一种氧化铝分解系统及氧化铝分解槽装置中间降温方法

摘要

本发明涉及氧化铝生产技术领域，提供了一种氧化铝分解系统及氧化铝分解槽装置中间降温方法。其中，氧化铝分解系统包括过滤机，与过滤机连接的分解槽装置和母液槽，以及用于母液和精液换热的第一换热器；分解槽中多个连续的中间分解槽各连接有一个第二换热器；第二换热器包括高温流体通道和低温流体通道；高温流体通道的入口与中间分解槽的出料口连接，出口与中间分解槽的入料口连接；低温流体通道的入口与母液槽的出口连接，出口与第一换热器连接。该方案采用母液对分解槽的料浆进行冷却，从而将料浆中携带的热量转移到母液当中。又由于母液自身需要进行升温处理，因此料浆中的热量转移之后得到了有效的利用，避免了热损失。

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝生产技术领域，尤其涉及一种氧化铝分解系统及氧化铝分解槽装置中间降温方法。

背景技术

氧化铝分解槽装置一般包括多个串联的分解槽，且为了实现较好的分解效果，往往需要对中间的多个分解(中间分解槽1)槽进行降温处理。请参见图1，由于各个位于中间的分解槽的降温原理都一样，因此该图仅给出其中一个分解槽的降温原理示意图，具体地：通过宽通道板式换热器对分解槽中的料浆进行降温，也即将料浆通过料浆泵8注入到宽通道板式换热器(也即图中第二换热器2)中的高温流体通道中；在此基础上，宽通道板式换热器中的低温流体通道中注入循环上水，并最终将循环回水注入到冷却塔中进行冷却。

此外，从图1中还可知，过滤机3的其中一个出口和上述分解槽连接，另一个出口依次连接有气液分离器4、锥形母液槽5、柱形母液槽6和母液泵7。

就上述氧化铝分解槽装置中间降温技术中的第一级分解槽降热而言，每生产吨氧化铝，其需要5.71吨的循环水来进行循环，且循环上水和循环回水之间的温差为10℃。通过计算发现，如果将从料浆中吸收的热量均通过冷却塔释放到大气中的话，那么生产1吨氧化铝时，其造成的损失为6.28元，由此年产能100万吨级的氧化铝厂年损失628.28万元。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是：提供一种氧化铝分解系统及氧化铝分解槽装置中间降温方法，解决现有技术中采用循环水对分解槽降温导致热损失的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氧化铝分解系统，包括过滤机，与所述过滤机连接的分解槽装置，与所述过滤机连接的母液槽，以及用于母液和精液之间进行换热的第一换热器；所述分解槽装置包括两个端部分解槽，以及串联在两个所述端部分解槽之间的中间分解槽；多个连续的所述中间分解槽各连接有一个第二换热器；所述第二换热器包括高温流体通道和低温流体通道；所述高温流体通道的入口与所述中间分解槽的出料口连接，所述高温流体通道的出口与所述中间分解槽的入料口连接；所述低温流体通道的入口与所述母液槽的出口连接，所述低温流体通道的出口与所述第一换热器连接。

优选地，所述母液槽包括依次连接的锥形母液槽和柱形母液槽；所述过滤机与所述锥形母液槽的入口连接，所述低温流体通道的入口与所述柱形母液槽的出口连接。

优选地，所述低温流体通道的入口与所述锥形母液槽之间设置有母液泵。

优选地，所述过滤机内设置有气液分离单元。

优选地，所述过滤机为立盘过滤机。

优选地，所述第二换热器为宽通道板式换热器；所述第一换热器为板式换热器。

优选地，与所述第二换热器连接的所述中间分解槽的数量为五个。

本发明还提供一种氧化铝分解系统，包括过滤机，与所述过滤机连接的分解槽装置，用于容纳母液的母液槽，以及与所述母液槽连接并用于母液和精液之间进行换热的第一换热器；所述分解槽装置包括两个端部分解槽，以及串联在两个所述端部分解槽之间的中间分解槽；多个连续的所述中间分解槽各连接有一个第二换热器；所述第二换热器包括高温流体通道和低温流体通道；所述高温流体通道的入口与所述中间分解槽的出料口连接，所述高温流体通道的出口与所述中间分解槽的入料口连接；所述低温流体通道的入口与所述过滤机连接，并将所述过滤机中过滤得到的母液注入所述低温流体通道中，所述低温流体通道的出口与所述母液槽连接。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的氧化铝分解系统，包括过滤机，与所述过滤机连接的分解槽装置，与所述过滤机连接的母液槽，以及用于母液和精液之间进行换热的第一换热器；所述分解槽装置包括两个端部分解槽，以及串联在两个所述端部分解槽之间的中间分解槽；多个连续的所述中间分解槽各连接有一个第二换热器；所述第二换热器包括高温流体通道和低温流体通道；所述高温流体通道的入口与所述中间分解槽的出料口连接，所述高温流体通道的出口与所述中间分解槽的入料口连接；所述低温流体通道的入口与所述母液槽的出口连接，所述低温流体通道的出口与所述第一换热器连接。该方案采用母液对分解槽的料浆进行冷却，从而将料浆中携带的热量转移到母液当中。又由于母液自身需要进行升温处理，因此料浆中的热量转移之后得到了有效的利用，避免了热损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的氧化铝分解系统的结构示意图；

