高压组溶出器提产降耗的措施

高压组溶出器提产降耗的措施

1高压溶出方式中国铝化工有限公司有限公司（以下简称“我们公司”）是一家生产氧化锌的混合工艺。在拜耳法中，采用高压溶出法和管道化溶出法，其中高压溶出产量占总收率的42%45%。我厂共有6组高压溶出器,Ⅰ～Ⅳ组的溶出罐个数、自蒸发级数和预热级数相同,为老高压部分;Ⅴ、Ⅵ组溶出器的溶出罐个数、自蒸发级数和预热级数相同,为新高压部分。长期以来、Ⅵ组一直存在溶出指标差,产能偏低,汽耗高等问题,严重影响了我厂的提产降耗。22高压溶出器组的改造2.1溶出器的充分利用高压Ⅵ组溶出器为五级自蒸发、四级预热,其预热温度一般在153～155℃之间,但是用远红外遥感测温器测温时发现,其冷凝水温度高达140～145℃。因此,可以肯定溶出器的各级乏汽未得到充分利用。由于乏汽没有被充分利用,必然造成预热温度低,使高压溶出加热段新蒸汽的耗量增加,这不仅造成新蒸汽的用量增大,而且由于通入新蒸汽的量较大,在一定程度上加大了对原矿浆的稀释作用,不利于原矿浆的溶出,从而导致溶出率降低,溶出赤泥A/S偏高,溶出系统的产能下降。2.2改革措施2.2.1增设两组预热增加预热级数,增大预热器面积是提高预热温度的直接途径,高压Ⅵ组溶出器原来为五级自蒸发、四级预热,每级预热由2台单程预热器组成,每台单程预热器的预热面积为40m2。改造前Ⅵ组的总预热面积为320m2。增加一级预热,将其改为五级自蒸发、五级预热。1～4级预热在原基础上各增加1台单程预热器,同时增加由4台单程预热器构成的第5级预热,这样总预热面积为:预热面积增加到640m2,比改造前增大了1倍。改造前后预热器台数、级数和总预热面积对照见表1所示。2.2.2蒸发器出口疏水阀选择合适的疏水阀,能起到良好的阻汽疏水作用。改造前预热器及冷凝水自蒸发器出口未安装疏水阀,大量乏汽随冷凝水直通外排,造成乏汽不能被预热器充分吸收利用,预热温度偏低。改造时在各级预热器、冷凝水自蒸发器出口选型安装了阿姆斯壮蒸汽疏水阀,减少了乏汽外泄量,乏汽利用率明显提高。3改造效果3.1在改造前后，比较了自助式装置的操作条件、新蒸汽的消耗和其他变化3.1.1自蒸发器压力改造前后自蒸发器操作条件的对比见表2所示。从表2中可以看出,改造前由于部分乏汽直通泄漏,各组自蒸发器的压力较低。在各级预热器、冷凝水自蒸发器出口安装了阿姆斯壮蒸汽疏水阀后,各级自蒸发器压力较改造前有所升高,同时由于预热面积比改造前增大1倍,乏汽利用率明显提高,各级自蒸发器压力上升幅度不大,仅为00.2～0.05MPa。自蒸发器压力适度升高,产生的乏汽温度随之升高,与原矿浆的温差增大,有利于热交换过程的进行。3.1.2机组单位内部耗汽量及冷凝水温度对比改造前,机组的预热温度153～155℃,每m3原矿浆溶出过程的耗汽量为:Q耗汽量=2.3×(250℃溶出-153℃预热)=233.1kg/m3原矿浆,机组小时耗汽量:104×223.1=23.20t/h,与现场流量表相符。改造后,机组预热温度升高到171～173℃,每m3原矿浆溶出过程的耗汽量为:Q耗汽量=2.3×(250℃溶出-171℃预热)=181.7kg/m3原矿浆机组小时耗汽量:104×181.7=18.90t/h,与现场流量表相符。式中104——机组进料量,单位m3/h。改造前后机组的预热温度、m3原矿浆耗汽量、机组小时耗汽量及冷凝水的温度对比情况见表3所示。改造后乏汽的利用率明显提高,预热器温度较改造前提高18℃,小时新蒸汽耗量下降4.30t/h,预热器冷凝水温度也较原来的降低了12～13℃。3.2转化前后的溶解指标的比较3.2.1在转化前后，ac和a-s的溶解指数进行了比较改造前后Ⅵ组溶出ak、A/S的对比见表4所示。从表4中可以看出,改造后高压Ⅵ组的溶出ak和A/S明显优于改造前。3.2.2经过转化的高压组和组的比较表明改造后高压Ⅵ组与Ⅴ组溶出ak、A/S对比见表5所示。改造后高压Ⅵ组溶出ak,A/S优于高压Ⅴ组。3.3前后矿浆和冲浪板程度的变化改造前后矿浆的Nk变化及冲淡程度有变化可以通过以下计算得出。3.3.1加标回复突变实验总进料量104m3/h(原矿浆)+23.2024m3/h(蒸汽)=127.2024m3/h;反应时矿浆Nk=(104÷127.2024)×270=220.75g/L矿浆中Nk降低270-220.75=49.25g/L冲淡(1-220.75/270)×100%=18.24%3.3.2矿浆nk比改造前疗效总进料量104m3/h(原矿浆)+18.8968m3/h(蒸汽)=122.8968m3/h;反应时矿浆Nk=(104÷122.8968)×270=228.48g/L矿浆中Nk降低270-228.48=41.52g/L冲淡(1-228.48/270)×100%=15.38%从上面计算可以看出:改造后溶出矿浆Nk比改造前提高了7.73g/L,冲淡程度下降-2.86%。有利于溶出率的进一步提高,由于冲淡变小,为蒸发汽耗的降低创造了有利条件。4经济分析4.1组溶出器年运转率由于改造后,Ⅵ组溶出器的小时耗汽量较改造前降低4.30t/h,则以Ⅵ组运转率95%计,年节约蒸汽量为:4.30×365×24×95%=35784.6t折价:35784.6×57=203.97万元式中95%——为高压Ⅵ组溶出器年运转率;57——为吨新蒸汽单价。4.2间接经济效益改造后溶出指标得以优化,溶出率得以提高,下面以A/S=11为例计算高压溶出率的变化。4.2.1改造前高压溶出率=(11-1.87)÷11=83.00%4.2.2高压溶出率高压溶出率=(11-1.64)÷11=85.09%由上面计算看出,A/S为11时,改造后高压溶出率可以提高2.09%,有利于进一步提产降耗。5氧化铝水解过程中的节能技术高压Ⅵ组改造后,新蒸汽耗量降低较多,但是沉降槽温度也比改造前有所降低,为减轻氢氧化铝在分离和洗涤过程中的水解程度,确保赤泥外排A/S达标,目前需要通入部分中压蒸汽提温,在节约高压汽的同时,中压汽的耗量有部分增加,没有达到节汽的目的。仍需考虑适当提高高压Ⅵ组溶出器进料量或其它方法,遏制氢氧化铝的水解,真正实现节汽降耗。6增设疏水阀(1)高压Ⅵ组改造前