本发明属于氧化铝生产技术领域，涉及一种溶出未级乏汽回收系统及工艺。
背景技术：
目前，现有的氧化铝生产中溶出车间的生产系统乏包括脱硅槽、预热器、加热器、闪蒸器、稀释槽、水冷器、热水槽和溶出后槽等设备，其中溶出未级乏汽回收系统包括稀释槽、水冷器、热水槽、溶出后槽以及配备的后泵、热水泵以及稀释槽配备的浆料输出泵，系统布置复杂。通常溶出未级乏汽主要用于溶出预脱硅槽的加热，但由于脱硅槽所用热量不多，不能完全吸收乏汽放出的热量，因此现有技术设计一个水冷器，通过水的喷淋来吸收乏汽热量。
但是在氧化铝生产中，料浆进入常压稀释槽时的温度为125-130℃，高于料浆的沸点温度(115℃左右)，因此，溶出料浆在稀释槽与赤泥洗液混合过程，是在常压状态度下进行，就有大量的水气化，造成热量损失和空气污染；经水冷器吸收换热的过程中，没有足够的冷水来吸收乏汽热量，导致大量的水蒸气、热量经水冷器进行热量交换之后，仍有大量的水蒸气外排而造成能量和水的大量损失，溶出浆料是高碱溶液，气化乏汽中带有少量的碱微粒，会对环境造成污染。因此，在传统的溶出未级乏汽回收过程中，以水冷器回收，不仅浪费水资源，还浪费了乏汽本身的热量，带碱的乏汽进入大气中，还对环境造成了严重破坏。
技术实现要素：
基于以上问题，本发明的其一目的是提供一种可以高效利用溶出未级乏汽能量、减少水资源浪费，且简化回收系统设备，益于环保的溶出未级乏汽回收密闭系统。
其二目的是提供一种利用上述系统实现溶出未级乏汽回收的工艺。
本发明的技术方案为：
本发明提供一种溶出未级乏汽回收系统，包括换热器和溶出后槽，所述换热器通过乏汽源输送管与所述溶出后槽单向连通，并向溶出后槽输送换热后的乏汽源；蒸发碱液通过蒸发碱液输送管向所述换热器中单向输送，使所述蒸发碱液与所述乏汽源换热升温；所述溶出后槽上连接赤泥洗液进入管，赤泥洗液通过所述赤泥洗液进入管进入溶出后槽。
本发明的溶出未级乏汽回收系统中，设置换热器，将乏汽源与蒸发碱液在换热器内进行间接式热量交换，避免了传统的乏汽回收系统中，乏汽源进入常压稀释槽后温度高于料浆沸点，而使大量的水气化，即使热量大量损失；另外也克服了传统的回收系统中设置水冷器吸收乏汽使，使大量水蒸气外排而导致的热量损失、水资源浪费以及碱微粒进入空气造成的环境污染。以此系统进行乏汽回收，可以使蒸发碱液的温度提高10℃以上，温度最高可达97℃，高效利用了乏汽能量，减少能量损失。
所述的溶出未级乏汽回收系统，还包括溶出闪蒸系统和蒸发碱液槽，所述溶出闪蒸系统通过乏汽源输送管与所述换热器单向连通，向所述换热器输送乏汽源，所述乏汽源的温度125-130℃；所述蒸发碱液调配槽通过所述蒸发碱液输送管与所述换热器单向连通，接收换热后的蒸发碱液。
所述的溶出未级乏汽回收系统中，所述换热器为间接换热器，有利于换热流体：溶出料浆和蒸发碱液的分离，节省生产成本，提高生产效率。
优选的，所述溶出未级乏汽回收系统中，所述换热器为管束换热器，更加有利于提高氧化铝生产中乏汽回收的生产效率。
所述的溶出未级乏汽回收系统，还包括溶出后槽配备的后泵，辅助混合后的料浆转移出溶出后槽；所述换热器与溶出闪蒸系统之间配备出料泵，所述蒸发碱液输送管的进入端与换热器之间配备蒸发碱液进料泵，分别将乏汽源和蒸发碱液泵进入所述换热器。
本发明提供的一种应用所述系统的溶出未级乏汽回收工艺，包括以下步骤：
(1)将所述乏汽源通过乏汽源输送管输送至所述换热器中，将所述蒸发碱液通过蒸发碱液输送管输送至所述换热器中，使所述乏汽源和蒸发碱液在所述换热器中进行间接换热；
(2)将换热后的所述乏汽源的温度降至沸点以下后，通过所述乏汽源输送管输送至所述溶出后槽，将换热后的所述蒸发碱液通过所述蒸发碱液输送管输出；
(3)输送至所述溶出后槽的乏汽源与输入的赤泥洗液在所述溶出后槽中混合。
所述乏汽源在常压下的沸点温度为113-115℃。
在所述的溶出未级乏汽回收工艺中所提及的乏汽源为溶出闪蒸系统中流出的溶出料浆。
所述的溶出未级乏汽回收工艺步骤(1)中，换热前的所述乏汽源的温度为125-130℃；在步骤(3)中，换热后的所述乏汽源与赤泥洗液混合后的温度为100-103℃。
