集中式過濾系統及方法
2023-05-18 19:32:21
專利名稱：集中式過濾系統及方法
技術領域：
本發明涉及拜耳法氧化鋁生產工藝，特別是涉及一種集中布置的 過濾系統及過濾方法。
背景技術：
拜耳法氧化鋁生產工藝主要分為六大工序，分別為原料工序、溶 出工序、沉降工序、分解工序、蒸發工序、焙燒工序，其中控制過濾 屬於沉降工序，種子過濾、精液熱交換、母液浮遊物回收屬於分解工
序，排鹽苛化屬於蒸發工序。如圖l所示，該工藝流程大致為沉降 過來的粗液經控制過濾裝置l'精製後，得到精液，由精液泵通過管路 輸送到精液熱交換裝置2'換熱，然後由管路輸送到種子過濾裝置3' 中的化漿器中，與種子過濾裝置3'得到的濾餅混合形成混合料漿，對 所述料漿進行處理得到的濾液即為母液，由母液浮遊物裝置4'回收浮 遊物後，經母液泵送到精液熱交換裝置與精液進行換熱，然後由管路 輸送到蒸發工序；在蒸發過程中，將析出的碳酸鈉晶體經排鹽苛化裝 置5'處理。
釆用傳統工藝布置的過濾系統，各裝置均由管道長距離輸送，管 道損耗大，動力消耗大。而且在管道輸送過程中，精液在管道中部分 分解，會造成管道結疤堵塞，需要定期清理；母液在管道中會溶解部 分浮遊物，造成循環效率下降。此外，由於傳統過濾系統的布置為各 裝置平鋪式，佔地面積較廣。
發明內容
本發明的目的是提供一種將過濾系統各裝置集中布置、節能減耗 的集中式過濾系統及方法。
為達到上述目的，提供一種依照本發明實施方式的集中式過濾系統，其由下而上依次包括精液熱交換和槽罐層，第一管道層，控制
過濾及排鹽苛化層，第二管道層，以及種子過濾層，其中所述精液熱 交換和槽罐層包括精液熱交換裝置以及若干槽罐，所述控制過濾及排 鹽苛化層包括控制過濾裝置和排鹽苛化裝置，所述種子過濾層包括種 子過濾裝置，所述精液熱交換裝置、控制過濾裝置、排鹽苛化裝置、 種子過濾裝置和若干槽罐通過所述第一管道層、第二管道層中的管道 連接。
優選地，所述控制過濾裝置，用於精製粗液以得到精液和濾渣，
並將所述精液送至精液交換裝置，將所述濾渣送至沉降工序；所述種
子過濾裝置，用於對分解完成後的料漿進行過濾，並將過濾得到的濾 液作為母液送入精液熱交換裝置，得到的濾餅作為晶種送到化漿器
中；所述精液熱交換裝置，用於對控制過濾裝置送來的精液和種子過 濾裝置送來的母液進行熱交換，並將熱交換後所得到的降溫後的精液 輸送至種子過濾裝置的化漿器中與晶種混合，將升溫後的母液送到蒸 發工序；所述排鹽苛化裝置，用於對蒸發工序強制效蒸發器送過來的 物料進行排鹽和苛化處理。
優選地，所述種子過濾裝置包括若干晶種立盤過濾機，用於對分 解完成後的料漿進行過濾。
優選地，所述種子過濾裝置還包括位於所述晶種立盤過濾機下方 的化漿器，所述種子過濾裝置對料漿進行過濾後得到的濾餅作為晶種 與所述精液在所述化漿器中混合化漿。
優選地，所述控制過濾裝置包括若干控制過濾葉濾機，用於對粗 液進行精製。
優選地，所述集中式過濾系統還包括若干母液浮遊物回收葉濾 機，與所述控制過濾葉濾機位於同一高度，用於對由所述種子過濾裝 置對分解完成後的料漿進行過濾後得到的濾液進行精製。
優選地，所述排鹽苛化裝置包括排鹽立盤過濾機，用於對對蒸發
5工序強制效蒸發器送過來的物料進行過濾。
優選地，所述精液熱交換裝置包括若干板式換熱器，用於對精液 和母液進行熱交換。
優選地，集中式過濾系統還包括與精液熱交換裝置位於同一高度 的排鹽苛化槽罐、精液熱交換槽罐、種子過濾槽罐以及控制過濾槽罐， 分別用於收集盛放排鹽苛化後、熱交換後、種子過濾後以及控制過濾 後得到的濾液和/或濾餅。
本發明實施方式還提供 一種利用上述集中式過濾系統的集中式
過濾方法，其包括步驟由控制過濾及排鹽苛化層的控制過濾裝置精
制粗液以得到精液和濾渣，將所述精液送至精液熱交換裝置，將所述
濾渣送至沉降工序；由種子過濾層的種子過濾裝置對分解完成後的料
漿進行過濾，並將過濾得到的濾液作為母液送入精液熱交換裝置，得
