[发明专利]高压溶出闪蒸系统效率优化方法和效率优化系统

说明书

本发明公开一种高压溶出闪蒸系统效率优化方法，工作时间段内选取多个时间点，获取每个时间点闪蒸系统的预热温度；并比较各个时间点的预热温度，根据预热温度确定工作效率最高的时间点；获取工作效率最高的时间点闪蒸系统所对应的料浆流量Q、闪蒸罐的工作压强p、料浆比重R，根据闪蒸系统的各项参数计算孔板的开孔尺寸，并按照计算尺寸加工新孔板。孔板上的开孔尺寸确定闪蒸系统压力分布及各级闪蒸二次汽闪蒸量，孔板的尺寸由于实际工况不同，往往无法达到最高的工作效率，孔板持续工作发生磨损，孔径不断改变，在某一尺寸下可能达到更好的工作效率，利用工作效率最高时间点的数据进行计算得到新的孔板尺寸，使孔板保持较高的工作效率。

技术领域

本发明涉及氧化铝生产技术领域，更进一步涉及一种高压溶出闪蒸系统效率优化方法。此外，本发明还涉及一种效率优化系统。

背景技术

闪蒸是因气压下降，饱和液体的沸点降低引致的蒸发。在拜耳法氧化铝生产中，氧化铝生产过程主要包含了料浆加热、高温高压的溶出、降温减压的闪蒸三个环节；高压溶出是主要耗能工序之一，而闪蒸是整个溶出过程中热量回收的环节。

为达到溶出的温度条件，在对料浆的加热环节中需要消耗大量新蒸汽，闪蒸过程产生的二次汽则作为加热环节的预热热源，能够有效减少新蒸汽的消耗，因此闪蒸系统溶出过程的节能降耗有重要意义。各闪蒸器间的压强分布对闪蒸系统的热量回收能力有很大影响，级间压差过高则闪蒸剧烈，易使二次汽带料，影响蒸汽品质，不利于蒸汽的利用，且加速管道磨损；级间压差过低则闪蒸效果不明显，产生的二次汽少，也不利于热量的回收。

高压溶出工序是拜耳法氧化铝生产的核心，闪蒸孔板是调节、稳定各级闪蒸器内压强的主要手段，料浆从上一级闪蒸器中排出，经过闪蒸孔板的开孔送到下一级闪蒸器，溶出闪蒸孔板的孔径影响溶出热量平衡和换热效率，目前的溶出工艺均采用十级闪蒸，每级闪蒸需要孔板降压、降温，充分利用余热。通常溶出孔板的尺寸由设计院根据设计工艺参数计算给出，但氧化铝生产过程中，因原材料、设备等条件限制，绝大多数溶出不能按照设计工艺参数运行，导致孔板的溶出与运行参数不匹配，闪蒸系统无法运动在最优状态。

对于本领域的技术人员来说，如何提升闪蒸系统的工作效率，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的核心在于提供一种高压溶出闪蒸系统效率优化方法，根据实际工况确定孔板尺寸，可提升闪蒸系统的工作效率。

一种高压溶出闪蒸系统效率优化方法，包括：

选取工作时段内多个时间点，获取每个时间点闪蒸系统的预热温度；

比较各个时间点的预热温度，确定工作效率最高的时间点；

获取工作效率最高的时间点，闪蒸系统的料浆流量Q、闪蒸罐的工作压强p、料浆比重R；

根据工作效率最高的时间点的料浆流量Q、闪蒸罐的工作压强p、料浆比重R，计算孔板的开孔尺寸；

按照计算尺寸加工新孔板，以新孔板替换旧孔板。

可选地，所述计算孔板的开孔尺寸，根据以下公式计算：

D＝2×10³×(Q/3600×k×π(2×Δp×10⁵/R)⁵)^0.5；

式中：Δp为相邻两个闪蒸罐工作压强p的差；k为压缩系数。

可选地，所述料浆流量Q根据初始流量Q₀和浓缩比例c计算得到；根据以下公式计算孔板的开孔尺寸：

D＝2×10³×(Q₀×c/3600×k×π(2×Δp×10⁵/R)⁵)^0.5。