专利名称：氢氧化铝料浆真空降温方法
技术领域：
本发明涉及氧化铝生产过程中的晶种分解工序，特别是分解过程中氢氧化铝料浆的降温方法。
背景技术：
晶种分解是拜尔法生产氧化铝的关键工序之一，它的作用是使氢氧化铝从过饱和的铝酸钠溶液中析出，得到质量良好的氢氧化铝和苛性比值较高的种分母液，以提高拜尔法的循环效率。衡量种分作业效果的主要技术指标是分解率、产出率、分解槽单位产能等。
在铝酸钠精液成分一定的情况下，影响上述指标的关键因素是精液温度和分解过程中的降温速度。从氧化铝生产工艺理论上来说，温度降低，铝酸钠溶液的过饱和度增大，这有利于提高分解率、产出率、分解槽单位产能。故对于大型氧化铝厂的分解车间，均设有分解过程中间降温工序。
对于采用两段分解技术生产砂状产品的氧化铝厂，在第一段分解到第二段分解之间，需要设置中间快速降温过程，氢氧化铝料浆温度通常要从第一段分解的70～72℃降至第二段分解的60～62℃，以保证分解产品氢氧化铝的粒度、强度和分解速度等指标。
目前氧化铝厂氢氧化铝料浆采用的降温方法主要有以下二种(1)宽流道板式换热器降温宽流道板式换热器降温是目前氧化铝厂广泛采用的氢氧化铝料浆降温方法，于九十年代末在广西平果铝厂首次使用，后来国内的山西铝厂、河南铝厂、山东铝厂均使用了此方法。此方法设备结构简单、占地小、安装方便。其缺点是每台设备的降温量有限，通常为1～1.5℃/台，若工艺要求急降温速度在10℃左右，采用此种设备降温就有难度；且此设备价格较贵，一台240m2的宽流道板式换热器，其价格在200万元左右。
(2)分解槽内设置冷却水管的降温方法此种方法最先在平果铝厂的一期工程上使用，后来贵州铝厂在实施技术改造中也采用了此方法。此方法工艺简单、不占地、投资少。但这种方法的换热效果差，换热管上半部的结疤清洗困难，平果铝厂在实施一段时间后就停止使用了。另外，此方法也不适合于氢氧化铝料浆大温差的急降温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢氧化铝料浆真空降温方法，取代现有的宽流道板式换热器和分解槽内设置冷却水管的降温方法，以满足晶种分解过程中氢氧化铝料浆大温差急降温和各槽间缓慢降温的工艺要求，且能降低工程投资。
本发明是这样实现的从分解槽来的氢氧化铝料浆送往自蒸发器中，在自蒸发器内进行闪蒸降温，降温后的氢氧化铝料浆流进料浆槽中，用泵送回分解工序的分解槽；自蒸发器产生的二次蒸汽引入气压冷凝器中，用循环水站来的冷却水直接冷凝，冷凝后的冷却水流进冷却下水槽(或水池)，返回循环水站进行处理；气压冷凝器上部排出的不凝性气体出管与真空系统连接，由真空系统引出流程。
为了保证真空降温系统正常运行，整个系统的真空不会被破坏，自蒸发器出料管和气压冷凝器的下水管管口应插入到液面以下，防止真空泄漏。
自蒸发器内真空度为650～700mmHg，相当于绝对压力14660～8000Pa。
氢氧化铝料浆进料温度为68～74℃，出料温度为56～62℃。
冷却水上水温度为28～38℃，下水温度为40～48℃。
根据降温温差的大小，自蒸发器可为一级降温，也可设置为2～3级降温。
由于氢氧化铝料浆在管壁和设备上结疤严重，需定期清洗。氢氧化铝料浆进出管道和自蒸发器设备采用化学清洗液清洗，化学清洗液为氧化铝厂常用的清洗剂，清洗液槽通过泵和管、阀与分解槽和自蒸发器之间的管道相连，清洗时溶液温度为90～100℃，Na2Ok浓度为280～400g/l。清洗周期根据结疤情况，每3～12月清洗一次。
本发明所采用的设备有标准设备和非标设备两类，其中真空系统、泵阀为标准设备；自蒸发器、气压冷凝器、料浆槽为非标设备。这些设备均属氧化铝厂常用设备，易于操作和管理。
本发明所述的真空降温方法利用了溶液沸腾蒸发与蒸汽饱和产生蒸汽压的原理，其特点是工艺简单、技术可靠、工程投资较低，设备清洗方便，适合于大流量的料浆降温，降温的温差可大可小，对氧化铝厂一段分解到二段分解的约10℃的急降温过程非常适宜。同时该真空降温方法也可用于精液降温和分解过程中的各槽间缓慢降温。
