一種氧化鋁分解系統及氧化鋁分解槽裝置中間降溫方法與流程
2023-06-21 23:17:16
本發明涉及氧化鋁生產技術領域，尤其涉及一種氧化鋁分解系統及氧化鋁分解槽裝置中間降溫方法。
背景技術：
氧化鋁分解槽裝置一般包括多個串聯的分解槽，且為了實現較好的分解效果，往往需要對中間的多個分解槽(中間分解槽1)進行降溫處理。請參見圖1，由於各個位於中間的分解槽的降溫原理都一樣，因此該圖僅給出其中一個分解槽的降溫原理示意圖，具體地：分解槽中設置有提料管2，且在分解槽的提料管2外部還設有與其同軸的套管102，所述套管102底部的出水口通過循環水泵2與循環水池3管線連接，且套管102頂部的入水口與循環水池3管線連接。其中，循環水池3可以和冷卻塔4連接，從而通過冷卻塔4對循環水池3中的水進行熱量釋放。
此外，從圖1中還可知，過濾機5的其中一個出口和上述分解槽連接，另一個出口依次連接有氣液分離器6、錐形母液槽7、柱形母液槽8和母液泵5。
就上述氧化鋁分解槽裝置中間降溫技術中的第一級分解槽降熱而言，每生產1噸氧化鋁，其需要5.71噸的循環水來進行循環，且循環上水和循環回水之間的溫差為10℃。通過計算發現，如果將從料漿中吸收的熱量均通過冷卻塔4釋放到大氣中的話，那麼生產1噸氧化鋁時，其造成的損失為6.28萬元，由此年產能100萬噸級的氧化鋁廠年損失628.28萬元。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明的目的是：提供一種氧化鋁分解系統及氧化鋁分解槽裝置中間降溫方法，解決現有技術中採用循環水對分解槽降溫導致熱損失的問題。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種氧化鋁分解系統，包括過濾機，與所述過濾機連接的分解槽裝置，與所述過濾機連接的母液槽，以及用於母液和精液之間進行換熱的換熱器；所述分解槽裝置包括兩個端部分解槽，以及串聯在兩個所述端部分解槽之間的中間分解槽；多個連續的所述中間分解槽均包括提料管，以及套設在所述提料管外側且與所述提料管同軸的套管；所述套管的入口與所述母液槽的出口連接，所述套管的出口與所述換熱器連接。
優選地，所述母液槽包括依次連接的錐形母液槽和柱形母液槽；所述過濾機與所述錐形母液槽的入口連接，所述套管的入口與所述柱形母液槽的出口連接。
優選地，所述套管的入口與所述錐形母液槽之間設置有母液泵。
優選地，所述過濾機內設置有氣液分離單元。
優選地，所述過濾機為立盤過濾機。
優選地，所述換熱器為板式換熱器。
優選地，設置有所述套管的所述中間分解槽的數量為六個。
本發明還提供一種氧化鋁分解槽裝置中間降溫方法，包括以下步驟：
S1、在氧化鋁分解槽裝置中位於中間的多個連續的分解槽的提料管外設置套管；
S2、將過濾機過濾得到的母液注入到母液槽中去除浮遊物；
S3、將S2中得到的母液注入到套管中，並使得高溫的料漿和低溫的母液進行換熱；
S4、將換熱後的母液注入到通有精液的換熱器和精液進行換熱。
(三)有益效果
本發明的技術方案具有以下優點：本發明提供一種氧化鋁分解系統，包括過濾機，與所述過濾機連接的分解槽裝置，與所述過濾機連接的母液槽，以及用於母液和精液之間進行換熱的換熱器；所述分解槽裝置兩個端部分解槽，以及串聯在兩個所述端部分解槽之間的中間分解槽；多個連續的所述中間分解槽均包括提料管，以及套設在所述提料管外側且與所述提料管同軸的套管；所述套管的入口與所述母液槽的出口連接，所述套管的出口與所述換熱器連接。該方案採用母液對分解槽的料漿進行冷卻，從而將料漿中攜帶的熱量轉移到母液當中。又由於母液自身需要進行升溫處理，因此料漿中的熱量轉移之後得到了有效的利用，避免了熱損失。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現有技術的氧化鋁分解系統的結構示意圖；
圖2是本申請的氧化鋁分解系統的結構示意圖；
圖中：1、中間分解槽；101、提料管；102、套管；2、循環水泵；3、循環水池；4、冷卻塔；5、過濾機；6、氣液分離器；7、錐形母液槽；8、柱形母液槽；9、母液泵。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不能用來限制本發明的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
請參見圖2，本實施例的氧化鋁分解系統，包括過濾機5，與所述過濾機5連接的分解槽裝置，與所述過濾機5連接的母液槽，以及用於母液和精液之間進行換熱的換熱器。
