Автоклавная установка для выщелачивания бокситов

 

Изобретение используют в производстве глинозема для выщелачивания боксита. Автоклавная установка для выщелачивания боксита включает автоклавы, барботер, конденсатор, паропровод с внешним источником пара, переточные трубопроводы, соединяющие нижнюю часть предыдущего с верхней частью последующего автоклава. Она содержит первый автоклав с расположенным над ним конденсатором и заглубленным под уровень пульпы барботером, по крайней мере, один автоклав с поверхностным паролифтом, соединенным паропроводом с внешним источником пара и соединенным паропроводом с барботером первого автоклава, автоклавы, соединенные паропроводами с конденсатором, при этом автоклав с поверхностным паролифтом установлен между автоклавами, соединенными паропроводами с конденсатором и снабженными переточными трубопроводами, при этом переточные трубопроводы соединены с паропроводом от автоклава с поверхностным паролифтом на уровне барботера. К одному автоклаву подключено не менее двух поверхностных паролифтов. Внутри автоклава с поверхностным паролифтом установлена коробка с отверстиями, диаметр которых составляет в пределах 0,9-0,5 диаметра греющих трубок поверхностного паролифта. Паропровод, соединяющий автоклав с поверхностным паролифтом с барботером, соединен также с внешним потребителем пара. Данная установка позволяет интенсифицировать процесс выщелачивания и упаривания. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к производству глинозема, конкретно к установкам, предназначенным для выщелачивания бокситов.

Известна автоклавная установка для выщелачивания боксита (SU 1188101 А, 30.10.1985. ), включающая автоклавы, барботер, расположенный в нижней части первого автоклава, конденсатор, паропроводы с внешним источником пара, переточные трубопроводы, соединяющие нижнюю часть предыдущего с верхней частью последующего автоклава.

Недостатками этой установки являются: - разбавление пульпы конденсатом греющего пара, которое приводит к увеличению выпарных батарей с увеличением расхода пара на выпаривание и электроэнергии на перекачки внутри выпарных батарей; - увеличение удельной металлоемкости автоклавов из-за повышения в них давления для исключения вскипания пульпы в автоклавах и в связи с преодолением сопротивления перетока; - необходимость значительного повышения давления греющего пара на преодоление гидростатического давления пульпы и сопротивления переточных труб при расположении барботера внизу первого автоклава.

Технической задачей изобретения является создание установки, позволяющей значительно интенсифицировать при использовании ее для выпаривания раствора теплопередачу через трубчатую поверхность с исключением ее зарастания и повысить эффективность использования объема автоклавов для выщелачивания боксита и обескремнивания раствора.

Технический результат достигается тем, что автоклавная установка для выщелачивания боксита, включающая автоклавы, барботер, конденсатор, паропровод с внешним источником пара, переточные трубопроводы, соединяющие нижнюю часть предыдущего с верхней частью последующего автоклава, содержит первый автоклав с расположенным под ним конденсатором и соединенным с ним трубопроводами и заглубленным под уровень пульпы барботером, по крайней мере, один автоклав с поверхностным паролифтом, соединенным паропроводом с внешним источником пара и соединенным паропроводом с барботером первого автоклава, автоклавы, соединенные паропроводами с конденсатором. При этом автоклав с поверхностным паролифтом установлен между автоклавами, соединенными паропроводами с конденсатором и снабженными переточными трубопроводами, при этом переточные трубопроводы соединены с паропроводом от автоклава с поверхностным паролифтом на уровне барботера.

К одному автоклаву подключено не менее двух поверхностных паролифтов.

Внутри автоклава с поверхностным паролифтом установлена коробка с отверстиями, диаметр которых составляет 0,5-0,9 диаметра греющих трубок поверхностного паролифта.

Паропровод, соединяющий автоклав с поверхностным паролифтом с барботером, соединен также с внешним потребителем пара.

На чертеже представлена установка для выщелачивания боксита.

Установка состоит из конденсатора (струйного подогревателя) 1, первого автоклава 2 с барботером 3 и трубой отвода газов 4, переточных труб 5 с паропроводами 6, автоклава 7, автоклава 8 с поверхностным паролифтом 9 и коркоулавливающей коробкой 10, автоклавов 11, внешнего источника пара 12, паропровода 13 с регулятором 14 и потребителя пара 15.

Установка работает следующим образом.

Нагретая пульпа сепараторным паром поступает через конденсатор 1, где конденсируется отработанный пар после перетоков 5 автоклавов 7 и 11, в автоклав 2. В автоклаве 2 пульпа через барботер 3 догревается до температуры кипения вторичным паром после автоклава 8 с поверхностным паролифтом 9. Из автоклава 2 пульпа по переточным трубопроводам 5 с подачей в них части небольшого количества вторичного пара поступает в автоклав 7 и затем - в автоклав 8.

