專利名稱：一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金各行業(yè)氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸發(fā)工序控制蒸發(fā)器 內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法。
背景技術(shù)：
在堿法生產(chǎn)氧化鋁的過程中，礦石和石灰?guī)氲奶妓猁}和硫化物在浸出(溶出) 過程中與苛性堿反應(yīng)生成的部分碳酸鈉和硫酸鈉是逐漸積累的，當(dāng)分解母液中碳酸鈉、硫 酸鈉經(jīng)過若干循環(huán)積累到某一含量時，將此母液蒸發(fā)到要求的濃度時，則過飽和的碳酸鈉 和硫酸鈉即開始結(jié)晶析出，直至達(dá)到該濃度下的平衡含量為止。在蒸發(fā)過程中析出的碳酸 鈉和硫酸鈉數(shù)量與每一循環(huán)中進(jìn)入(礦石和燃料帶入)的數(shù)量相等，于是溶液中碳酸鈉和 硫酸鈉含量保持恒定，不再積累。碳酸鈉和硫酸鈉在母液中的溶解度隨溫度升高而增加。溫 度低，析出的碳酸鈉和硫酸鈉多。結(jié)晶析出的一部分一水碳酸鈉和硫酸鈉在蒸發(fā)器加熱面 上形成結(jié)垢，嚴(yán)重影響了蒸發(fā)效率，并增加蒸汽消耗。為了消除一水碳酸鈉和硫酸鈉在蒸發(fā) 器加熱面上形成的結(jié)垢，以降低蒸汽消耗，提高蒸發(fā)器產(chǎn)能，目前一般采用水煮法來消除此 類結(jié)垢，即當(dāng)蒸發(fā)器效率下降到一定程度時，就往蒸發(fā)器內(nèi)注水加熱煮結(jié)垢，使其溶化。但 該法所能維持的時間周期較短(一般3天左右甚至更短)，水煮頻繁，且煮后的水進(jìn)入生產(chǎn) 流程，還需要用蒸發(fā)器蒸來排除，從而造成蒸汽消耗高，成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于結(jié)晶堿析出而 造成蒸發(fā)器加熱面上結(jié)垢，嚴(yán)重影響蒸發(fā)效率，增加蒸汽消耗的技術(shù)問題。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案將沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后的蒸發(fā)母液部分返回蒸發(fā)工序中最后3效蒸發(fā)器 之一內(nèi)，以降低碳酸鹽和硫酸鹽在最后3效內(nèi)的結(jié)晶析出量。由于碳酸鹽和硫酸鹽的溶解 度是隨溫度的降低和蒸發(fā)母液濃度的升高而降低的，在蒸發(fā)工序最后3效蒸發(fā)器中，特別 是蒸發(fā)器的1效(出料效)中，蒸發(fā)母液濃度已較高，因而碳酸鹽和硫酸鹽溶解度下降，碳 酸鹽和硫酸鹽開始大量結(jié)晶析出。這時從第3效蒸發(fā)器加入經(jīng)沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后 的蒸發(fā)母液，可降低其過飽和度，使加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉的結(jié)晶析出速度減緩，水洗 煮罐周期延長，從而減少了洗水進(jìn)入生產(chǎn)流程，降低了蒸汽消耗量，提高蒸發(fā)效率。蒸發(fā)工序采用逆流流程作業(yè)工藝流程。在逆流作業(yè)流程中，1 3效蒸發(fā)器內(nèi)的母 液濃度在逐漸升高，因而，碳酸鈉和硫酸鈉的溶解度提高，其結(jié)晶析出減少。因而，碳酸鈉和 硫酸鈉的溶解度下降，其過飽和度增大，碳酸鈉和硫酸鈉的結(jié)晶析出量逐漸增加，這時從第 3效蒸發(fā)器內(nèi)加入經(jīng)沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后的蒸發(fā)母液，可降低其過飽和度，使加熱面 上的碳酸鈉和硫酸鈉的結(jié)晶析出速度減緩。將所述蒸發(fā)母液部分返回逆流作業(yè)蒸發(fā)器的第3效蒸發(fā)器內(nèi)，以降低碳酸鹽和硫酸鹽在1 3效蒸發(fā)器內(nèi)的結(jié)晶析出量。在逆流作業(yè)流程中，1 3效蒸發(fā)器內(nèi)的母液濃度 在逐漸升高，因而，碳酸鈉和硫酸鈉的溶解度下降，其過飽和度增大，碳酸鈉和硫酸鈉的結(jié) 晶析出量逐漸增加，這時加入經(jīng)沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后的蒸發(fā)母液，可以有效地降低 蒸發(fā)母液中碳酸鹽和硫酸鹽的過飽和度，從而使加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉的結(jié)晶析出速 度減緩。水洗煮罐周期延長，從而減少了洗水進(jìn)入生產(chǎn)流程，降低了蒸汽消耗量，提高蒸發(fā) 效率。所述蒸發(fā)母液返回蒸發(fā)工序部分與蒸發(fā)母液總量的比為0.5 1.5 3，其優(yōu)選方 式為1 3。該方法適用于板式降膜蒸發(fā)器內(nèi)。該方法同樣適用于外加熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、碳酸鹽和硫酸鹽在蒸發(fā)器的加熱面上結(jié)晶析出量與現(xiàn)有技術(shù)相比有顯著降低， 高溫效加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢速度減緩，水洗煮罐周期延長(由現(xiàn)有技術(shù)的3天 煮1次延長到5天以上煮1次)，從而減少了洗水進(jìn)入生產(chǎn)流程，降低了蒸汽消耗量。2、由于蒸發(fā)器加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢減少，蒸發(fā)效率較現(xiàn)有技術(shù)大大提 高，蒸發(fā)器平均產(chǎn)能較現(xiàn)有技術(shù)提高了 10 15%。


