专利名称：集中式过滤系统及方法
技术领域：
本发明涉及拜耳法氧化铝生产工艺，特别是涉及一种集中布置的 过滤系统及过滤方法。
背景技术：
拜耳法氧化铝生产工艺主要分为六大工序，分别为原料工序、溶 出工序、沉降工序、分解工序、蒸发工序、焙烧工序，其中控制过滤 属于沉降工序，种子过滤、精液热交换、母液浮游物回收属于分解工
序，排盐苛化属于蒸发工序。如图l所示，该工艺流程大致为沉降 过来的粗液经控制过滤装置l'精制后，得到精液，由精液泵通过管路 输送到精液热交换装置2'换热，然后由管路输送到种子过滤装置3' 中的化浆器中，与种子过滤装置3'得到的滤饼混合形成混合料浆，对 所述料浆进行处理得到的滤液即为母液，由母液浮游物装置4'回收浮 游物后，经母液泵送到精液热交换装置与精液进行换热，然后由管路 输送到蒸发工序；在蒸发过程中，将析出的碳酸钠晶体经排盐苛化装 置5'处理。
釆用传统工艺布置的过滤系统，各装置均由管道长距离输送，管 道损耗大，动力消耗大。而且在管道输送过程中，精液在管道中部分 分解，会造成管道结疤堵塞，需要定期清理；母液在管道中会溶解部 分浮游物，造成循环效率下降。此外，由于传统过滤系统的布置为各 装置平铺式，占地面积较广。
发明内容
本发明的目的是提供一种将过滤系统各装置集中布置、节能减耗 的集中式过滤系统及方法。
为达到上述目的，提供一种依照本发明实施方式的集中式过滤系统，其由下而上依次包括精液热交换和槽罐层，第一管道层，控制
过滤及排盐苛化层，第二管道层，以及种子过滤层，其中所述精液热 交换和槽罐层包括精液热交换装置以及若干槽罐，所述控制过滤及排 盐苛化层包括控制过滤装置和排盐苛化装置，所述种子过滤层包括种 子过滤装置，所述精液热交换装置、控制过滤装置、排盐苛化装置、 种子过滤装置和若干槽罐通过所述第一管道层、第二管道层中的管道 连接。
优选地，所述控制过滤装置，用于精制粗液以得到精液和滤渣，
并将所述精液送至精液交换装置，将所述滤渣送至沉降工序；所述种
子过滤装置，用于对分解完成后的料浆进行过滤，并将过滤得到的滤 液作为母液送入精液热交换装置，得到的滤饼作为晶种送到化浆器
中；所述精液热交换装置，用于对控制过滤装置送来的精液和种子过 滤装置送来的母液进行热交换，并将热交换后所得到的降温后的精液 输送至种子过滤装置的化浆器中与晶种混合，将升温后的母液送到蒸 发工序；所述排盐苛化装置，用于对蒸发工序强制效蒸发器送过来的 物料进行排盐和苛化处理。
优选地，所述种子过滤装置包括若干晶种立盘过滤机，用于对分 解完成后的料浆进行过滤。
优选地，所述种子过滤装置还包括位于所述晶种立盘过滤机下方 的化浆器，所述种子过滤装置对料浆进行过滤后得到的滤饼作为晶种 与所述精液在所述化浆器中混合化浆。
优选地，所述控制过滤装置包括若干控制过滤叶滤机，用于对粗 液进行精制。
优选地，所述集中式过滤系统还包括若干母液浮游物回收叶滤 机，与所述控制过滤叶滤机位于同一高度，用于对由所述种子过滤装 置对分解完成后的料浆进行过滤后得到的滤液进行精制。
优选地，所述排盐苛化装置包括排盐立盘过滤机，用于对对蒸发
5工序强制效蒸发器送过来的物料进行过滤。
优选地，所述精液热交换装置包括若干板式换热器，用于对精液 和母液进行热交换。
优选地，集中式过滤系统还包括与精液热交换装置位于同一高度 的排盐苛化槽罐、精液热交换槽罐、种子过滤槽罐以及控制过滤槽罐， 分别用于收集盛放排盐苛化后、热交换后、种子过滤后以及控制过滤 后得到的滤液和/或滤饼。
本发明实施方式还提供 一种利用上述集中式过滤系统的集中式
过滤方法，其包括步骤由控制过滤及排盐苛化层的控制过滤装置精
制粗液以得到精液和滤渣，将所述精液送至精液热交换装置，将所述
滤渣送至沉降工序；由种子过滤层的种子过滤装置对分解完成后的料
