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第九章 分解母液的蒸发 * 氧化铝生产工艺课件.ppt 职业学院课件教案下载 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 一、蒸发目的及在氧化铝生产中的作用 拜耳法的种分母液和烧结法的碳分母液通常需要进行蒸发，其主要目的： （1） 排除流程中多余的水分，保持循环系统中液量的平衡。 （2）将分解母液蒸浓到到符合铝土矿溶出或配制生料浆的浓度要求。 第一节 概述 第八章 分解母液的蒸发 在氧化铝生产过程中进入流程中的水分主要有：（１）赤泥洗水，约３～８米3／吨干赤泥；（２）氢氧化铝洗水，约0.5～1.5米3／吨- Al(OH)3（３）蒸汽直接加热的冷凝水；（４）原料带入的附着水和结晶水；（５）非生产用水，包括用水笼管冲洗车间地面的水、泵密封用水以及进入的雨水。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 蒸发后母液的去向：烧结法大部分碳分母液经蒸发后去配生料浆，少部分不经蒸发去溶出铝土矿；种分母液蒸发后加入脱硅工序，提高溶液的稳定性。 拜尔法种分母液蒸发后去溶出下一批铝土矿。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 二、蒸发原理 １．相变过程 　 物质都具有三种相态：汽相、液相和固相。蒸发过程包括加热蒸汽变成水和溶液中的水变成汽的两种相变过程。　 　　　　　 2．蒸发过程 借加热作用使溶液中部分溶剂汽化，从而使溶液浓缩的过程称为蒸发过程。 蒸发的一般原理可归结为：液体分子所获的能量超过液体分子间的吸引力之后逸出液面而成为自由分子的过程。于是蒸发持续进行，必须具备如下条件： 热能不断的供给。 汽化生成的蒸气不断的排除。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 3、真空蒸发 真空蒸发的目的是降低溶液的沸点，增加温度差，提高蒸发效率与降低蒸汽消耗。 总温度差：总使用蒸气的饱和温度与进冷凝器的二次蒸汽温度之差。 有效温差：加热蒸气温度与溶液的沸点温度之差。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 一、单效蒸发 溶液在蒸发时，所产生的二次蒸汽不再利用于本系统的作业叫做单效蒸发。 二、多效蒸发 单效蒸发的热利用率很低，所以生产中多采用多效蒸发。一般来说，有几级蒸发器，我们就称为几效蒸发。蒸发器的效数不能无限增加，在多效蒸发中，前一效的二次蒸汽被利用来作次一效的热源，所以次一效的溶液沸点必须低于前一效的沸点。否则蒸发无法进行。 第二节 蒸发生产作业流程及设备 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 多效真空蒸发作业流程 多效真空蒸发作业流程可以分为顺流、逆流和错流三种作业流程。 1、顺流 溶液的流向与蒸汽的流向相同，即由第一效顺序流向末效。其特点是： （1）后一效蒸发室的压力较前一效低，故可借助压力差来完成各效溶液的输送，不需用泵，可节省动力和能耗。（2）一效温度高，浓度低，有利于铝硅酸钠的结晶析出，因而传热系数降低；最后一效出料温度低，热损失小，但由于温度低，粘度大，会给出料和操作上带来困难。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 2、逆流 溶液的流向与蒸汽的流向完全相反。其特点是： （1）溶液温度随浓缩而升高，保证了较高的传热强度。 （2）逆流输送，溶液的温度越来越高，浓度也越来越大。虽然温度高，二氧化硅的溶解度降低，但浓度又提高了二氧化硅的溶解度，因此可防止前几效铝硅酸钠的结晶析出。 （3）由于溶液的温度和浓度同时升高，溶液对加热管的腐蚀作用加强，从而加热管的寿命受到影响。 （4）由于一效出料温度较高，虽然热损失较大，但出料顺畅。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 3、错流 既有顺流又有逆流的作业称为错流。其特点介于顺流和错流之间。其目的在于清洗蒸法器管内的结疤，提高蒸发效率。 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 蒸发过程实质上是一种热能传递过程，可以用传热方程式来表示。 q=KF△t 式中： q--- 单位时间的传热量，KJ/h K-- 传热系数。KJ/m2*h*℃ F--- 传热面积。m2 △t--- 有效温差。℃ 第三节 影响蒸发产能的因素和措施 第八章 分解母液的蒸发 第八章 分解母液的蒸发 传热系数的影响 传热系数是指在一小时，温差为1℃时，每1 m2加热面积上所通过的热量。影响传热系数的因素很多，可由下式表示： 1