附图1为氢氧化铝料浆真空降温工艺流程示意图。
具体实施例方式本发明的实施例1从分解槽来的氢氧化铝料浆温度为72℃，送往自蒸发器中，在自蒸发器内进行闪蒸降温，自蒸发器内真空度为650～700mmHg，即绝对压力14660～8000Pa。降温后的氢氧化铝料浆温度为60℃，自流进料浆槽中，用泵送回分解工序的分解槽。
自蒸发器产生的二次蒸汽引入气压冷凝器中，用循环水站来的冷却水(温度为30℃)直接冷凝，冷凝后的冷却水温度为42℃，自流进冷却下水槽(或水池)，返回循环水站进行处理。
气压冷凝器上部排出的不凝性气体出管与真空系统连接，由真空系统引出流程。
为了保证真空降温系统正常运行，整个系统的真空不会被破坏，自蒸发器出料管和气压冷凝器的下水管管口应插入到液面以下，防止真空泄漏。
由于氢氧化铝料浆在管壁和设备上结疤严重，需定期清洗。氢氧化铝料浆进出管道和自蒸发器设备采用化学清洗液清洗，化学清洗液为氧化铝厂常用的清洗剂，清洗液槽通过泵和管、阀与分解槽和自蒸发器之间的管道相连，清洗时溶液温度为90～100℃，Na2Ok浓度为280～400g/l。清洗周期根据结疤情况，每3～12月清洗一次。
本发明的实施例2本真空降温方法也可用于分解车间的精液降温，氧化铝厂精液温度通常为95～105℃，工艺要求将其降至60～74℃，由于降温的温差较大，采用本发明所述的真空降温方法时，将自蒸发器设置为2～3级，即分成2～3级降温。其它操作方法同实施例1。
权利要求
1.一种氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于从分解槽来的氢氧化铝料浆送往自蒸发器中，在自蒸发器内进行闪蒸降温，降温后的氢氧化铝料浆流进料浆槽中，用泵送回分解工序的分解槽；自蒸发器产生的二次蒸汽引入气压冷凝器中，用冷却水直接冷凝，冷凝后的冷却水流进冷却下水槽，返回循环水站进行处理；气压冷凝器上部排出的不凝性气体出管与真空系统连接，由真空系统引出流程。
2.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于自蒸发器出料管和气压冷凝器的下水管管口插入到液面以下。
3.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于自蒸发器内真空度为650～700mmHg，即绝对压力14660～8000Pa。
4.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于氢氧化铝料浆进料温度为68～74℃，出料温度为56～62℃。
5.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于冷却水上水温度为28～38℃，下水温度为40～48℃。
6.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于根据降温温差的大小，自蒸发器可为一级降温，也可设置为2～3级降温。
7.根据权利要求1所述的氢氧化铝料浆真空降温方法，其特征在于氢氧化铝料浆进出管道和自蒸发器设备采用化学清洗液清洗，清洗液槽通过泵和管、阀与分解槽和自蒸发器之间的管道相连。
全文摘要
本发明提供了一种氢氧化铝料浆真空降温方法，将分解槽来的氢氧化铝料浆送往自蒸发器中进行闪蒸降温，然后流进料浆槽中，用泵送回分解槽；自蒸发器产生的二次蒸汽引入气压冷凝器中，用冷却水冷凝；气压冷凝器上部的不凝性气体出管与真空系统连接。与现有技术相比，本发明工艺简单、技术可靠、工程投资较低，设备清洗方便，适合于大流量的料浆降温，降温的温差可大可小，对氧化铝厂一段分解到二段分解的急降温过程非常适宜。同时本发明也可用于精液降温和分解过程中的各槽间缓慢降温。
文档编号C01F7/00GK1762813SQ20051020053
公开日2006年4月26日 申请日期2005年9月16日 优先权日2005年9月16日
发明者陈德 申请人:贵阳铝镁设计研究院