浆进行过滤，并将过滤得到的滤液作为母液送入精液热交换装置，得
到的滤饼作为晶种送到化浆器中；由槽罐层的精液热交换装置对控制 过滤装置送来的精液和种子过滤装置送来的母液进行热交换，并将热 交换后所得到的降温后的精液输送至种子过滤装置的化浆器中与晶 种混合，将升温后的母液送到蒸发工序；由控制过滤及排盐苛化层的 排盐苛化装置对蒸发工序强制效蒸发器送过来的物料进行排盐和苛 化处理。
本发明所釆用的技术方案，通过将控制过滤装置、精液热交换装 置以及种子过滤装置集中布置，减少了输送的管道，不仅避免了因管 道损失而造成的动力消耗，还避免了因管道输送距离远而造成的循环 效率下降，达到了节能减耗的目的。同时，立式的布置减少占地面积， 减少前期的土地投资和管道投资。
图i是传统过滤系统的结构示意图2是本发明实施例的集中式过滤系统的立面布置图3是本发明实施例的集中式过滤系统的± O.OOO米槽罐区域布置图4是本发明实施例的集中式过滤系统的+ 27.000米布置图； 图5是本发明实施例的集中式过滤系统的+ 51.000米布置图。 其中，l':控制过滤装置；2':精液热交换装置；3':种子过滤装 置；4':浮游物回收装置；5':排盐苛化装置；1:精液热交换和槽罐 层；2:第一管道层；3:控制过滤及排盐苛化层；4:第二管道层；5: 种子过滤层；6:板式换热器；7:控制过滤叶滤机；8:母液浮游物 回收叶滤机；9:晶种立盘过滤机；10:排盐苛化槽罐区域；11:精 液热交换槽罐区域；12:种子过滤槽罐区域；13:控制过滤槽罐区域； 14:石灰乳槽；15:第一苛化槽；16:第二苛化槽；17:盐沉降槽； 18:强碱槽；19:控制过滤滤饼槽；20:污水槽；21:母液浮游物回 收滤饼槽；22:平底原液槽；23:锥形原液槽；24:化清槽；25:精 液槽；26:粗液槽；27:化浆器。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，本发明实施例提供了一种集中式过滤系统，由地面 向上分五层布置，分别为精液热交换和槽罐层1、第一管道层2、控 制过滤及排盐苛化层3、第二管道层4以及种子过滤层5。优选地， 所述精液热交换和槽罐层l位于地面(0.000米)，控制过滤及排盐苛 化层3位于+ 27.000米高度上，所述种子过滤层5位于+ 51.000米高 度。
其中，所述精液热交换和槽罐层l位于地面(0.000米)，包括精 液热交换装置和槽罐区域。所述精液热交换装置包括若干板式换热器 6，用于对控制过滤装置送来的精液和种子过滤装置送来的母液进行 热交换，并将热交换后所得到的精液经降温后输送至种子过滤装置的 化浆器中与晶种混合，将升温后的母液送到蒸发工序。如图3所示为槽罐区域在0.000米高度上的布置图，所述槽罐区域分为排盐苛化槽
罐区域10、精液热交换槽罐区域11、种子过滤槽罐区域12以及控制 过滤槽罐区域13。所述排盐苛化槽罐区域IO包括若干石灰乳槽14、 第一苛化槽15、第二苛化槽16、盐沉降槽17和强碱槽18;所述精 液热交换槽罐区域11包括若干控制过滤滤饼槽19、污水槽20和母 液浮游物回收滤饼槽21;所述种子过滤槽罐区域12包括若干平底原 液槽22、锥形原液槽23、化清槽24以及污水槽20;所述控制过滤 槽罐区域13包括精液槽25和粗液槽26。
其中，所述控制过滤及排盐苛化层3包括控制过滤装置和排盐苛 化装置。所述控制过滤装置，用于精制粗液以得到精液和滤渣，将所 述精液送至精液热交换装置，将所述滤渣送至沉降工序；排盐苛化装 置，与所述控制过滤装置位于同一高度处，用于对蒸发工序强制效蒸 发器送过来的物料进行排盐和苛化处理进行排盐和苛化处理。该实施 例中将所述控制过滤装置和排盐苛化装置布置于地面上27米处。如 图4所示为本发明实施例的集中式过滤系统在+ 27.000米高度上的布 置图。所述控制过滤装置包括若干控制过滤叶滤机7，用于对粗液进 行精制，还包括若干母液浮游物回收叶滤机8，与所述控制过滤叶滤 机7位于同一高度，用于对由所述种子过滤装置对分解完成后的料浆 进行过滤后得到的滤液进行精制。所述排盐苛化装置包括排盐立盘过 滤机14,用于对蒸发工序强制效蒸发器送过来的物料进行过滤。