到的濾餅作為晶種送到化漿器中；由槽罐層的精液熱交換裝置對控制 過濾裝置送來的精液和種子過濾裝置送來的母液進行熱交換，並將熱 交換後所得到的降溫後的精液輸送至種子過濾裝置的化漿器中與晶 種混合，將升溫後的母液送到蒸發工序；由控制過濾及排鹽苛化層的 排鹽苛化裝置對蒸發工序強制效蒸發器送過來的物料進行排鹽和苛 化處理。
本發明所釆用的技術方案，通過將控制過濾裝置、精液熱交換裝 置以及種子過濾裝置集中布置，減少了輸送的管道，不僅避免了因管 道損失而造成的動力消耗，還避免了因管道輸送距離遠而造成的循環 效率下降，達到了節能減耗的目的。同時，立式的布置減少佔地面積， 減少前期的土地投資和管道投資。
圖i是傳統過濾系統的結構示意圖2是本發明實施例的集中式過濾系統的立面布置圖3是本發明實施例的集中式過濾系統的± O.OOO米槽罐區域布置圖4是本發明實施例的集中式過濾系統的+ 27.000米布置圖； 圖5是本發明實施例的集中式過濾系統的+ 51.000米布置圖。 其中，l':控制過濾裝置；2':精液熱交換裝置；3':種子過濾裝 置；4':浮遊物回收裝置；5':排鹽苛化裝置；1:精液熱交換和槽罐 層；2:第一管道層；3:控制過濾及排鹽苛化層；4:第二管道層；5: 種子過濾層；6:板式換熱器；7:控制過濾葉濾機；8:母液浮遊物 回收葉濾機；9:晶種立盤過濾機；10:排鹽苛化槽罐區域；11:精 液熱交換槽罐區域；12:種子過濾槽罐區域；13:控制過濾槽罐區域； 14:石灰乳槽；15:第一苛化槽；16:第二苛化槽；17:鹽沉降槽； 18:強鹼槽；19:控制過濾濾餅槽；20:汙水槽；21:母液浮遊物回 收濾餅槽；22:平底原液槽；23:錐形原液槽；24:化清槽；25:精 液槽；26:粗液槽；27:化漿器。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細 描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
如圖2所示，本發明實施例提供了一種集中式過濾系統，由地面 向上分五層布置，分別為精液熱交換和槽罐層1、第一管道層2、控 制過濾及排鹽苛化層3、第二管道層4以及種子過濾層5。優選地， 所述精液熱交換和槽罐層l位於地面(0.000米)，控制過濾及排鹽苛 化層3位於+ 27.000米高度上，所述種子過濾層5位於+ 51.000米高 度。
其中，所述精液熱交換和槽罐層l位於地面(0.000米)，包括精 液熱交換裝置和槽罐區域。所述精液熱交換裝置包括若干板式換熱器 6，用於對控制過濾裝置送來的精液和種子過濾裝置送來的母液進行 熱交換，並將熱交換後所得到的精液經降溫後輸送至種子過濾裝置的 化漿器中與晶種混合，將升溫後的母液送到蒸發工序。如圖3所示為槽罐區域在0.000米高度上的布置圖，所述槽罐區域分為排鹽苛化槽
罐區域10、精液熱交換槽罐區域11、種子過濾槽罐區域12以及控制 過濾槽罐區域13。所述排鹽苛化槽罐區域IO包括若干石灰乳槽14、 第一苛化槽15、第二苛化槽16、鹽沉降槽17和強鹼槽18;所述精 液熱交換槽罐區域11包括若干控制過濾濾餅槽19、汙水槽20和母 液浮遊物回收濾餅槽21;所述種子過濾槽罐區域12包括若干平底原 液槽22、錐形原液槽23、化清槽24以及汙水槽20;所述控制過濾 槽罐區域13包括精液槽25和粗液槽26。
其中，所述控制過濾及排鹽苛化層3包括控制過濾裝置和排鹽苛 化裝置。所述控制過濾裝置，用於精製粗液以得到精液和濾渣，將所 述精液送至精液熱交換裝置，將所述濾渣送至沉降工序；排鹽苛化裝 置，與所述控制過濾裝置位於同一高度處，用於對蒸發工序強制效蒸 發器送過來的物料進行排鹽和苛化處理進行排鹽和苛化處理。該實施 例中將所述控制過濾裝置和排鹽苛化裝置布置於地面上27米處。如 圖4所示為本發明實施例的集中式過濾系統在+ 27.000米高度上的布 置圖。所述控制過濾裝置包括若干控制過濾葉濾機7，用於對粗液進 行精製，還包括若干母液浮遊物回收葉濾機8，與所述控制過濾葉濾 機7位於同一高度，用於對由所述種子過濾裝置對分解完成後的料漿 進行過濾後得到的濾液進行精製。所述排鹽苛化裝置包括排鹽立盤過 濾機14,用於對蒸發工序強制效蒸發器送過來的物料進行過濾。