其中，分解槽裝置包括兩個端部分解槽，以及串聯在兩個所述端部分解槽之間的中間分解槽1。需要說明的是，「端部分解槽」和「中間分解槽1」是為了區分位於兩端的分解槽和位於中間的分解槽。
由於分解槽裝置中，前後兩端的分解槽的溫度一般不需要進行降溫處理，而只有位於中間的分解槽需要處理，因此，本實施例中，將多個連續的所述中間分解槽1均設置套管102。具體地，在分解槽中的提料管2外側套設套管102，且使得套管102和提料管2同軸。優選從靠近過濾機5的位置開始數，第三個中間分解槽1至第八個中間分解槽1均包括上述提料管2和套管102。
當然，基於具體的生產工藝，包括上述提料管2和套管102的中間分解槽1的數量和位置均可以相應的調整，從而達到最佳的工藝效果。例如，包括上述提料管2和套管102的中間分解槽1的數量也可以是五個或者是七個。此外，提料管可以採用任何現有技術中公開的形式，此處不做贅述。
需要說明的是，套管102與提料管2同軸主要是為了便於對提料管2中的料漿進行冷卻，保證套管102中的母液和提料管2中的料漿進行充分換熱。在滿足冷卻要求的情況下，並不要求套管102和提料管2完全同軸。
此外，為了便於對套管102中母液的流速進行控制，從而保證母液和料漿之間進行充分的熱交換，本實施例優選將套管的入口設置在自身的底端，而將套管的出口設置在自身的頂端，從而母液的流速可受到動力單元的控制。
當然，不排除套管102的入口設置在自身的頂端且套管102的出口設置在自身的底端的情況。且該種情況下，優選但是不必須輔助對套管102的管路做適當的設計，從而使得管路102中母液的流速可調節或者是流速不會太快。在上述基礎上，套管102中通入的冷卻介質為母液槽中流出的母液。
不同於現有技術中母液槽中的母液通入換熱器和精液進行換熱，本實施例中，在母液和精液進行換熱之前，先將母液通入套管102中和料漿進行換熱。
本實施例中，母液槽包括依次連接的錐形母液槽7和柱形母液槽8。其中，錐形母液槽7的入口連接過濾機5，對過濾機5中流出的母液進行去除浮遊物處理，使得浮遊物沉澱到錐形母液槽7的底部。而錐形母液槽7上端的母液則後續進入柱形母液槽8。顯然，母液槽的形式不受本實施例的限制，還可以採用其它可行的結構形式。
在此基礎上，為了將柱形母液槽8中的母液注入到套管102中，在柱形母液槽8和套管102之間設置了母液泵9。母液泵9將母液從套管102的入口泵入，對提料管2中的料漿進行降溫，並最終從套管102的出口流出。對換熱後的母液，將其注入到換熱器中和精液進行換熱。
由上可知，套管102的入口與母液槽的出口連接，套管102的出口與換熱器連接。
但是需要說明的是，套管102的數量不僅一個，多個中間分解槽1的套管102之間優選採用串聯的形式。該種情況下，假設N個套管102串聯，那麼母液槽的出口與第一個套管102的入口連接，換熱器與第N個套管102的出口連接。也即上述「套管102的入口與母液槽的出口連接，套管102的出口與換熱器連接」，並不要求所有套管102的入口與母液槽直接連接，也不要求所有套管102的出口和換熱器直接連接，其還包括某條套管102通過其它套管102和母液槽、換熱器連接的情形。
本實施例中，為了保證從套管102中流出的母液後續的換熱效果，優選換熱器為板式換熱器。此外，過濾機5的種類一般為立盤過濾機5。
需要說明的是，從圖2中可以看到，在過濾機5和錐形母液槽7之間設置有氣液分離器6。但是現有技術中，為了實現氣液分離，還可以在過濾機5內設置氣液分離單元，從而不需要額外單獨設置一個氣液分離器6。
基於上述氧化鋁分解系統，本實施例還提供一種氧化鋁分解槽裝置中間降溫方法，包括以下步驟：
S1、在上述提到的分解槽裝置中位於中間的多個連續的分解槽的提料管2外設置套管102；
S2、將過濾機5過濾得到的母液注入到母液槽中去除浮遊物；
S3、將S2中得到的母液注入到套管102中，並使得高溫的料漿和低溫的母液進行換熱；
S4、將換熱後的母液注入到通有精液的換熱器和精液進行換熱。
本實施例中，採用母液對分解槽的料漿進行冷卻，從而將料漿中攜帶的熱量轉移到母液當中。又由於母液自身需要進行升溫處理，因此料漿中的熱量轉移之後得到了有效的利用，避免了熱損失。
當然需要說明的是，除了本實施例中採用母液槽中的母液對提料管2中的料漿進行換熱之外，還可以將過濾機5中得到的母液直接通入到套管102中，並再換熱之後再將母液通入到母液槽中去除浮遊物。
以上實施方式僅用於說明本發明，而非對本發明的限制。儘管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。