其中，所述种子过滤层5包括种子过滤装置，该实施例中将该层 布置在地面上51米处。如图5所示是本发明实施例的集中式过滤系统 在+ 51.000米高度上的布置图。可见，所述种子过滤装置包括若干晶 种立盘过滤机9，用于对分解完成后的料浆进行过滤。
下面按照先后顺序对上述几个装置的工艺流程进行简述。
控制过滤装置。从管网来的粗液进入到粗液槽26,管网来的石灰 乳进到石灰乳槽14。石灰乳由石灰乳泵送到粗液槽26与粗液进行混合
8(石灰乳作为助滤剂，用量很少)，经粗液泵送到27米平面(这里的
27米平面，代表的是楼层平面高度，不是设备进口高度)的控制过滤 叶滤机7精制(就是过滤出其中的浮游物)，精制后得到的液体简称为 精液，自流回到精液槽25。过滤出来的滤渣卸到地面(0平面)的控 制过滤滤饼槽19。精液槽25中的精液由泵送到精液热交换装置的板式 换热器6，控制过滤滤饼槽19中的料浆送到管网。
精液热交换装置。控制过滤装置送过来的精液通过板式换热器6 逐级与种子过滤装置送来的母液进行热交换。降温后的精液送往种子 过滤装置中位于晶种立盘过滤机9下方的化浆器27,升温后的母液送 往管网。
种子过滤装置。分解分级末槽的料浆送往+ 51.000米平面的晶种 立盘过滤机9进行过滤。过滤后得到的滤饼，作为晶种，卸到化浆器 27中，在化浆器27中与精液进行混合化浆，再送往分解分级的首槽。
过滤后得到的滤液，作为母液，自流到锥型原液槽23。锥型原液 槽23起到一个沉降的作用，上部的澄清液自流到平底原液槽22，底部 沉降的浮游物，送往位于距地面+27.000米平面的母液浮游物回收叶 滤机8 (此时母液浮游物的颗粒比较大，不需要助滤剂)进行精制， 精制过后的液体仍自流回平底原液槽22。得到的滤饼卸到母液浮游物 回收滤饼槽21，再送往分解分级末槽。平底原液槽22中的母液送往精 液热交换装置的板式换热器6与精液换热。
排盐苛化装置。管网来的含盐料浆(盐指的是碳酸盐)进到盐沉 降槽，进行沉降，析出的盐类沉到底部，上层的澄清液自流到强碱槽 18。底部的盐类料浆送往距地面+ 27.000米平面的排盐立盘过滤机14 进行过滤。过滤出来的滤液也自流到强碱槽18,强碱槽18中的强碱液 送往管网。过滤出来的滤饼卸到第一苛化槽15。管网送来的热水进到 第一苛化槽15将滤饼溶成液体(碳酸盐易溶于热水)，与石灰乳槽14 送来的的石灰乳反应(苛化反应)，第一苛化槽15的混合浆液自流到第二苛化槽16继续反应，充分反应后的料浆送往管网。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过将控制过滤装置、精 液热交换装置、种子过滤装置以及排盐苛化装置集中布置，减少了输 送用管道，避免了因管道损失而造成的动力消耗，以及因管道输送距 离远而造成的循环效率下降，达到了节能减耗的目的。同时，立式的 布置减少占地面积，减少前期的土地投资和管道投资。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种集中式过滤系统，其特征在于，所述集中式过滤系统由下而上依次包括精液热交换和槽罐层，第一管道层，控制过滤及排盐苛化层，第二管道层，以及种子过滤层，其中所述精液热交换和槽罐层包括精液热交换装置以及若干槽罐，所述控制过滤及排盐苛化层包括控制过滤装置和排盐苛化装置，所述种子过滤层包括种子过滤装置，所述精液热交换装置、控制过滤装置、排盐苛化装置、种子过滤装置和若干槽罐通过所述第一管道层、第二管道层中的管道连接。
