氧化铝厂蒸发工序提产降耗的有效措施

氧化铝厂蒸发工序提产降耗的有效措施

黄祖瑞

广西华银铝业有限公司氧化铝厂蒸发车间  广西华银  533700

摘要：我国铝工业自出现后就呈现出迅猛发展的趋势，目前我国的铝产量在有色金属行业的地位首屈一指。我国氧化铝在生产的过程中，整体呈现出了一个高耗能、高污染、低产量的情况，所以针对氧化铝厂蒸发工序中的问题应进行认真的分析，积极响应我国节能减排的相关政策，采取改善蒸发器进料方法、提升原液的温度、改变排盐方式等一系列措施来达到提高产能、降低能耗的目的。

关键词：氧化铝厂；提产降耗；措施

一、降低蒸发器五、六效汽室压力，提高五、六效蒸水量

（一）现阶段五、六效汽室压力运行状况分析

现如今在铝工业使用的蒸发器中，五效汽室压力为-32000pa,六效汽室压力为-66000pa，在-32000pa压力下水的沸点为90摄氏度左右，-66000pa压力下水的沸点为70摄氏度左右。想要有效的降低水的沸点，只有通过降低这两项的汽室压力才是解决问题的重要因素。这两项的汽室压力是由水冷器的上水量与温度以及水环真空泵的运行状态来决定的，经过分析可知，真空压力泵可达到9000Pa，并且运行状态良好，所以，降低汽室的压力只能从上水量与温度来进行解决。

（二）降低五、六效汽室压力的相关措施

在降低五、六效汽室压力的相关工作中，可以通过两个个方向来进行相应的改善，分别为提高水冷器上水量与降低水冷器上水温度。通过对水冷器上水泵进行相应的测算可知，提高上水量可以有效地达到期望的目的，满足增加上水量的测算要求；降低水冷器的上水温度，可以有效的改善冷却塔结疤严重的情况，从而改善了循环水的水体质量，提高了运行的效率；

（三）进行相应改造后的运行效果

通过上述两项措施后，上水温度下降了大约4摄氏度，五效汽室压力下降至-46000pa,六效汽室压力下降至-78000pa，水的沸点温度也分别由原本的90摄氏度、70摄氏度下降至83摄氏度、62摄氏度。

二、改变排盐方式，降低系统NC与NT

（一）现阶段排盐方式流程分析

我国氧化铝工厂的设计排盐相应流程中，主要是利用三闪出料来进行强制性的蒸发工作，其中碱溶液的浓度也得到了提升，碳酸钠析出后，立即将其分离出来。但是在该流程中强制性的蒸水量是有限的，目前系统中NC与NT甚至已达到了一成之多，对蒸发器的运行周期产生了严重的影响。经过相应的推算可知，在其他条件不变的情况下，如果系统中的NC与NT稍稍下降，蒸发器的进料量就会得到相应的提升，同时在合理的情况下，减少水洗的次数，可以增加运行的时间，从而有效的增加进料量。

（二）改变排盐方式，降低系统NC与NT的相关措施

在改变排盐方式的工作中，以同离子效应为基础，在用强制效出料化片碱，以此来降低碳酸钠的浓度，使其可以强制的析出。为了达到这一目的，可以在沉降槽下打造出一个长方形的化片碱溜槽，可以强制效出料直接进入溜槽化片碱中，化片碱后的强碱液运用设备将其输送至沉降槽中，然后将碳酸钠分离出来。由于这种方式提高了苛性碱的浓度，所以要采取加大进料量与降低出料浓度的方式进行排盐工作，大大提高了除盐量。

（三）进行相应改造后的运行效果

经过一段时间的改造工作后，不难发现系统中NC与NT得到了显著的下降效果，提升了蒸发器的运行周期，蒸发器的进料也因此得到了提高，从而达到了提高蒸水量的目的。

三、提高原液温度

（一）现阶段蒸发器原液进料温度状况分析

目前我国氧化铝工厂中，蒸发器的原液进料温度大约为80摄氏度，从而导致蒸发器新蒸汽的消耗量过高；在建造的稀释槽中，蒸发装置的出料与洗液相汇合，汇合后所产生的乏汽，经过加热器对热水进行加热工作，由于蒸发装置乏汽的利用率不高，出料的温度在140-150之间，导致在出料稀释的过程中产生了大量的蒸汽，由于蒸汽超过了合理的范围值，在经过加热器后排出，出现了热量被大量浪费的情况。由此可知，正确的利用高压溶出稀释乏汽加热原液是提高原液温度，降低能源消耗的关键。

