一种降膜蒸发系统及方法与流程

本申请涉及氧化铝生产，尤其涉及一种降膜蒸发系统及方法。

背景技术：

1、氧化铝生产中碱液经过溶出、沉降、分解等工序后，产生的分解母液需要蒸发来溶出下一批铝土矿。蒸发工序挖潜增效对推进氧化铝生产节能降碳降本、稳定运行具有重要意义。目前，蒸发普遍采用一段蒸汽进首效蒸发器、冷凝水梯级利用逆流流程，采用此流程，首末效蒸发器有效温差6℃-12℃，其它效蒸发器有效温差仅有4℃-6℃，在已建成的蒸发器上提高有效温差，是提高蒸发器效能最有效方式之一。

2、目前，提高有效温差主要通过提高生蒸汽压力或者提高末效真空度，例如现有技术中，中国发明专利申请cn101811743a提出了在新鲜蒸汽管上可设置有电控的阀门，该发明仅有一台降膜蒸发器，可以获得较高的有效温差，但在氧化铝领域内不具可操作性。中国发明专利申请cn107096248a提出了一种七效管板结合降膜蒸发器工艺，将管式降膜蒸发器与板式降膜蒸发器有效组合，在高温下采用管式降膜蒸发器，提高有效温差，即能保证蒸发器的效果，又能保证蒸发器的使用寿命，具体实施时，第一、第二、第三效为管式降膜蒸发器和第四、第五、第六、第七为板式降膜蒸发器依次采用管线连接，该发明也能较好地提高蒸发效率。中国实用新型专利申请cn2870939y公开了一种管外自由流降膜蒸发器，在蒸发过程中，加热管外壁不断有液体从上至下流动并被加热蒸发，后液推前液，温差损失小。中国发明专利申请cn114100165a涉及一种可精确控温的多能梯级利用热泵低温蒸发浓缩系统，该系统可实现制冷剂侧高效换热，改善物料加热盘管的压力环境，也是一种提高蒸发效率的方式。由于工艺条件的限制，许多氧化铝生产企业达不到提汽压和提真空的硬件条件，有效温差没有实质性改善。

技术实现思路

1、本申请提供了一种降膜蒸发系统及方法，以解决目前提高有效温差方式的硬件局限性，导致蒸发器蒸发量低、汽耗高，蒸发器没有发挥最佳性能的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种降膜蒸发系统，所述系统包括：

3、降膜蒸发单元，所述降膜蒸发单元包括多个依次串联的降膜蒸发器；

4、生蒸汽管线，所述生蒸汽管线连通多个所述降膜蒸发器中的首效蒸发器和次末效蒸发器，以将生蒸汽同时通入所述首效蒸发器和次末效蒸发器。

5、作为一种可选的实施方式，所述系统还包括：

6、冷凝水储存单元，所述冷凝水储存单元连通有二次蒸汽管线，所述二次蒸汽管线连通多个所述降膜蒸发器中的首效蒸发器和末效蒸发器，以将冷凝水二次蒸汽同时通入所述首效蒸发器和末效蒸发器。

7、作为一种可选的实施方式，所述冷凝水储存单元包括多个冷凝水储存罐；各所述冷凝水储存罐均连通有二次蒸汽管线，多个所述冷凝水储存罐中第一个冷凝水储存罐连通的二次蒸汽管线连通所述首效蒸发器；多个所述冷凝水储存罐中剩余冷凝水储存罐连通的二次蒸汽管线连通所述末效蒸发器。

8、作为一种可选的实施方式，所述冷凝水储存罐的数量为3～5个。

9、作为一种可选的实施方式，所述降膜蒸发器的数量为6～7。

10、第二方面，本申请提供了一种降膜蒸发的方法，采用第一方面所述的降膜蒸发系统，所述方法包括：

11、将生蒸汽同时通入多个所述降膜蒸发器中的首效蒸发器和次末效蒸发器；

12、在冷凝水储存单元中将降膜蒸发单元产生的冷凝水进行蒸发，得到冷凝水二次蒸汽；

13、将所述冷凝水二次蒸汽同时通入多个所述降膜蒸发器中的首效蒸发器和末效蒸发器。

14、作为一种可选的实施方式，所述生蒸汽的气压不低于0.2mpa；和/或

15、所述首效蒸发器和次末效蒸发器的生蒸汽通入流量比为1：(0.5～0.75)。

16、作为一种可选的实施方式，所述首效蒸发器的蒸汽压力≤0.6mpa。

17、作为一种可选的实施方式，所述末效蒸发器的真空度≥-0.08mpa。

18、作为一种可选的实施方式，所述冷凝水储存单元包括多个冷凝水储存罐，多个所述冷凝水储存罐中最后一个冷凝水储存罐的出料温度≤75℃。

19、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

20、本申请实施例提供的该系统，通过将生蒸汽管线连通首效蒸发器，同时连通次末效蒸发器，向次末效蒸发器提供部分热源，利用生蒸汽的热能置换提高各效蒸发器有效温差，进而实现提高蒸发器热工效率的目的。

技术特征：

1.一种降膜蒸发系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述系统还包括：

3.根据权利要求2所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述冷凝水储存单元包括多个冷凝水储存罐；各所述冷凝水储存罐均连通有二次蒸汽管线，多个所述冷凝水储存罐中第一个冷凝水储存罐连通的二次蒸汽管线连通所述首效蒸发器；多个所述冷凝水储存罐中剩余冷凝水储存罐连通的二次蒸汽管线连通所述末效蒸发器。

4.根据权利要求3所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述冷凝水储存罐的数量为3～5个。

5.根据权利要求1所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述降膜蒸发器的数量为6～7。

6.一种降膜蒸发的方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的降膜蒸发系统，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述生蒸汽的气压不低于0.2mpa；和/或

8.根据权利要求6所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述首效蒸发器的蒸汽压力≤0.6mpa。

9.根据权利要求6所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述末效蒸发器的真空度≥-0.08mpa。

10.根据权利要求6所述的降膜蒸发系统，其特征在于，所述冷凝水储存单元包括多个冷凝水储存罐，多个所述冷凝水储存罐中最后一个冷凝水储存罐的出料温度≤75℃。

技术总结
本申请涉及一种降膜蒸发系统及方法，属于氧化铝生产技术领域；系统包括：降膜蒸发单元，所述降膜蒸发单元包括多个依次串联的降膜蒸发器；生蒸汽管线，所述生蒸汽管线连通多个所述降膜蒸发器中的首效蒸发器和次末效蒸发器，以将生蒸汽同时通入所述首效蒸发器和次末效蒸发器；通过将生蒸汽管线连通首效蒸发器，同时连通次末效蒸发器，向次末效蒸发器提供部分热源，利用生蒸汽的热能置换提高各效蒸发器有效温差，进而实现提高蒸发器热工效率的目的。

技术研发人员：周风江,齐利娟,温亚平,路晓涛,邵帅
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5