所述乏汽源为溶出闪蒸系统中释放出的乏汽的溶出料浆，从溶出闪蒸系统中输出后直接进入所述换热器中与蒸发碱液直接进行热量交换，使所述溶出料浆的温度直接降低为100-103℃。相比于原回收系统设置稀释槽，使溶出料浆在稀释槽内气化，温度从125-130℃降至108℃左右，造成大量的能量损失，本发明的乏汽回收工艺的乏汽能量利用率大大提高。
所述的溶出未级乏汽回收工艺中，在步骤(1)中，所述蒸发碱液中氧化钠的浓度为130-250g/l，以上浓度以保证蒸发碱液在换热器中与溶出料浆进行热量交换后温度能升至设定值。
所述的溶出未级乏汽回收工艺中，在步骤(1)中，换热后的所述蒸发碱液温度较换热前温度提高8-12℃，为蒸发节约能量15％左右，避免了所述溶出料浆在常压时大量气化排空造成的能量和水损失以及对环境的污染。
所述的溶出未级乏汽回收工艺步骤(1)中，换热前的所述蒸发碱液的温度为80-87℃，换热后的所述蒸发碱液的温度为90-97℃，大大降低了蒸发汽耗，保证蒸发产能。
本发明的有益效果为：
本发明提供的溶出未级乏汽回收系统，以换热器代替了传统的乏汽回收系统中的稀释槽、水冷器以及热水槽，大大减少了生产管理环节，简化了生产工艺，节约了生产成本，提高了生产效率。
以所述回收系统实施的生产工艺，使所述乏汽源与蒸发碱液在换热器中进行间接热量交换，消除了传统回收系统中乏汽源在常压条件下的水气化而造成的能量损失，以及消除了随气化水蒸气排空带走的碱微粒对环境的污染，也消除了通过水冷器造成的水气化后，大量水资源浪费，使蒸发碱液的温度直接提高至90-97℃，使蒸发时的能量损耗减少10～15％左右。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是改造前的溶出车间改造后工艺流程示意图；
图2是改造后的溶出未级乏汽系统工艺示意图。
图中1、换热器；2、溶出后槽；3、乏汽源输送管；4、蒸发碱液输送管；5、赤泥洗液进入管；6、脱硅槽；7、预热器；8、加热器；9、闪蒸器；10、稀释槽；11、出料泵；12、热水槽；13、水冷器；14、热水泵；15、后泵；16、冷凝水罐；17、蒸发碱液进料泵
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
改造前的溶出车间改造后工艺流程图如图1所示，实心箭头表示饱和蒸汽走向。流程为，将按照一定比例磨制好的矿浆通过高压隔泵，打入预热器7中，再在加热器8中用320℃的新蒸汽加热，矿浆加热至265℃后停留一端时间，通过闪蒸器9降温，闪蒸器9处于加压状态，闪蒸器9在降压过程中放出饱和水蒸气用于加热相应的溶出浆料，此时浆料的温度为125-130℃，气化出的水蒸气一部分去预热器7，一部分去脱硅槽6，一部分去水冷器13，溶出浆料从稀释槽10进入常压稀释槽10，此时浆料进入常压状态，在稀释槽10中与沉降车间来的赤泥洗液混合，由于料浆热量大，与洗液混和后不足以把料浆温度降到常压汽化温度以下，在稀释槽10处，仍有大量的汽化水蒸气吸出，出来的水蒸气自下进入水冷器13，冷水从上喷入，进行反向热交换，进行吸收。但是，在氧化铝生产中，没有足够的冷水来吸收，导致大量的水蒸气、热量外在通过水冷器13后，仍有大量的水蒸气外排而造成能量及水的损失。通过水的汽化后，料浆温度下降到108℃，造成17℃的温度损失，同时由于是溶出料浆是高碱，从汽化的水蒸气中带有少量的碱微粒，而对环境造成污染。
在以上工艺流程中，溶出未级乏汽回收系统包括稀释槽10、水冷器13、热水槽12和溶出后槽2，不仅设备复杂，生产管理麻烦，成本高，还使乏汽能量在自闪蒸器9到常压稀释槽10中大量损失，且使碱微粒伴随进入空气中污染环境。
实施例1
一种溶出未级乏汽回收系统，如图2所示，包括换热器1和溶出后槽2，所述换热器1通过乏汽源输送管3与所述溶出后槽2单向连通，并向溶出后槽2输送换热后的乏汽源；蒸发碱液通过蒸发碱液输送管4向所述换热器1中单向输送，使所述蒸发碱液与所述乏汽源换热升温；所述溶出后槽2上连接赤泥洗液进入管5，赤泥洗液通过所述赤泥洗液进入管5进入溶出后槽2。
所述乏汽源为溶出闪蒸系统中流出的溶出料浆。
应用上述系统实施的溶出未级乏汽回收工艺，包括如下步骤：