其中，所述種子過濾層5包括種子過濾裝置，該實施例中將該層 布置在地面上51米處。如圖5所示是本發明實施例的集中式過濾系統 在+ 51.000米高度上的布置圖。可見，所述種子過濾裝置包括若干晶 種立盤過濾機9，用於對分解完成後的料漿進行過濾。
下面按照先後順序對上述幾個裝置的工藝流程進行簡述。
控制過濾裝置。從管網來的粗液進入到粗液槽26,管網來的石灰 乳進到石灰乳槽14。石灰乳由石灰乳泵送到粗液槽26與粗液進行混合
8(石灰乳作為助濾劑，用量很少)，經粗液泵送到27米平面(這裡的
27米平面，代表的是樓層平面高度，不是設備進口高度)的控制過濾 葉濾機7精製(就是過濾出其中的浮遊物)，精製後得到的液體簡稱為 精液，自流回到精液槽25。過濾出來的濾渣卸到地面(0平面)的控 制過濾濾餅槽19。精液槽25中的精液由泵送到精液熱交換裝置的板式 換熱器6，控制過濾濾餅槽19中的料漿送到管網。
精液熱交換裝置。控制過濾裝置送過來的精液通過板式換熱器6 逐級與種子過濾裝置送來的母液進行熱交換。降溫後的精液送往種子 過濾裝置中位於晶種立盤過濾機9下方的化漿器27,升溫後的母液送 往管網。
種子過濾裝置。分解分級末槽的料漿送往+ 51.000米平面的晶種 立盤過濾機9進行過濾。過濾後得到的濾餅，作為晶種，卸到化漿器 27中，在化漿器27中與精液進行混合化漿，再送往分解分級的首槽。
過濾後得到的濾液，作為母液，自流到錐型原液槽23。錐型原液 槽23起到一個沉降的作用，上部的澄清液自流到平底原液槽22，底部 沉降的浮遊物，送往位於距地面+27.000米平面的母液浮遊物回收葉 濾機8 (此時母液浮遊物的顆粒比較大，不需要助濾劑)進行精製， 精製過後的液體仍自流回平底原液槽22。得到的濾餅卸到母液浮遊物 回收濾餅槽21，再送往分解分級末槽。平底原液槽22中的母液送往精 液熱交換裝置的板式換熱器6與精液換熱。
排鹽苛化裝置。管網來的含鹽料漿(鹽指的是碳酸鹽)進到鹽沉 降槽，進行沉降，析出的鹽類沉到底部，上層的澄清液自流到強鹼槽 18。底部的鹽類料漿送往距地面+ 27.000米平面的排鹽立盤過濾機14 進行過濾。過濾出來的濾液也自流到強鹼槽18,強鹼槽18中的強鹼液 送往管網。過濾出來的濾餅卸到第一苛化槽15。管網送來的熱水進到 第一苛化槽15將濾餅溶成液體(碳酸鹽易溶於熱水)，與石灰乳槽14 送來的的石灰乳反應(苛化反應)，第一苛化槽15的混合漿液自流到第二苛化槽16繼續反應，充分反應後的料漿送往管網。
由以上實施例可以看出，本發明實施例通過將控制過濾裝置、精 液熱交換裝置、種子過濾裝置以及排鹽苛化裝置集中布置，減少了輸 送用管道，避免了因管道損失而造成的動力消耗，以及因管道輸送距 離遠而造成的循環效率下降，達到了節能減耗的目的。同時，立式的 布置減少佔地面積，減少前期的土地投資和管道投資。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領 域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以 做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種集中式過濾系統，其特徵在於，所述集中式過濾系統由下而上依次包括精液熱交換和槽罐層，第一管道層，控制過濾及排鹽苛化層，第二管道層，以及種子過濾層，其中所述精液熱交換和槽罐層包括精液熱交換裝置以及若干槽罐，所述控制過濾及排鹽苛化層包括控制過濾裝置和排鹽苛化裝置，所述種子過濾層包括種子過濾裝置，所述精液熱交換裝置、控制過濾裝置、排鹽苛化裝置、種子過濾裝置和若干槽罐通過所述第一管道層、第二管道層中的管道連接。