图2是本申请实施例的氧化铝分解系统的结构示意图；

图中：1、中间分解槽；2、第二换热器；3、过滤机；4、气液分离器；5、锥形母液槽；6、柱形母液槽；7、母液泵；8、料浆泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例的氧化铝分解系统，请参见图2，包括过滤机3，与所述过滤机3连接的分解槽装置，与所述过滤机3连接的母液槽，以及用于母液和精液之间进行换热的第一换热器(图中未示出)。

其中，分解槽装置包括两个端部分解槽，以及串联在两个所述端部分解槽之间的中间分解槽1。需要说明的是，“端部分解槽”和“中间分解槽”是为了区分位于两端的分解槽和位于中间的分解槽。

由于分解槽装置中，前后两端的分解槽的温度一般不需要进行降温处理，而只有位于中间的分解槽需要处理，因此，本实施例中，将多个连续的所述中间分解槽1各连接一个第二换热器2。优选从靠近过滤机3的位置开始数，第三个中间分解槽1至第八个中间分解槽1均和第二换热器2连接。当然，基于具体的生产工艺，与第二换热器2连接的中间分解槽1的数量和位置均可以相应的调整，从而达到最佳的工艺效果。

其中，第二换热器2包括高温流体通道和低温流体通道。高温流体通道的入口与所述中间分解槽1的出料口连接，所述高温流体通道的出口与所述中间分解槽1的入料口连接，从而分解槽中的料浆进入换热器中进行降温处理，并且将降温处理之后的料浆通过入料口注入到分解槽中。需要说明的是，第二换热器2连接在中间分解槽1的入料口和出料口之间，并显然是设置在中间分解槽1的外面。在此基础上，在中间分解槽1和第二换热器2之间设置有料浆泵8，并在料浆泵8的作用之下，料浆从中间分解槽1中进入到第二换热器2的高温流体通道中。

在此基础上，第二换热器2中通入的冷却介质为母液槽中流出的母液。

不同于现有技术中母液槽中的母液通入第一换热器和精液进行换热，本实施例中，在母液和精液进行换热之前，先将母液通入第二换热器2中和料浆进行换热。

本实施例中，母液槽包括依次连接的锥形母液槽5和柱形母液槽6。其中，锥形母液槽5的入口连接过滤机3，对过滤机3中流出的母液进行去除浮游物处理，使得浮游物沉淀到锥形母液槽5的底部。而锥形母液槽5上端的母液则后续进入柱形母液槽6。显然，母液槽的形式不受本实施例的限制，还可以采用其它可行的结构形式。

在此基础上，为了将柱形母液槽6中的母液注入到第二换热器2中，在柱形母液槽6和第二换热器2之间设置了母液泵7。母液泵7将母液从第二换热器2的低温流体通道的入口泵入，在第二换热器2中和料浆进行换热，并最终从低温流体通道的出口流出。对换热后的母液，将其注入到第一换热器中和精液进行换热。

由上可知，低温流体通道的入口与母液槽的出口连接，低温流体通道的出口与第一换热器连接。

但是需要说明的是，第二换热器2的数量不仅一个，多个第二换热器2的低温流体通道之间优选采用串联的形式。该种情况下，假设N个第二换热器2的低温流体通道串联，那么母液槽的出口与第一个低温流体通道的入口连接，第一换热器与第N个低温流体通道的出口连接。也即上述“低温流体通道的入口与母液槽的出口连接，低温流体通道的出口与第一换热器连接”，并不要求所有低温流体通道的入口与母液槽直接连接，也不要求所有低温流体通道的出口和第一换热器直接连接，其还包括某条低温流体通道通过其它低温流体通道和母液槽、第一换热器连接的情形。

本实施例中，为了保证换热效果，一般第二换热器2为宽通道板式换热器；第一换热器为板式换热器。此外，过滤机3的种类一般为立盘过滤机。

需要说明的是，从图2中可以看到，在过滤机3和锥形母液槽5之间设置有气液分离器4。但是现有技术中，为了实现气液分离，还可以在过滤机3内设置气液分离单元，从而不需要额外单独设置一个气液分离器。

基于上述氧化铝分解系统，本实施例还提供一种氧化铝分解槽装置中间降温方法，包括以下步骤：

S1、将上述提到的分解槽装置中位于中间的多个连续的分解槽和第二换热器2连接，以使得分解槽中的料浆进入到第二换热器2的高温流体通道中；

S2、将过滤机3过滤得到的母液注入到母液槽中去除浮游物；

S3、将S2中得到的母液注入到第二换热器2的低温流体通道中，并使得高温的料浆和低温的母液进行换热；

S4、将料浆重新注入到分解槽中，并将母液注入到通有精液的第一换热器和精液进行换热。

本实施例中，采用母液对分解槽的料浆进行冷却，从而将料浆中携带的热量转移到母液当中。又由于母液自身需要进行升温处理，因此料浆中的热量转移之后得到了有效的利用，避免了热损失。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。