（二）提高原液温度的相应措施

在经过测算工作之后，将稀释乏汽管上接一个套管加热器，原液在内管中通过，稀释乏汽则在外管中通过。同时，为了避免套管结痂，可采取疏水阀引入热水槽内的方式。

（三）进行相应改造后的运行效果

在上述改进工作完成之后，原液温度得到了有效的提升，大约可提升14摄氏度左右。

四、提高新蒸汽冷凝水的二次汽利用率

（一）现阶段新蒸汽冷凝水的利用率状况分析

在传统的氧化铝工厂设计流程之中，蒸汽冷水经过冷凝水罐闪蒸，闪蒸二次汽作为加热汽，在经三次闪蒸后，热水温度仍然没有达到理想的效果，二次汽利用率不高，造成了严重的热能浪费。

（二）提高新蒸汽冷凝水的二次汽利用率相应措施

为了可以有效提高新蒸汽冷凝水的二次汽利用率，可以在四效中增加一个闪蒸罐，以此来作为冷凝水罐，新蒸汽冷凝水罐多了一级闪蒸，其中二次闪蒸汽做为四效加热汽。

（三）进行相应改造后的运行效果

在上述改进工作完成之后，新蒸汽冷凝水的温度明显呈现出了下降趋势，因此汽水比幅度也开始呈现出了下降趋势。

五、创新蒸发器进料方式，提升进料量

（一）现阶段蒸发器进料方式运行状况

在经过上述四项改进工作之后，蒸发器的进料量已经得到了显著的提升，但是和预期中的五十万吨年产能以及进料量的相关要求均有一定的差距。经过分析后可知，上述排盐方式在改造之后，系统NC与NT已经得到了显著的下降，停止了排盐工作之后，由于三闪出料的浓度相对较高，粘度也相对较大，所以在强制效进一步提高碱浓度的难度较高，且增加了汽耗，所以在强制效的生产能力工作中后并不能得到充分的发挥。

（二）创新蒸发器进料方式，提升进料量的相关措施

将三闪直接出料进行改善，由原本的强制效变更为直接作为合格的蒸发母液，然后全部加入至母液调配槽中。为了强制效能进低苛性碱浓度原液，将原设计的进料方式更改为强制效进料，从而有效的提升强制效蒸水量，降低蒸发器的设备运行负荷。为日后系统中的NC与NT的正常排盐，不影响原本三闪出料进强制效过程，原液通过旁路进强制效。

（三）进行相应改造后的运行效果

在蒸发器的进料方式进行了创新工作之后，原液进料量得到了显著的提升，蒸水量也得到了提高，汽水比也降至了合理范围之内，达到了五十万吨年产量的基本要求。

六、氧化铝行业蒸发工序的未来发展趋势

目前，我国的氧化铝工业生产规模日益扩大，但是相应的设备数量却不能成倍的增长，所以从安装数量与能量消耗等多方面进行分析可知，装备的大型化是公认的解决相应问题的有效方式；蒸发过程是一个耗费能源的过程，现阶段我国的能源价格不断增长，所以如何才能够降低能源的消耗以及合理的分配热能是重要的内容之一。通过优化参数的方式来降低综合能耗是发展的必要手段；结垢问题一直是研发与使用蒸发工艺设备所面临的一个难题，所以如何合理的减少、避免结垢问题的出现，以及当出现结垢问题后，如何有效地清理污垢，都是蒸发工艺设备研究与开发的一个重点内容。列管式蒸发器做为一个具有多年使用经验和清理维护经验的设备，在未来，仍是各大氧化铝工厂的蒸发工艺的首选设备。

结语

结合上述内容可知，降低蒸发器五、六效汽室压力，提高五、六效蒸水量；改变排盐方式，降低系统NC与NT；提高原液温度；提高新蒸汽冷凝水的二次汽利用率与创新蒸发器进料方式，提升进料量这几项措施均可以为氧化铝蒸发工序带来一定的帮助，从而为提升生产产能提供相应的助力，并且还能够降低能源的损耗，缓解了生产矛盾，是一个减少投入、增加产量的有效方式。

参考文献

[1]冯延磊.浅析氧化铝生产降低能耗的几项措施[J].广东化工，2013,40（15）：101.

[2]彭小奇，李时民，张建智.氧化铝蒸发工序的用能分析及节能途径探讨[J].热科学与技术，2011,10（1）：88-94.