專利名稱：硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法，屬于硫酸鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫酸鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生尾氣的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
礦石與硫酸反應(yīng)合成硫酸鋁工藝過(guò)程是放熱、放氣的，在加壓反應(yīng)中壓力可以達(dá)到0. 3MPa，溫度可以升高至160°C。此氣體為水蒸氣、二氧化碳等，其中含有熱量較高，但集中回收不方便且投資較大，因此大都將其排入大氣中。另一方面，硫酸鋁生產(chǎn)中，在反應(yīng)完全并排氣放空之后需加入一定量的硫酸鋁溶液稀釋反應(yīng)物料，使之容易地排出反應(yīng)釜，但現(xiàn)有工藝是都通過(guò)配置額外的蒸汽給壓促使物料排放到沉降池中。同時(shí)通常生產(chǎn)用的物料沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)熱，致使反應(yīng)速度相對(duì)較低。既然鋁礦石和硫酸反應(yīng)所產(chǎn)生氣體的熱值和壓力均較高，就為綜合利用此反應(yīng)生成的尾氣于硫酸鋁生產(chǎn)提供了條件。然而經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)，在各種文獻(xiàn)中鮮有綜合利用硫酸鋁工業(yè)生成的尾氣，并將其用于硫酸鋁生產(chǎn)中的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減少現(xiàn)有生產(chǎn)工藝供氣耗能，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待反應(yīng)物料預(yù)熱的硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是該硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)，包括多個(gè)反應(yīng)釜、主通氣管路、分支通氣管路及調(diào)漿池，其特征在于多個(gè)反應(yīng)釜分別通過(guò)與主通氣管路連通的各分支通氣管路并聯(lián)，主通氣管路上設(shè)有主控制閥門，末端與調(diào)漿池連接，各分支通氣管路上分別設(shè)有分控制閥門。漿料管路一端與各反應(yīng)釜連接，另一端與調(diào)漿池和溶液罐連接。所述反應(yīng)釜為6 8個(gè)并聯(lián)。硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)的利用方法，其特征在于，采用如下操作步驟1)以時(shí)間先后順序控制第一反應(yīng)釜比第二反應(yīng)釜提前1小時(shí)工作，第一反應(yīng)釜中反應(yīng)結(jié)束后排空放氣，并向第一反應(yīng)釜中加入硫酸鋁溶液稀釋反應(yīng)物料；2)反應(yīng)物料在第一反應(yīng)釜釜體中保溫，待第二反應(yīng)釜中反應(yīng)結(jié)束需排空放氣時(shí)， 打開第一、二反應(yīng)釜的分控制閥門，將第二反應(yīng)釜中的高壓氣體排入第一反應(yīng)釜中，幫助第一反應(yīng)釜中的反應(yīng)物料排出釜體；3)第一反應(yīng)釜中的反應(yīng)物料排空后，關(guān)閉第一反應(yīng)釜的分控制閥門，打開主控制閥門，將第二反應(yīng)釜中剩余的高壓氣體排入調(diào)漿池內(nèi)，幫助原料液預(yù)熱；4)重復(fù)上述步驟依次將后一反應(yīng)釜中的高壓氣體排入前一反應(yīng)釜中，以幫助前一反應(yīng)釜排料；5)通過(guò)外配置的供氣裝置向最后一個(gè)反應(yīng)釜其充氣加壓，幫助其反應(yīng)物料順利排出釜體。礦石與硫酸反應(yīng)合成硫酸鋁工藝過(guò)程是放熱、放氣的，在加壓反應(yīng)中，反應(yīng)釜內(nèi)壓力可以達(dá)到0. 3MPa，溫度可達(dá)160°C，在反應(yīng)完全后首先需要將反應(yīng)釜內(nèi)氣體排空，此混合氣體熱值較高，但集中回收不方便且投資較大。與此同時(shí)，在反應(yīng)結(jié)束排氣放空，并加入硫酸鋁溶液稀釋反應(yīng)物料使之容易排出反應(yīng)釜后，現(xiàn)有工藝都是通過(guò)蒸汽給氣壓使物料排放到沉降池中。本發(fā)明的發(fā)明思路是通過(guò)并聯(lián)各個(gè)反應(yīng)釜使之串汽，這樣，反應(yīng)產(chǎn)生的高壓氣體通過(guò)通氣管道為放料反應(yīng)釜提供氣壓，使反應(yīng)后物料順利排出釜體。同時(shí)也可將此熱值較高的氣體通過(guò)保溫不銹鋼管路排入調(diào)漿池中給反應(yīng)物料預(yù)熱，通過(guò)這種方式可將待反應(yīng)物料的溫度提高到70°C左右，提高反應(yīng)速度。