[发明专利]铝酸钠溶液七效降膜蒸发工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝工业领域，尤其是一种铝酸钠溶液七效降膜蒸发工艺。

背景技术

蒸发是拜尔法氧化铝生产过程中的重要工序之一，它的任务是排出流程中多于的水分，保持拜尔循环系统中的水量平衡，使生产过程中各工序的物料浓度保持在合理范围内。

在氧化铝生产过程中，进入氧化铝拜尔循环系统的水主要有以下几个环节：

（1）赤泥洗水，在洗涤赤泥时加入，生产中通常为1.5～4.5t/t－干赤泥，其中采用三水铝土矿生产氧化铝时赤泥洗水加入量较一水硬铝石低一些。

（2）氢氧化铝洗水，约0.5～0.75t/t－Al₂O₃，

（3） 其它环节带入水，如：真空系统、泵轴封水、石灰消化及苛化工序加入水、矿石中带入水、设备清洗水或雨水等。

以上各环节带入生产流程中的水，将使系统的水量膨胀，故必须设置蒸发工序来排除。对于氧化铝厂的生产工艺来说，都是靠使用蒸发器组来排除流程中多于水分的，氧化铝厂蒸发工序采用的工艺技术现状分析如下：

（1）3～4效外热式自然循环或强制循环蒸发工艺。

此蒸发工艺技术从50年代初的原苏联传入我国，并在我国郑州铝厂、贵州铝厂、山东铝厂等氧化铝生产上广泛使用，一直沿用到90年代末，目前在本行业已经属于落后的、应淘汰的蒸发工艺。

本蒸发工艺的缺点是：蒸汽消耗高、蒸发设备的产能低、设备运转率低、操作及维护工作量较大。

（2）采用5～6效管式降膜蒸发器组的蒸发工艺。

降膜蒸发技术是国内外氧化铝行业目前使用的最先进蒸发技术，此蒸发技术于1995年进入我国氧化铝行业，在广西平果铝一期工程上率先使用，经多年的生产实践证明，此蒸发设备及工艺技术具有许多优点，其设备产能大、蒸汽消耗低、设备运转率高。由于降膜蒸发设备及工艺技术先进可靠，目前在国内氧化铝行业已广泛推广采用，新建氧化铝项目、老厂技术改造均优先采用。

（3）采用5～6效管板结合的降膜蒸发工艺。

5～6效管板结合的降膜蒸发工艺，与5～6效管式降膜蒸发工艺具有类似的优点，所不同的是管板结合降膜蒸发工艺的前2～3效为管式降膜蒸发器，后3～4效为板式降膜蒸发器，总体投资相差不大。

目前氧化铝厂的蒸发工序，主要采用六效降膜蒸发工艺技术。国外氧化铝行业的蒸发技术与国内保持同等装备水平，也以六效降膜蒸发工艺技术为主。总体来说，六效降膜蒸发工艺技术被本行业誉为最先进的蒸发技术，其设备产能大、蒸汽消耗低、设备运转率高、经济效益较好。但是，六效降膜蒸发工艺的蒸汽消耗还不够理想，蒸发工艺还有继续改进的潜力，主要是设法增加蒸发效数以降低蒸汽消耗。

发明内容

本发明的目的是：提供一种铝酸钠溶液七效降膜蒸发工艺，它可大幅度降低蒸发工序新蒸汽消耗，具有较好的经济效益，以取代目前氧化铝行业采用的六效降膜蒸发工艺。

本发明是这样实现的：铝酸钠溶液七效降膜蒸发工艺，将蒸发原液中50～65%的量从七效蒸发器进料，将剩余部分从五效蒸发器进料，加入的物料逐级从低温效蒸发器进入高温效蒸发器，最后物料从一效蒸发器进入到闪蒸装置中，物料先进入一级闪蒸器降温，再逐级到二级闪蒸器、三级闪蒸器、四级闪蒸器降温后出料，得到蒸发母液；新蒸汽从一效蒸发器中加入，所产生的二次蒸汽逐级进入下一级蒸发器中，七效蒸发器产生的二次蒸汽进入到汽压冷凝器中；从一级闪蒸器开始的各级闪蒸器产生的二次蒸汽分别进入从三效蒸发器开始的各级蒸发器中。

从蒸发理论来说，蒸发效数越多，二次蒸汽的利用次数就越多，蒸发的汽水比也就越低，单位蒸水量所消耗的新蒸汽越少。理论上计算，在同等进出料温度条件下，七效蒸发工艺比六效蒸发工艺节约蒸汽消耗14.3%。但是蒸发效数并非越多越好，应同时兼顾热工制度及设备投资的合理性。

蒸发原液采用七效和五效按以上比例进料，主要是考虑到热平衡和物料平衡的合理性。

加入一效蒸发器的新蒸汽的绝对压力为0.8～0.9mpa，对应饱和蒸汽温度为171～176℃。

物料从一效蒸发器出料的温度为161～166℃。

物料从四级闪蒸器中出料的温度为86～92℃。

七效蒸发器产生的二次蒸汽温度为48～52℃，二次蒸汽进入到汽压冷凝器中，二次蒸汽经过冷凝器冷却后，返回循环水站处理中，再返回汽压冷凝器使用。

表1为本发明的热工制度