浅谈氧化铝溶出、蒸发工序蒸汽冷凝水回收工艺

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:张豪
[导读] 中国铝土矿资源丰富,铝型材用途广泛,国内氧化铝制造企业众多
        摘 要 中国铝土矿资源丰富,铝型材用途广泛,国内氧化铝制造企业众多。我厂也是氧化铝生产企业之一,氧化铝生产技术为拜耳法。在生产工艺的矿浆溶出及精液蒸发工艺上均有蒸汽冷凝水生成,为保证水资源充分利用、减少制水成本、利用余热,我厂对溶出、蒸发工艺的蒸汽冷凝水进行了回收,该方式对铝电联产企业效益巨大,起到节支降耗目的。
        关键词 铝电联产 蒸汽冷凝水回收 节支降耗

1、拜耳法生产氧化铝情况分析
        近年来,中国氧化铝行业发展取得突飞猛进,2015 年底中国氧化铝产能约 6500 万 t/a,产量 5898 万 t/a 。以一水硬铝为原料生产氧化铝方面,从 2008 年至 2016 年,氧化铝单线 500-1000kt/a 大型化管道化溶出拜耳法系列技术贡献了中国总产能的 33%,成为主流生产系列技术[1]。2018 年中国氧化铝产量 6887.39 万t 。而生产 1 吨氧化铝需消耗约 2.1 吨新蒸汽,以某厂年产 270 万吨氧化铝,蒸汽冷凝水
85%计算,冷凝水量即 481 万吨,按 50%回收,则年回收水量 240 万吨。
2拜耳法生产氧化铝主要工艺流程










3蒸汽冷凝水回收工艺的确定
3.1蒸汽冷凝水水质主要指标
        氧化铝生产过程蒸汽冷凝水水质不稳定,易存在闪蒸蒸汽带料问题[2]。蒸汽冷凝水水质易波动,电导率在 10us/cm、AL3+1800ug/L、Fe3+90ug/L、硅 180ug/L 、浊度 2NTU、温度在 90℃。
3.2蒸汽冷凝水回收工艺
作为配套高压锅炉铝电联产企业,需要除盐水作为锅炉补给水,

        在水资源日趋缺乏的今天,立足生产除盐水成本及节约用水各方面考虑,回收蒸汽冷凝水能为企业节能降耗,创造巨大效益。而蒸汽冷凝水在电导率、AL3+、Fe3+、硅等指标不符合高压锅炉的给水及回收疏水,需要进行一定的处理。但蒸汽冷凝水大部分指标又优于地表水或地下水,所以相对于一般的除盐水处理系统可以简化部分流程。两者主要工艺流程如下:
3.2.1制备锅炉补给水工艺大致如下[3]:
       
        注:部分区域还有斜板沉淀池等预处理系统,水质较差的需要在一级反渗透后增设二级反渗透
3.2.2蒸汽冷凝水回收工艺:

3.3蒸汽冷凝水回收工艺浅析
3.3.1系统投资及运行费用
        蒸汽冷凝水系统较传统锅炉补给水处理系统少了活性炭过滤器、软水器、精密过滤器、反渗透、中间水箱、中间水泵、微孔过滤器一系列设备减少了 1/3 的设备及基建费用。减少了日常反渗透膜、活性

炭过滤器填料、精密过滤器滤芯等易损件的维护费用。减少了企业投资及运行成本,起到降耗作用。
3.3.2工艺系统运行效果
        (1)石英石过滤器:石英砂过滤器的设置,能有效去除蒸汽夹带的料及部分铁和铝的胶体,将浊度降低至 0.5NUT 以下。保证了后续换热器及除铁过滤器、离子交换器的长效运行,延长了除铁过滤器滤芯的使用寿命。
        (2)除盐水换热器及保护性换热器:蒸汽冷凝水温度 90℃,在进离子交换器前需要降温至 50℃以下,以保证交换器内树脂的安全运行。除盐水换热器利用供给除氧器的高压除盐水与蒸汽冷凝水换热,提升高压除盐水温度至 55℃左右,能有效节约锅炉用煤,年节约资金高达百万余元。在除盐水换热器换热量不足时,保护性换热器投入使用, 以保证蒸汽冷凝水温度在 50℃以下。
        (3)除铁过滤器:进一步去除冷凝水中带料杂志及铁铝胶体,减少阳、阴离子交换器树脂被污堵及污染风险。
        (4)阳、阴离子交换器:有效去除蒸汽冷凝水内的阳、阴离子,降低冷凝水的碱度。对冷凝进行初步除盐,减少阴阳离子混床负担。
        (5)阴阳离子混床:去除蒸汽冷凝水内残留阴阳离子,保证出水指

4结束语
        在社会高速发展、资源日趋缺乏、环保要求更高的时代,作为高能耗的铝电联产企业,节支降耗、提产增效刻不容缓。乏汽、废水重

复及降级使用量需进一步提升,溶出、蒸发蒸汽冷凝水回收工程提升了公司的经济效益。



参考文献

[1]许文强 1,嫣艳 1,潘晓林 2,涂赣峰 2.中国氧化铝生产技术大型化发展现状与趋势[J] .矿产保护与利用.2017,(1):108-112
[2]岳建伟.氧化铝溶出工艺闪蒸自蒸发器二次汽带料原因分析[J] .设备及自动化.2014,(9):45-46
[3]赵燕.锅炉补给水水处理工艺技术及应用[D] .山东:山东大学环境科学与工程学院.2009:1-51
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