本發(fā)明的運(yùn)作原理是將整條生產(chǎn)線通過(guò)不銹鋼管道并聯(lián)到一條管路上，管路一端封死，每個(gè)反應(yīng)釜都有一個(gè)閥門控制反應(yīng)釜控制氣體出入，管路另一端接入到調(diào)漿池中。硫酸鋁每個(gè)反應(yīng)周期為7個(gè)小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)30分鐘，排氣時(shí)間為40分鐘左右，放料時(shí)間20分鐘左右，加料時(shí)間30分鐘左右。安排生產(chǎn)時(shí)，以時(shí)間先后順序控制反應(yīng)在先的反應(yīng)釜比在后的反應(yīng)釜提前工作1小時(shí)左右。當(dāng)在先的反應(yīng)釜中結(jié)束反應(yīng)，并排空放氣完畢，加入硫酸鋁溶液調(diào)節(jié)密度等待放料時(shí)，需要外界施壓助其排出釜體。反應(yīng)后物料在釜體中保溫片刻，在后的反應(yīng)釜中即完成反應(yīng)，待排空放氣。此等待排出的高壓氣體，恰好可導(dǎo)送至在先反應(yīng)的反應(yīng)釜中，以助第一反應(yīng)釜中的反應(yīng)后物料排出釜體。當(dāng)某一反應(yīng)釜沒(méi)有在后的反應(yīng)釜為其提供排出反應(yīng)后物料所需的氣壓時(shí)，可通過(guò)另外配置的供氣裝置向其充氣加壓，以助反應(yīng)后物料順利排出釜體。此外當(dāng)?shù)诙磻?yīng)釜除供給第一反應(yīng)釜以排出反應(yīng)后物料外還有剩余廢氣時(shí)，可通過(guò)改變閥門，將剩余廢氣通入調(diào)漿池中預(yù)熱待反應(yīng)液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法所具有的有益效果是1.不需要改變當(dāng)前硫酸鋁生產(chǎn)工藝，只需要在每個(gè)反應(yīng)釜上并上一路連同的不銹鋼管路，讓高壓的待排放的尾氣為放料反應(yīng)釜提供出料壓力以及用于預(yù)熱待反應(yīng)液。2.無(wú)廢氣排放，又防止廢氣外排污染環(huán)境，環(huán)保效果顯著。3.現(xiàn)有工藝使用蒸發(fā)為放料反應(yīng)釜提供壓力，浪費(fèi)蒸汽，本發(fā)明每天節(jié)約蒸汽20 噸左右。4.現(xiàn)有工藝反應(yīng)漿液未經(jīng)預(yù)熱，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，溫度提升慢，氧化鋁溶出率低，本發(fā)明預(yù)熱漿液之后在相同反應(yīng)時(shí)間可以提高氧化鋁溶出率，減少?gòu)U渣排放。


圖1是本發(fā)明硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法的工藝示意圖。其中，1、第一反應(yīng)釜2、漿料管路3、分控制閥門4、主控制閥門5、調(diào)漿池6、第二反應(yīng)釜7、主通氣管路8、分支通氣管路9、溶液罐10、物料輸送管11、沉降池。附圖1是本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法，具體是將多個(gè)反應(yīng)釜通過(guò)通氣管路并聯(lián)，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體及其熱量通過(guò)通氣管路用于硫酸鋁的生產(chǎn)中。 通氣管路包括主通氣管路7和分支通氣管路8，主通氣管路7上設(shè)有主控制閥門4，一端連接各分支通氣管路8，另一端連接調(diào)漿池5，分支通氣管路8與各反應(yīng)釜連接，其上設(shè)有分控制閥門3。各反應(yīng)釜通過(guò)漿料管路2與調(diào)漿池5和溶液罐9連接。反應(yīng)釜底部設(shè)有放料閥， 通過(guò)物料輸送管10將反應(yīng)后的物料送入沉降池11中。由于硫酸鋁在反應(yīng)釜中的每個(gè)反應(yīng)周期為7個(gè)小時(shí)，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)30分鐘，排氣時(shí)間為40分鐘左右，放料時(shí)間20分鐘左右，加料時(shí)間30分鐘左右。生產(chǎn)時(shí)，按時(shí)間先后順序，安排第一反應(yīng)釜1比第二反應(yīng)釜6提前1小時(shí)左右工作。通過(guò)漿料管路2將原料送入反應(yīng)釜中。當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)釜1中反應(yīng)結(jié)束，并排空放氣完畢，關(guān)閉調(diào)漿池閥門，開啟溶液罐閥門，通過(guò)漿料管路2從溶液罐9中加入硫酸鋁溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)物料密度。