2、 如权利要求l所述的集中式过滤系统，其特征在于， 所述控制过滤装置，用于精制粗液以得到精液和滤渣，并将所述精液送至精液交换装置，将所述滤渣送至沉降工序；所述种子过滤装置，用于对分解完成后的料浆进行过滤，并将过 滤得到的滤液作为母液送入精液热交换装置，过滤得到的滤饼作为晶 种送到化浆器中；所述精液热交换装置，用于对控制过滤装置送来的精液和种子过 滤装置送来的母液进行热交换，并将热交换后所得到的降温后的精液 送至种子过滤装置的化浆器中与晶种混合，所得到的升温后的母液送 往蒸发工序；所述排盐苛化装置，用于对强制循环效蒸发器送来的物料进行排 盐和苛化处理。
3、 如权利要求1或2所述的集中式过滤系统，其特征在于，所 述种子过滤装置包括若干晶种立盘过滤机，用于分解完成后的料浆进 行过滤。
4、 如权利要求3所述的集中式过滤系统，其特征在于，所述种 子过滤装置还包括位于所述晶种立盘过滤机下方的化浆器，所述种子 过滤装置对分解完成后的料浆进行过滤后得到的滤饼作为晶种与所 述精液在所述化浆器中混合化浆。
5、 如权利要求l或2所述的集中式过滤系统，其特征在于，所 述控制过滤装置包括若干控制过滤叶滤机，用于对粗液进行精制。
6、 如权利要求5所述的集中式过滤系统，其特征在于，所述集 中式过滤系统还包括若干母液浮游物回收叶滤机，与所述控制过滤叶 滤机位于同一高度，用于对由所述种子过滤装置对分解完成的料浆进 行过滤后得到的滤液进行精制。
7、 如权利要求l或2所述的集中式过滤系统，其特征在于，所 述排盐苛化装置包括排盐立盘过滤机，用于对蒸发工序送过来的强制 循环效的物料进行处理。
8、 如权利要求1或2所述的集中式过滤系统，其特征在于，所 述精液热交换装置包括若干板式换热器，用于对精液和母液进行热交 换。
9、 如权利要求1或2所述的集中式过滤系统，其特征在于，集 中式过滤系统还包括与精液热交换装置位于同一高度的排盐苛化槽 罐、精液热交换槽罐、种子过滤槽罐以及控制过滤槽罐，分别用于收 集排盐苛化后、种子过滤后以及控制过滤后得到的滤液和/或滤饼。
10、 一种利用上述集中式过滤系统的集中式过滤方法，其特征在 于，所述方法包括步骤由控制过滤及排盐苛化层的控制过滤装置精 制粗液以得到精液和滤渣，将所述精液送至精液热交换装置，将所述 滤渣送至沉降工序；由种子过滤层的种子过滤装置对分解完成后的料 浆进行过滤，并将过滤得到的滤液作为母液送入精液热交换装置，得 到的滤饼作为晶种送到化浆器中；由槽罐层的精液热交换装置对控制 过滤装置送来的精液和种子过滤装置送来的母液进行热交换，并将热 交换后所得到的降温后的精液输送至种子过滤装置的化浆器中与晶 种混合，将升温后的母液送到蒸发工序；由控制过滤及排盐苛化层的排盐苛化装置对蒸发工序强制效蒸发器送过来的物料进行排盐和苛 化处理。
全文摘要
本发明公开了一种集中式过滤系统，其由下而上依次包括精液热交换和槽罐层，第一管道层，控制过滤及排盐苛化层，第二管道层，以及种子过滤层，其中所述精液热交换和槽罐层包括精液热交换装置以及若干槽罐，所述控制过滤及排盐苛化层包括控制过滤装置和排盐苛化装置，所述种子过滤层包括种子过滤装置，所述精液热交换装置、控制过滤装置、排盐苛化装置、种子过滤装置和若干槽罐通过所述第一管道层、第二管道层中的管道连接。本发明的技术方案，减少了输送的管道，避免了因管道损失而造成的动力消耗以及因管道输送距离远而造成的循环效率下降，达到了节能减耗的目的。
文档编号B01D36/04GK101670208SQ20091017813
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者冯雨田, 雄 张, 张吉伟 申请人:杭州锦江集团有限公司