В автоклаве 2 образуется наибольшее пересыщение раствора по накипеобразующим примесям, которое многократно снижается по мере выдержки в автоклавах 7, 8 и обеспечивает высокую теплопередачу через поверхность испарения поверхностного паролифта 9. По крайней мере, в одном автоклаве 8 осуществляется упарка и интенсивное перемешивание пульпы с помощью поверхностного паролифта 9, снабженного коркоулавливающим устройством 10.

Из автоклава 8 упаренная пульпа с повышенным содержанием щелочи по переточным трубопроводам 5 с паропроводами 6 перекачивается последовательно в автоклавы 11, где и заканчивается выщелачивание боксита.

Пар от внешнего источника 12 поступает в межтрубное пространство поверхностного паролифта 9, и образующийся при этом вторичный пар очищается от абразивных частичек пульпы в сепарационном пространстве автоклава 8, образованного за счет вытеснения пульпы повышенным давлением пара по сравнению с давлением пара в автоклавах 2, 7, 11.

Вторичный пар через барботер 3 и паропроводы 6, подается в автоклав 2 и перетоки 5 под уровень пульпы в автоклавах 2, 7, 11 на уровне верхнего штуцера поверхностного паролифта 9, чем и достигается нагрев пульпы до температуры кипения, перекачка пульпы между автоклавами и необходимое давление вторичного пара для образования вытеснением, сепарационного пространства в автоклаве 8.

Отработанный пар переточных трубопроводов поступает в конденсатор 1. Неконденсирующиеся газы, образующиеся в результате нагрева, отводятся из автоклава 2 по трубопроводу 4.

В случае необходимости повышения концентрации щелочи, а также для осуществления автоматического поддержания концентрации раствора часть вторичного пара по паропроводу 13 с регулятором 14 может отбираться на нужды потребителя пара 15.

При реконструкции автоклавных батарей с целью удобства обслуживания и при ограниченности здания к одному автоклаву могут быть подключены два или более поверхностного паролифта.

В случаях ограниченных возможностей нагрева пульпы до более высокой температуры из-за низкого давления греющего пара и необходимости увеличения выдержки пульпы для выщелачивания боксита после выпаривания пульпы поверхностными паролифтом или для удаления накипеобразующих примесей перед поверхностным паролифтом. Количество автоклавов 7 и 11 может быть увеличено, а при более высокой температуре процесса сокращено.

Для снижения веса поверхностного паролифта и удобства его обслуживания к одному автоклаву может быть подключено два поверхностных паролифта, а в случае необходимости увеличения сепарационного объема для очистки пара от абразивных частиц число автоклавов с поверхностным паролифтом может быть увеличено.

В случаях переработки сырья с образованием отвалившихся корок от стенок автоклава предусматривается установка коробки с отверстиями, диаметр которых составляет в пределах 0,9-0,5 диаметра греющих трубок.

Увеличение диаметра отверстий более 0,9 диаметра вызовет забивание греющих трубок, а менее 0,5 диаметра трубок - к повышенному забиванию коробки.

В некоторых вариантах для сокращения выпарки маточного раствора и интенсификации выщелачивания, имеется возможность увеличить концентрацию щелочи в автоклавах и поддерживать ее автоматически на оптимальном уровне, отбором части пара для потребителя пара, например, на выпарку маточного раствора, на подогреватели пульпы перед реакционными автоклавами или другие нужды производства.

Формула изобретения

1. Автоклавная установка для выщелачивания боксита, включающая автоклавы, барботер, конденсатор, паропровод с внешним источником пара, переточные трубопроводы, соединяющие нижнюю часть предыдущего с верхней частью последующего автоклава, отличающаяся тем, что она содержит первый автоклав с расположенным над ним конденсатором и заглубленным под уровень пульпы барботером, по крайней мере, один автоклав с поверхностным паролифтом, соединенным паропроводом с внешним источником пара и соединенным паропроводом с барботером первого автоклава, автоклавы, соединенные паропроводами с конденсатором, при этом автоклав с поверхностным паролифтом установлен между автоклавами, соединенными паропроводами с конденсатором и снабженными переточными трубопроводами, при этом переточные трубопроводы соединены с паропроводом от автоклава с поверхностным паролифтом на уровне барботера.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что к одному автоклаву подключено не менее двух поверхностных паролифтов.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что внутри автоклава с поверхностным паролифтом установлена коробка с отверстиями, диаметр которых составляет в пределах 0,9-0,5 диаметра греющих трубок поверхностного паролифта.

4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что паропровод, соединяющий автоклав с поверхностным паролифтом с барботером, соединен также с внешним потребителем пара.

РИСУНКИ

Рисунок 1