专利名称：硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法
技术领域：
硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法，属于硫酸铝生产技术领域，具体涉及一种硫酸铝生产中产生尾气的综合利用方法。
背景技术：
矿石与硫酸反应合成硫酸铝工艺过程是放热、放气的，在加压反应中压力可以达到0. 3MPa，温度可以升高至160°C。此气体为水蒸气、二氧化碳等，其中含有热量较高，但集中回收不方便且投资较大，因此大都将其排入大气中。另一方面，硫酸铝生产中，在反应完全并排气放空之后需加入一定量的硫酸铝溶液稀释反应物料，使之容易地排出反应釜，但现有工艺是都通过配置额外的蒸汽给压促使物料排放到沉降池中。同时通常生产用的物料没有经过预热，致使反应速度相对较低。既然铝矿石和硫酸反应所产生气体的热值和压力均较高，就为综合利用此反应生成的尾气于硫酸铝生产提供了条件。然而经过检索发现，在各种文献中鲜有综合利用硫酸铝工业生成的尾气，并将其用于硫酸铝生产中的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种减少现有生产工艺供气耗能，且能够实现对待反应物料预热的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是该硫酸铝反应釜尾气综合利用系统，包括多个反应釜、主通气管路、分支通气管路及调浆池，其特征在于多个反应釜分别通过与主通气管路连通的各分支通气管路并联，主通气管路上设有主控制阀门，末端与调浆池连接，各分支通气管路上分别设有分控制阀门。浆料管路一端与各反应釜连接，另一端与调浆池和溶液罐连接。所述反应釜为6 8个并联。硫酸铝反应釜尾气综合利用系统的利用方法，其特征在于，采用如下操作步骤1)以时间先后顺序控制第一反应釜比第二反应釜提前1小时工作，第一反应釜中反应结束后排空放气，并向第一反应釜中加入硫酸铝溶液稀释反应物料；2)反应物料在第一反应釜釜体中保温，待第二反应釜中反应结束需排空放气时， 打开第一、二反应釜的分控制阀门，将第二反应釜中的高压气体排入第一反应釜中，帮助第一反应釜中的反应物料排出釜体；3)第一反应釜中的反应物料排空后，关闭第一反应釜的分控制阀门，打开主控制阀门，将第二反应釜中剩余的高压气体排入调浆池内，帮助原料液预热；4)重复上述步骤依次将后一反应釜中的高压气体排入前一反应釜中，以帮助前一反应釜排料；5)通过外配置的供气装置向最后一个反应釜其充气加压，帮助其反应物料顺利排出釜体。矿石与硫酸反应合成硫酸铝工艺过程是放热、放气的，在加压反应中，反应釜内压力可以达到0. 3MPa，温度可达160°C，在反应完全后首先需要将反应釜内气体排空，此混合气体热值较高，但集中回收不方便且投资较大。与此同时，在反应结束排气放空，并加入硫酸铝溶液稀释反应物料使之容易排出反应釜后，现有工艺都是通过蒸汽给气压使物料排放到沉降池中。本发明的发明思路是通过并联各个反应釜使之串汽，这样，反应产生的高压气体通过通气管道为放料反应釜提供气压，使反应后物料顺利排出釜体。同时也可将此热值较高的气体通过保温不锈钢管路排入调浆池中给反应物料预热，通过这种方式可将待反应物料的温度提高到70°C左右，提高反应速度。本发明的运作原理是将整条生产线通过不锈钢管道并联到一条管路上，管路一端封死，每个反应釜都有一个阀门控制反应釜控制气体出入，管路另一端接入到调浆池中。硫酸铝每个反应周期为7个小时，反应时间5小时30分钟，排气时间为40分钟左右，放料时间20分钟左右，加料时间30分钟左右。安排生产时，以时间先后顺序控制反应在先的反应釜比在后的反应釜提前工作1小时左右。当在先的反应釜中结束反应，并排空放气完毕，加入硫酸铝溶液调节密度等待放料时，需要外界施压助其排出釜体。反应后物料在釜体中保温片刻，在后的反应釜中即完成反应，待排空放气。此等待排出的高压气体，恰好可导送至在先反应的反应釜中，以助第一反应釜中的反应后物料排出釜体。当某一反应釜没有在后的反应釜为其提供排出反应后物料所需的气压时，可通过另外配置的供气装置向其充气加压，以助反应后物料顺利排出釜体。此外当第二反应釜除供给第一反应釜以排出反应后物料外还有剩余废气时，可通过改变阀门，将剩余废气通入调浆池中预热待反应液。与现有技术相比，本发明的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法所具有的有益效果是1.不需要改变当前硫酸铝生产工艺，只需要在每个反应釜上并上一路连同的不锈钢管路，让高压的待排放的尾气为放料反应釜提供出料压力以及用于预热待反应液。2.无废气排放，又防止废气外排污染环境，环保效果显著。3.现有工艺使用蒸发为放料反应釜提供压力，浪费蒸汽，本发明每天节约蒸汽20 吨左右。4.现有工艺反应浆液未经预热，反应时间长，温度提升慢，氧化铝溶出率低，本发明预热浆液之后在相同反应时间可以提高氧化铝溶出率，减少废渣排放。
