Способ тепловой обработки маточного раствора

 

Изобретение относится к технике упаривания растворов и может быть использовано в глиноземном производстве. Способ включает в себя сначала нагрев маточного раствора в теплообменниках за счет конвективного теплообмена с алюминатным раствором. Далее нагретый маточный раствор подают в вакуум-охладительную установку, где он частично упаривается за счет самоиспарения. Затем его упаривают в выпарных установках поверхностного типа, при этом пар самоиспарения маточного раствора используют для нагрева технологической воды. Технический результат - повышение эффективности упаривания маточного раствора. 1 ил.

Изобретение относится к способам упаривания растворов и может быть использовано в глиноземном производстве.

Известен способ (Справочник металлурга по цветным металлам; производство глинозема. Металлургия. - М., 1970, стр.208-209, рис.69) нагрева маточного раствора теплом алюминатного раствора в теплообменнике.

Известен способ (И.А.Троицкий, В.А.Железнов. Металлургия алюминия. М.: Металлургия, 1977, стр.92-98) тепловой обработки маточного раствора, полученного после декомпозиции алюминатного раствора глиноземного производства, включающий упаривание маточного раствора в выпарных установках поверхностного типа.

Недостатком данного способа, как и способа-аналога, является то, что нагрев маточного раствора ограничивает возможности по его упариванию, т.к. схемы противотока или смешанного тока раствора не будут работать из-за возможности вскипания раствора в трубах третьего и четвертого корпусов. Это ведет к уменьшению теплопередачи и тем самым к снижению производительности выпарных батарей.

Задача изобретения - повышение эффективности упаривания маточного раствора.

Поставленная задача достигается способом тепловой обработки маточного раствора, полученного после декомпозиции алюминатного раствора глиноземного производства, который включает сначала нагрев маточного раствора в теплообменниках за счет конвективного теплообмена с алюминатным раствором. Далее нагретый маточный раствор подают в вакуум-охладительную установку, где он частично упаривается за счет самоиспарения, а затем его упаривают в выпарных установках поверхностного типа. При этом пар самоиспарения маточного раствора используют для нагрева технологической воды.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого способа тепловой обработки маточного раствора.

Схема включает в себя бак 1 маточного раствора, теплообменник 2 нагрева маточного раствора и охлаждения алюминатного раствора, вакуум-охладительную установку 3 для охлаждения - упаривания маточного раствора и теплообменник 4 для нагрева воды.

Теплообменник 2 и установка 3 составляют установку адиабатного упаривания раствора.

Способ осуществляется следующим образом. Маточный раствор из бака 1 с температурой 49-50°С транспортируется в теплообменник 2, например пластинчатого типа, в который так же противотоком подается алюминатный раствор с температурой 102-105°С. Маточный раствор нагревается до 83-85°С, а алюминатный раствор, расход которого примерно в два раза меньше маточного раствора, охлаждается до 62-65°С и транспортируется для разложения в батарею декомпозеров. Маточный раствор подается в вакуум-охладительную установку 3, в которой происходит многостадийное самоиспарение. Маточный раствор охлаждается до 68-70°С и транспортируется для основного упаривания на участок выпарки. При этом схема упаривания может быть любой в зависимости от содержания в растворе вредных примесей. При повышенном содержании в нем, например, соды и алюмосиликата наиболее предпочтительной является схема тока раствора по выпарным аппаратам - 4-3-1-2 (раствор не перегрет относительно давления в четвертом корпусе и не вскипит в греющих трубах).

Кроме этого положительного фактора есть еще два:

- повышение концентрации маточного раствора за счет его самоиспарения в вакуум-охладительной установке 3;

- возможность нагрева технологической воды для отмывки шлама (необходима исходная ее температура 50-55°) в подогревателе 4 неконтактного типа за счет конденсации пара самоиспарения, или нагрева воды оборотного цикла (оборотную воду), циркулирующую между баром-конденсаторами выпарных батарей и градирнями, но при этом не будет положительного эффекта от нагрева (только конденсация пара самоиспарения).

Таким образом, использование процессов нагрева и самоиспарения маточного раствора (адиабатное упаривание), полученного после декомпозиции алюминатного раствора, дает несколько, по сравнению с известными способами, положительных эффектов:

1. возможность применения различных схем для основного упаривания маточного раствора;

2. концентрирование маточного раствора перед основным упариванием, снижение расхода пара второй ступени самоиспарения выщелоченной пульпы, который может быть использован для регенеративного нагрева сырой пульпы в сфере автоклавного выщелачивания боксита, что дает возможность снизить расход острого 25-30 ати пара ТЭЦ.

Формула изобретения

Способ тепловой обработки маточного раствора, полученного после декомпозиции алюминатного раствора глиноземного производства, включающий упаривание маточного раствора в выпарных установках поверхностного типа, отличающийся тем, что сначала маточный раствор нагревают в теплообменниках за счет конвективного теплообмена с алюминатным раствором, далее нагретый маточный раствор подают в вакуум-охладительную установку, где он частично упаривается за счет самоиспарения, а затем его упаривают в выпарных установках поверхностного типа, при этом пар самоиспарения маточного раствора используют для нагрева технологической воды.

РИСУНКИ