圖1為本發(fā)明用于板式降膜蒸發(fā)器的工藝流程簡圖。圖2為本發(fā)明用于外加熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器的工藝流程簡圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一以逆流流程6效作業(yè)4級自蒸發(fā)的板式降膜蒸發(fā)器為例。如附圖1所示蒸發(fā)原液(種分母液)由原液泵1分別送到蒸發(fā)器2的6效和5 效內(nèi)蒸發(fā)，并由循環(huán)泵3不停地打循環(huán)布膜蒸發(fā)，然后通過過料泵4將本級蒸發(fā)后的溶液輸 送到下一級蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，這樣，溶液在經(jīng)過6級蒸發(fā)后，在1效蒸發(fā)器內(nèi)經(jīng)過自壓方 式進(jìn)入1 4級自蒸發(fā)器5內(nèi)，作進(jìn)一步自蒸發(fā)濃縮，經(jīng)4級自蒸發(fā)后，溶液經(jīng)出料泵6送 入母液沉降槽7內(nèi)進(jìn)行碳酸鹽與硫酸鹽的分離，分離后的溢流(蒸發(fā)母液)進(jìn)入溢流槽8 中，然后將1/3溢流(蒸發(fā)母液)用母液泵送拜耳法配料，其余由返回母液泵9輸送到蒸發(fā) 器3效內(nèi)，以降低蒸發(fā)器內(nèi)母液碳酸鈉和硫酸鈉的飽和度，從而抑制碳酸鈉和硫酸鈉在1 3效蒸發(fā)器內(nèi)的大量析出，使高溫效加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢速度減緩，蒸發(fā)效率得 到提高，水洗煮罐周期延長。實(shí)施例二 以逆流流程4效作業(yè)1級自蒸發(fā)的外加熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器為例加以說明。如附圖所示蒸發(fā)原液(種分母液)由原液泵1輸送到第4效預(yù)熱器2中，經(jīng)預(yù) 熱器預(yù)熱后再進(jìn)入第4效蒸發(fā)器3內(nèi)蒸發(fā)，然后通過中間泵4將本級蒸發(fā)后的溶液輸送到 3效預(yù)熱器中，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后再進(jìn)入3效蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，然后通過中間泵將本級蒸發(fā)后的 溶液輸送到2效預(yù)熱器中，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后再進(jìn)入2效蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，然后再通過中間泵將本級蒸發(fā)后的溶液輸送到1效預(yù)熱器中，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后再進(jìn)入1效蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，蒸發(fā)后 的溶液通過自壓進(jìn)入自蒸發(fā)器5內(nèi)進(jìn)行自蒸發(fā)，自蒸發(fā)后的溶液通過自壓方式進(jìn)入母液沉 降槽6內(nèi)進(jìn)行碳酸鈉和硫酸鈉的沉降分離，分離后的溢流(蒸發(fā)母液)經(jīng)溢流槽7通過母 液泵8將2/3母液送拜耳法配料，1/3經(jīng)返回母液泵9返回3效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行二次蒸發(fā)，以 降低蒸發(fā)器內(nèi)母液碳酸鈉和硫酸鈉的飽和度，從而抑制碳酸鈉和硫酸鈉在1 3效蒸發(fā)器 內(nèi)的大量析出，使高溫效加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢速度減緩，蒸發(fā)效率得到提高，水 洗煮罐周期延長。
權(quán)利要求
1.一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，其特征在于將沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后 的蒸發(fā)母液部分返回蒸發(fā)工序中最后3效蒸發(fā)器之一內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，其特征在于蒸發(fā)工序 采用逆流流程作業(yè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，其特征在于將所述蒸 發(fā)母液部分返回蒸發(fā)工序中3效蒸發(fā)器內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，其特征在于所述 蒸發(fā)母液返回蒸發(fā)工序部分與蒸發(fā)母液總量的比為0. 5 1. 5 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，其特征在于所述蒸發(fā) 母液返回蒸發(fā)工序部分與蒸發(fā)母液總量的比為1 3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶堿析出的方法，它是將沉降分離碳酸鹽和硫酸鹽后的蒸發(fā)母液部分返回蒸發(fā)工序中最后3效蒸發(fā)器蒸發(fā)器之一內(nèi)，以降低碳酸鹽和硫酸鹽在最后3效內(nèi)的結(jié)晶析出量。該方法可用蒸發(fā)工序逆流流程作業(yè)。將所述蒸發(fā)母液部分返回蒸發(fā)工序中3效蒸發(fā)器內(nèi)，以降低碳酸鹽和硫酸鹽最后3個效內(nèi)的結(jié)晶析出量。所述蒸發(fā)母液返回蒸發(fā)工序部分與蒸發(fā)母液總量的比為0.5-1.5∶3。該方法適用于板式降膜蒸發(fā)器內(nèi)，同樣適用于外加熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器。采用本發(fā)明后，蒸發(fā)器加熱面上結(jié)晶堿析出量與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著降低，高溫效加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢速度減緩，水洗煮罐周期延長，從而減少了洗水進(jìn)入生產(chǎn)流程，降低了蒸汽消耗量。由于蒸發(fā)器加熱面上的碳酸鈉和硫酸鈉結(jié)垢減少，蒸發(fā)效率大大提高，蒸發(fā)器平均產(chǎn)能較現(xiàn)有技術(shù)提高了10～15％。
文檔編號B01D9/02GK102107897SQ20091031207
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉華龍, 劉忠泉, 盧智勇, 吳建明, 周立勛, 尹建剛, 張成林, 敖永黔, 楊拯房, 楊貴軍, 王傳躍, 王奎, 王文志, 谷金安, 陳世平, 龔智遠(yuǎn) 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司