图1是本发明硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法的工艺示意图。其中，1、第一反应釜2、浆料管路3、分控制阀门4、主控制阀门5、调浆池6、第二反应釜7、主通气管路8、分支通气管路9、溶液罐10、物料输送管11、沉降池。附图1是本发明的最佳实施方式，下面结合附图对本发明做进一步说明
具体实施方式
如图1所示，本硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法，具体是将多个反应釜通过通气管路并联，将反应产生的气体及其热量通过通气管路用于硫酸铝的生产中。 通气管路包括主通气管路7和分支通气管路8，主通气管路7上设有主控制阀门4，一端连接各分支通气管路8，另一端连接调浆池5，分支通气管路8与各反应釜连接，其上设有分控制阀门3。各反应釜通过浆料管路2与调浆池5和溶液罐9连接。反应釜底部设有放料阀， 通过物料输送管10将反应后的物料送入沉降池11中。由于硫酸铝在反应釜中的每个反应周期为7个小时，反应时间5小时30分钟，排气时间为40分钟左右，放料时间20分钟左右，加料时间30分钟左右。生产时，按时间先后顺序，安排第一反应釜1比第二反应釜6提前1小时左右工作。通过浆料管路2将原料送入反应釜中。当第一反应釜1中反应结束，并排空放气完毕，关闭调浆池阀门，开启溶液罐阀门，通过浆料管路2从溶液罐9中加入硫酸铝溶液调节反应釜内物料密度。反应物料在第一反应釜1釜体中保温片刻，由于反应釜放料需要外界施压助其排出釜体，因此待第二反应釜6中反应结束需排空放气时，打开第一、二反应釜1、6的分控制阀门3，将第二反应釜 6中的高压气体排入第一反应釜1中，帮助第一反应釜1中的反应物料排出釜体；第一反应釜1中的反应物料排空后，关闭第一反应釜1的分控制阀门3，打开主控制阀门4，将第二反应釜6中剩余的高压气体排入调浆池5内，帮助硫酸铝溶液预热；重复上述步骤依次将后一反应釜中的高压气体排入前一反应釜中，以帮助前一反应釜排料。当并联的反应釜中某一反应釜没有在后的反应釜为其提供排出反应后物料所需的气压时，通过另外配置的供气装置通过通气管道向其充气加压，以助反应后物料顺利排出釜体。此外，当第二反应釜6中除供给第一反应釜1中以排出反应后物料外，还有剩余废气时，关闭第一反应釜1分控制阀门3，打开主控制阀门4，将剩余废气通过主控制阀门4通入调浆池5中预热待反应原料液。通过这种方式对硫酸铝生产中产生的尾气加以利用，既实现了无需额外供气加压，利用并联反应釜产生的尾气即可帮助反应釜顺利排料，又达到了将待反应液预热至 70°C以上的目的。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.硫酸铝反应釜尾气综合利用系统，包括多个反应釜、主通气管路(7)、分支通气管路 (8)及调浆池(5)，其特征在于多个反应釜分别通过与主通气管路(7)连通的各分支通气管路(8)并联，主通气管路(7)上设有主控制阀门G)，末端与调浆池( 连接，各分支通气管路(8)上分别设有分控制阀门(3)。
2.根据权利要求1所述的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统，其特征在于所述反应釜为6 8个并联。
3.根据权利要求1或2所述的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统的利用方法，其特征在于，采用如下操作步骤1)以时间先后顺序控制第一反应釜(1)比第二反应釜(6)提前1小时工作，第一反应釜(1)中反应结束后排空放气，并向第一反应釜(1)中加入硫酸铝溶液稀释反应物料；2)反应物料在第一反应釜(1)釜体中保温，待第二反应釜(6)中反应结束需排空放气时，打开第一、二反应釜(1、6)的分控制阀门(3)，将第二反应釜(6)中的高压气体排入第一反应釜(1)中，帮助第一反应釜(1)中的反应物料排出釜体；3)第一反应釜(1)中的反应物料排空后，关闭第一反应釜(1)的分控制阀门(3)，打开主控制阀门G)，将第二反应釜(6)中剩余的高压气体排入调浆池(5)内，帮助原料液预执.4)重复上述步骤依次将后一反应釜中的高压气体排入前一反应釜中，以帮助前一反应釜排料；5)通过外配置的供气装置向最后一个反应釜其充气加压，帮助其反应物料顺利排出釜体。
全文摘要
硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法，其特征在于多个反应釜通过通气管路并联，将反应产生的气体及其热量通过通气管路用于硫酸铝的生产中。导出的具有一定热值的反应尾气可作为反应釜中反应结束后排料时的施压气体用，也可作为对待反应物料的预热气体用。本硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法无废气排放，每天节约蒸汽约20吨左右，又防止废气外排污染环境，环保效果显著，同时可利用废热预热待反应物料，提高氧化铝溶出率，减少废渣排放。
文档编号C01F7/74GK102173444SQ20111004360
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者孙海洋, 宋军 申请人:山东三丰集团股份有限公司