(1)将所述乏汽源通过乏汽源输送管3输送至所述换热器1中，将所述蒸发碱液通过蒸发碱液输送管4输送至所述换热器1中，使所述乏汽源和蒸发碱液在所述换热器1中进行间接换热，换热前的所述乏汽源的温度为125℃；换热前的所述蒸发碱液的温度为85℃，换热后的所述蒸发碱液的温度为97℃，较换热前温度提高12℃；所述蒸发碱液中氧化钠的浓度为250g/l；
(2)将换热后的所述乏汽源的温度降至沸点以下后，通过所述乏汽源输送管3输送至所述溶出后槽2，将换热后的所述蒸发碱液通过所述蒸发碱液输送管4输出；
(3)输送至所述溶出后槽2的乏汽源与输入的赤泥洗液在所述溶出后槽2中混合，混合后的温度为100℃。
实施例2
一种溶出未级乏汽回收系统，如图2所示，包括换热器1、溶出后槽2、闪蒸系统和蒸发碱液调配槽，所述换热器1通过乏汽源输送管3与所述溶出后槽2单向连通，并向溶出后槽2输送换热后的乏汽源；蒸发碱液通过蒸发碱液输送管4向所述换热器1中单向输送，使所述蒸发碱液与所述乏汽源换热升温；所述溶出后槽2上连接赤泥洗液进入管5，赤泥洗液通过所述赤泥洗液进入管5进入溶出后槽2；所述闪蒸系统通过乏汽源输送管3与所述换热器1单向连通，向所述换热器1输送乏汽源；所述蒸发碱液调配槽通过所述蒸发碱液输送管4与所述换热器1单向连通，接收换热后的蒸发碱液。
所述换热器11优选为间接换热器11，有利于换热流体：溶出料浆和蒸发碱液的分离，节省生产成本，提高生产效率。
所述乏汽源为溶出闪蒸系统中流出的溶出料浆。
应用上述系统实施的溶出未级乏汽回收工艺，包括如下步骤：
(1)将所述乏汽源通过乏汽源输送管3输送至所述换热器1中，将所述蒸发碱液通过蒸发碱液输送管4输送至所述换热器1中，使所述乏汽源和蒸发碱液在所述换热器1中进行间接换热，换热前的所述乏汽源的温度为130℃；换热前的所述蒸发碱液的温度为80℃，换热后的所述蒸发碱液的温度为90℃，较换热前温度提高10℃；所述蒸发碱液中氧化钠的浓度为130g/l；
(2)将换热后的所述乏汽源的温度降至沸点以下后，通过所述乏汽源输送管3输送至所述溶出后槽2，将换热后的所述蒸发碱液通过所述蒸发碱液输送管4输出至所述蒸发碱液调配槽；
(3)输送至所述溶出后槽2的乏汽源与输入的赤泥洗液在所述溶出后槽2中混合，混合后的温度为103℃。
实施例3
本发明提供一种溶出未级乏汽回收系统，如图2所示，包括换热器1、溶出后槽2、闪蒸系统和蒸发碱液调配槽，所述换热器1通过乏汽源输送管3与所述溶出后槽2单向连通，并向溶出后槽2输送换热后的乏汽源；蒸发碱液通过蒸发液输送管4向所述换热器1中单向输送，使所述蒸发碱液与所述乏汽源换热升温；所述溶出后槽2上连接赤泥洗液进入管5，赤泥洗液通过所述赤泥洗液进入管5进入溶出后槽2；所述闪蒸系统通过乏汽源输送管3与所述换热器1单向连通，向所述换热器1输送乏汽源；所述蒸发碱液调配槽通过所述蒸发碱液输送管4与所述换热器1单向连通，接收换热后的蒸发碱液。
所述换热器11优选为管束换热器11，有利于换热流体：溶出料浆和蒸发碱液的分离，节省生产成本，提高生产效率。
所述溶出未级乏汽回收系统还包括溶出后槽2配备的后泵15，辅助混合后的料浆转移出溶出后槽2；所述换热器1与闪蒸系统之间配备出料泵11，所述蒸发碱液输送管4的进入端与换热器1之间配备蒸发碱液进料泵17，分别将乏汽源和蒸发碱液泵入所述换热器1。
所述乏汽源为溶出闪蒸系统中流出的溶出料浆。
应用上述系统实施的溶出未级乏汽回收工艺，包括如下步骤：
(1)将所述乏汽源通过乏汽源输送管3输送至所述换热器1中，将所述蒸发碱液通过蒸发碱液输送管4输送至所述换热器1中，使所述乏汽源和蒸发碱液在所述换热器1中进行间接换热，换热前的所述乏汽源的温度为128℃；换热前的所述蒸发碱液的温度为84℃，换热后的所述蒸发原碱液的温度为92℃，较换热前温度提高8℃；所述蒸发碱液中氧化钠的浓度为180g/l；
(2)将换热后的所述乏汽源的温度降至沸点以下后，通过所述乏汽源输送管3输送至所述溶出后槽2，将换热后的所述蒸发碱液通过所述蒸发碱液输送管4输出至所述蒸发液调配槽；
(3)输送至所述溶出后槽2的乏汽源与输入的赤泥洗液在所述溶出后槽2中混合，混合后的温度为102℃。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。