируют в нем пульпу. Данное изобретение позволяет упростить процесс. 1 ил.

Изобретение относится к производству глинозема и может быть использовано в сфере автоклавного выщелачивания боксита.

Известен способ (Н. С. Мальц. Автоклавное выщелачивание бокситов. М., "Металлургия", 1980, стр. 27, рис. 4) непрерывного автоклавного выщелачивания боксита, по которому бокситовую пульпу прокачивают поршневым насосом через подогреватели и батарею автоклавов. При этом предварительный нагрев пульпы в подогревателях до температуры 148-150^oC осуществляется паром самоиспарения выщелоченной пульпы, а окончательный нагрев пульпы до реакционной температуры 235-238^oC осуществляется в двух греющих автоклавах паром ТЭЦ.

Недостатком способа является то, что пар ТЭЦ подается в нижнюю часть греющих автоклавов. При этом энергия пара бесполезно расходуется на преодоление сопротивление столба пульпы в автоклавах, а не нагрев пульпы. В результате температурный режим в автоклавах ниже потенциально возможного, приблизительно, на 6-8^oC.

Известен также способ (RU N 2088526 с положительным решением) выщелачивания боксита, ничем не отличающийся от вышеописанного, за исключением того, что кроме нагрева пульпы в первых двух по ее ходу автоклавах (с подачей пара снизу, как в способе-аналоге), производят еще догрев пульпы в верхней части третьего автоклава до максимально возможной температуры, соответствующей давлению пульпы, при которой еще не происходит ее кипение (242-245^oC).

Недостатком способа является то, что энергия большей части пара, подаваемого в первый и второй автоклавы, тратится, как и в способе-аналоге, на преодоление сопротивления столба пульпы, и лишь незначительная часть (12-13%) энергии греющего пара расходуется только для нагрева. Способ более экономичен, чем способ-аналог, но в недостаточной степени.

Задача изобретения - повышение степени экономичности способа до максимально возможного уровня.

Техническим результатом изобретения является максимально полное использование энергии греющего пара ТЭЦ для нагрева пульпы.

Технический результат достигается тем, что все необходимое количество греющего пара для нагрева пульпы подается в верхнюю часть греющего автоклава (или двух автоклавов) выше уровня пульпы. При этом пульпа также поступает в верхнюю часть автоклава (или автоклавов). Таким образом пульпа подается в объем пара, а не наоборот, как в известных способах, и энергия пара тратится только на нагрев.

На чертеже дано принципиальное устройство греющего автоклава для осуществления предлагаемого способа нагрева бокситовой пульпы, соединенного с реакционными автоклавами.

Автоклав для осуществления предлагаемого способа состоит из корпуса 1, патрубков 2, 3, 4 подвода пульпы и пара, и отвода пульпы, соответственно (при этом, патрубок 2 снабжен диспергатором 5 пульпы). Данный автоклав входит в состав автоклавной батареи, состоящей из 7-9 реакционных автоклавов, соединенных последовательно транспортными (сифонными) трубами, аналогичных трубе 4.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Пульпа, предварительно нагретая в подогревателях до 148-152^oC, поступает по трубе 2 для окончательного нагрева до реакционной температуры 242-245^oC в корпус 1 греющего автоклава (могут быть два греющих автоклава). При этом для повышения эффективности теплообмена пульпа может быть диспергирована (распылена) с образованием множества мелких брызг, имеющих суммарную поверхность нагрева, гораздо большую, чем у струи.

Греющий 30 ати пар поступает в самую верхнюю точку корпуса 1 через патрубок 3 и образует там паровую зону, т.к. давление пара несколько выше (приблизительно, на 0,8 ат), чем давление пульпы в автоклаве. Кроме того, пар конденсируется не мгновенно. Высота паровой зоны при этом не превышает 5 м, т.к. давление пара не превышает давление пульпы более чем на 0,8 ат, при удельном весе последней 1550 кг/м³. Поэтому опорожнения автоклава (корпус 1) при таком способе нагрева не происходит, значит не происходит проскакивания пара по сифонной трубе 4 в реакционный автоклав 6 (высота автоклавов 1, 6, 7, обычно, не менее 13 м).

Таким образом, подавая весь греющий пар в верхнюю часть автоклава и диспергируя пульпу, при этом используя диспергатор любой известной конструкции (см. Д.Ж. Перри. Справочник инженера-химика, т. 2, "Химия", Ленинградское отделение, 1969, стр. 72-83), можно намного увеличить эффективность теплообмена в паровой зоне греющего автоклава.

Формула изобретения

Способ нагрева бокситовой пульпы, включающий прокачивание ее через автоклавную установку с предварительным нагревом ее в подогревателях паром самоиспарения выщелоченной пульпы и окончательным контактным нагревом в автоклаве паром теплоэнергоцентрали, отличающийся тем, что весь пар подают в верхнюю часть автоклава и диспергируют в нем пульпу.

РИСУНКИ

Рисунок 1