如何提高拜尔法溶出单套管预热温度.docVIP

如何提高拜尔法溶出单套管预热温度 　　摘要：本文就生产中单套管预热温度低的原因、危害进行了分析，提出了调整工艺操作、设备技改、结疤清理等改进方案，取得了好的效果。 　　关键词：单套管 温度 结疤 清洗 　　 　　0 引言 　　根据山西一水硬铝石的特点，某厂采用多级间接法、连续压煮工艺，其流程是原矿浆经预脱硅后，配入合适的循环母液，经隔膜泵送入六级单管及四级预热压煮器预热，然后用热电厂送来的6.0Mpa新蒸汽间接加热至溶出温度，经保温停留后经十级闪蒸降温降压，闪蒸的乏汽送入相应的压煮器进行预热，闪蒸后的矿浆用一次洗液稀释成合格的稀释矿浆送沉降。高压溶出是整个拜耳法热能消耗的主要工序之一，它的热耗大约占整个拜耳法生产线总热耗的40%左右。所以生产中提高预热温度，是调节整个闪蒸系统，提高乏汽的利用率，减少热量的损失，降低新蒸汽的消耗和维持生产稳定的重要因素。而生产中由于管道结疤、闪蒸系统配置不合理造成能源浪费，本文根据生产经验提出改进方式。 　　1 现状分析 　　根据山西一水硬铝石的特点，某厂采用6级单管加4级预热压煮器预热工艺，设计单套管的预热温度174℃。生产初期，单套管的预热温度能达到190℃，生产3年后，预热温度实际只能达到158-162℃。 　　2 单套管预热温度低的产生原因及危害 　　溶出单套管预热温度低的原因有： 　　2.1 隔膜泵来料温度低。 　　2.2 预脱硅效率差。山西的一水硬铝石矿在进入单套管前进行了常压预脱硅，将矿石加热至100-105℃，将高岭石中的SiO2预先从溶液中析出，从而降低在单套管及预热压煮器管束中的结疤，实验中预脱硅效率高达90%，但实际生产中预脱硅效率只能达到60%左右，所以进入溶出的硅量增加，加快了单套管内管硅渣的结疤速度。 　　2.3 溶出闪蒸系统控制不好，主要表现在3个方面：①闪蒸系统孔板选型不当，②闪蒸系统运行中控制不到位。③机组出料温度、压力低。闪蒸系统控制不好，易造成闪蒸系统带料，造成单管夹套结疤和冷凝水疏水阀（管道）堵塞，从而影响单管的换热，降低了单套管预热温度。 　　2.4 结疤清理效果不好。在氧化铝生产中，各个工序不可避免的产生结疤，尤其在高压溶出中其产生的结疤更为危害和严重，结疤的产生严重降低了传热系数，造成能耗增高。单套管内管结疤主要是钙钛渣（CaO?TiO2）、钠硅渣（Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O）、钛酸盐和锐钛矿钛相。单管内管结疤主要是闪蒸二次汽带料引起的结疤，其主要成分是氢氧化铝。目前生产传统上对单管内管清理主要是采用酸洗，对单管夹套主要是碱洗的方法清理，结疤清洗率低，严重影响热交换效率。 　　2.5 清理周期过长。计划溶出机组的生产周期为45天，但由于各种原因，实际生产周期高达60天，单套管得不到有效的清理，在35天生产后，结疤不断增厚，压差急剧加大，从而导致单套管预热温度低。 　　单套预热温度低，直接影响闪蒸二次汽的利用率低，增加了溶出新蒸汽的消耗，增加了生产成本，同时有大量的乏汽排入大气，造成了环境的污染。严重时单套管结疤严重，可能导致溶出机组的停车检修。 　　3 改进措施 　　3.1 由于原料来料要经过预脱硅加热至105℃左右，在进隔膜泵前与80℃的循环母液进行降温配比，同时要考虑隔膜的使用寿命，一般控制隔膜泵的进料温度在90-95℃。 　　3.2 按照生产工艺，严格控制常压预脱硅的加热温度，保障预脱硅的停留时间，提高常压预脱硅率。也可采用添加晶种的方法，在预脱硅中添加溶出赤泥最为晶种，使结疤物质优先在晶种表面析出，存在矿浆中，而不在加热表面形成结疤。实验表明，矿浆中添加晶种能明显提高预脱硅效率。 　　3.3 闪蒸系统的运行时一个动态的平衡过程，完善和合理的孔板选型，使闪蒸良好运行，保证每级加热管道和压煮器均匀升温。生产中要进行谨而慎微的调整，根据现场的变化进行联系调控，保证闪蒸系统的良好运行。 　　3.4 大力引用新工艺和设备进行清理，开发水力除结疤技术，对单套管内管间致密的结疤进行彻底清理，而不会像酸洗样对钢铁进行伤害。同时加强单套管冷凝水管、冷凝水疏水阀、管道的清理工作，清洗水压从原来120MPa提高到155MPa，彻底清理结疤，提高热交换面积。 　　3.5 制定合理的生产检修周期，及时对单套管内管、套管、进出口弯头进行清洗，改善单套管的传热效果。对结疤严重的套管，制定大修计划进行更换。 　　改进后的成效：单套管的预热温度能达到180℃，总预热温度能达到216℃，达到了设计要求。 　　4 结论 　　单套管结疤致密、严重时导致单套管预热温度低的主要原因，通过以上调整工艺操作，添加晶种，提高预脱硅率；加强闪蒸系统的调整和控制，避免闪蒸系统带料；采用合理的生产检修周期；采用新工艺、技术进行必