反應(yīng)物料在第一反應(yīng)釜1釜體中保溫片刻，由于反應(yīng)釜放料需要外界施壓助其排出釜體，因此待第二反應(yīng)釜6中反應(yīng)結(jié)束需排空放氣時(shí)，打開第一、二反應(yīng)釜1、6的分控制閥門3，將第二反應(yīng)釜 6中的高壓氣體排入第一反應(yīng)釜1中，幫助第一反應(yīng)釜1中的反應(yīng)物料排出釜體；第一反應(yīng)釜1中的反應(yīng)物料排空后，關(guān)閉第一反應(yīng)釜1的分控制閥門3，打開主控制閥門4，將第二反應(yīng)釜6中剩余的高壓氣體排入調(diào)漿池5內(nèi)，幫助硫酸鋁溶液預(yù)熱；重復(fù)上述步驟依次將后一反應(yīng)釜中的高壓氣體排入前一反應(yīng)釜中，以幫助前一反應(yīng)釜排料。當(dāng)并聯(lián)的反應(yīng)釜中某一反應(yīng)釜沒(méi)有在后的反應(yīng)釜為其提供排出反應(yīng)后物料所需的氣壓時(shí)，通過(guò)另外配置的供氣裝置通過(guò)通氣管道向其充氣加壓，以助反應(yīng)后物料順利排出釜體。此外，當(dāng)?shù)诙磻?yīng)釜6中除供給第一反應(yīng)釜1中以排出反應(yīng)后物料外，還有剩余廢氣時(shí)，關(guān)閉第一反應(yīng)釜1分控制閥門3，打開主控制閥門4，將剩余廢氣通過(guò)主控制閥門4通入調(diào)漿池5中預(yù)熱待反應(yīng)原料液。通過(guò)這種方式對(duì)硫酸鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾氣加以利用，既實(shí)現(xiàn)了無(wú)需額外供氣加壓，利用并聯(lián)反應(yīng)釜產(chǎn)生的尾氣即可幫助反應(yīng)釜順利排料，又達(dá)到了將待反應(yīng)液預(yù)熱至 70°C以上的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)，包括多個(gè)反應(yīng)釜、主通氣管路(7)、分支通氣管路 (8)及調(diào)漿池(5)，其特征在于多個(gè)反應(yīng)釜分別通過(guò)與主通氣管路(7)連通的各分支通氣管路(8)并聯(lián)，主通氣管路(7)上設(shè)有主控制閥門G)，末端與調(diào)漿池( 連接，各分支通氣管路(8)上分別設(shè)有分控制閥門(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)，其特征在于所述反應(yīng)釜為6 8個(gè)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)的利用方法，其特征在于，采用如下操作步驟1)以時(shí)間先后順序控制第一反應(yīng)釜(1)比第二反應(yīng)釜(6)提前1小時(shí)工作，第一反應(yīng)釜(1)中反應(yīng)結(jié)束后排空放氣，并向第一反應(yīng)釜(1)中加入硫酸鋁溶液稀釋反應(yīng)物料；2)反應(yīng)物料在第一反應(yīng)釜(1)釜體中保溫，待第二反應(yīng)釜(6)中反應(yīng)結(jié)束需排空放氣時(shí)，打開第一、二反應(yīng)釜(1、6)的分控制閥門(3)，將第二反應(yīng)釜(6)中的高壓氣體排入第一反應(yīng)釜(1)中，幫助第一反應(yīng)釜(1)中的反應(yīng)物料排出釜體；3)第一反應(yīng)釜(1)中的反應(yīng)物料排空后，關(guān)閉第一反應(yīng)釜(1)的分控制閥門(3)，打開主控制閥門G)，將第二反應(yīng)釜(6)中剩余的高壓氣體排入調(diào)漿池(5)內(nèi)，幫助原料液預(yù)執(zhí).4)重復(fù)上述步驟依次將后一反應(yīng)釜中的高壓氣體排入前一反應(yīng)釜中，以幫助前一反應(yīng)釜排料；5)通過(guò)外配置的供氣裝置向最后一個(gè)反應(yīng)釜其充氣加壓，幫助其反應(yīng)物料順利排出釜體。
全文摘要
硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法，其特征在于多個(gè)反應(yīng)釜通過(guò)通氣管路并聯(lián)，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體及其熱量通過(guò)通氣管路用于硫酸鋁的生產(chǎn)中。導(dǎo)出的具有一定熱值的反應(yīng)尾氣可作為反應(yīng)釜中反應(yīng)結(jié)束后排料時(shí)的施壓氣體用，也可作為對(duì)待反應(yīng)物料的預(yù)熱氣體用。本硫酸鋁反應(yīng)釜尾氣綜合利用系統(tǒng)及其利用方法無(wú)廢氣排放，每天節(jié)約蒸汽約20噸左右，又防止廢氣外排污染環(huán)境，環(huán)保效果顯著，同時(shí)可利用廢熱預(yù)熱待反應(yīng)物料，提高氧化鋁溶出率，減少?gòu)U渣排放。
文檔編號(hào)C01F7/74GK102173444SQ20111004360
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者孫海洋, 宋軍 申請(qǐng)人:山東三豐集團(tuán)股份有限公司