2、 如權利要求l所述的集中式過濾系統，其特徵在於， 所述控制過濾裝置，用於精製粗液以得到精液和濾渣，並將所述精液送至精液交換裝置，將所述濾渣送至沉降工序；所述種子過濾裝置，用於對分解完成後的料漿進行過濾，並將過 濾得到的濾液作為母液送入精液熱交換裝置，過濾得到的濾餅作為晶 種送到化漿器中；所述精液熱交換裝置，用於對控制過濾裝置送來的精液和種子過 濾裝置送來的母液進行熱交換，並將熱交換後所得到的降溫後的精液 送至種子過濾裝置的化漿器中與晶種混合，所得到的升溫後的母液送 往蒸發工序；所述排鹽苛化裝置，用於對強制循環效蒸發器送來的物料進行排 鹽和苛化處理。
3、 如權利要求1或2所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所 述種子過濾裝置包括若干晶種立盤過濾機，用於分解完成後的料漿進 行過濾。
4、 如權利要求3所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所述種 子過濾裝置還包括位於所述晶種立盤過濾機下方的化漿器，所述種子 過濾裝置對分解完成後的料漿進行過濾後得到的濾餅作為晶種與所 述精液在所述化漿器中混合化漿。
5、 如權利要求l或2所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所 述控制過濾裝置包括若干控制過濾葉濾機，用於對粗液進行精製。
6、 如權利要求5所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所述集 中式過濾系統還包括若干母液浮遊物回收葉濾機，與所述控制過濾葉 濾機位於同一高度，用於對由所述種子過濾裝置對分解完成的料漿進 行過濾後得到的濾液進行精製。
7、 如權利要求l或2所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所 述排鹽苛化裝置包括排鹽立盤過濾機，用於對蒸發工序送過來的強制 循環效的物料進行處理。
8、 如權利要求1或2所述的集中式過濾系統，其特徵在於，所 述精液熱交換裝置包括若干板式換熱器，用於對精液和母液進行熱交 換。
9、 如權利要求1或2所述的集中式過濾系統，其特徵在於，集 中式過濾系統還包括與精液熱交換裝置位於同一高度的排鹽苛化槽 罐、精液熱交換槽罐、種子過濾槽罐以及控制過濾槽罐，分別用於收 集排鹽苛化後、種子過濾後以及控制過濾後得到的濾液和/或濾餅。
10、 一種利用上述集中式過濾系統的集中式過濾方法，其特徵在 於，所述方法包括步驟由控制過濾及排鹽苛化層的控制過濾裝置精 制粗液以得到精液和濾渣，將所述精液送至精液熱交換裝置，將所述 濾渣送至沉降工序；由種子過濾層的種子過濾裝置對分解完成後的料 漿進行過濾，並將過濾得到的濾液作為母液送入精液熱交換裝置，得 到的濾餅作為晶種送到化漿器中；由槽罐層的精液熱交換裝置對控制 過濾裝置送來的精液和種子過濾裝置送來的母液進行熱交換，並將熱 交換後所得到的降溫後的精液輸送至種子過濾裝置的化漿器中與晶 種混合，將升溫後的母液送到蒸發工序；由控制過濾及排鹽苛化層的排鹽苛化裝置對蒸發工序強制效蒸發器送過來的物料進行排鹽和苛 化處理。
全文摘要
本發明公開了一種集中式過濾系統，其由下而上依次包括精液熱交換和槽罐層，第一管道層，控制過濾及排鹽苛化層，第二管道層，以及種子過濾層，其中所述精液熱交換和槽罐層包括精液熱交換裝置以及若干槽罐，所述控制過濾及排鹽苛化層包括控制過濾裝置和排鹽苛化裝置，所述種子過濾層包括種子過濾裝置，所述精液熱交換裝置、控制過濾裝置、排鹽苛化裝置、種子過濾裝置和若干槽罐通過所述第一管道層、第二管道層中的管道連接。本發明的技術方案，減少了輸送的管道，避免了因管道損失而造成的動力消耗以及因管道輸送距離遠而造成的循環效率下降，達到了節能減耗的目的。
文檔編號B01D36/04GK101670208SQ20091017813
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月9日 優先權日2009年10月9日
發明者馮雨田, 雄 張, 張吉偉 申請人:杭州錦江集團有限公司