期刊封面
简要分析氧化铝生产过程中降低水耗的措施
前言
某氧化铝年产280万吨生产线采用串联法、拜耳法生产工艺,生产水、生活水进系统,在零排放的前提下,用了多少水,就往系统加了多少水,而全厂水损失主要有这么几个点,冷却塔,焙烧炉烟囱排气,烧结水分损失,槽子冒的蒸汽,赤泥带走的水以及其他损失。为控制新水消耗,重点从生产过程中着手,以现有资源挖掘本身潜力,本文从控制烧结水份损失,循环水流程改造,以及提高阀汽利用效率等方面入手,阐述了降低水耗的几个措施。
1 氧化铝水消耗分布
1.1 循环水冷却塔水份蒸发量
某氧化铝厂循环水主要供给热电区域、拜耳法区域、串联法区域有闭式循环水冷却塔,循环水塔蒸发量约为:Q1=m3/d。
1.2 焙烧烟囱排水蒸气损失
通过折算氧化铝商品产量,焙烧炉每小时下料量约为488吨,AH附水取4.0%,焙烧损失水=AH附水+AH转AO的结晶水,根据质量守恒AL2O3+3H2O=2AL(OH)3,内部失水=488*(1-4%)*54/156,附 488*4.0%。所以,焙烧烟囱排水蒸气损失:Q2=4360m3/d。
1.3 烧结大窑蒸发水份
大窑蒸发水份=窑下料量*含水率,目前合格料浆日均含水率为41.66%,熟料平均产量为2738t,通过计算可得,烧结大窑蒸发水份:Q3=(2738/0.7/1.14)*41.66%=1429m3/d。其中0.7与1.14为生料下料与熟料产能折比系数。
1.4 赤泥带走水损失
根据年产量折氧化铝日产为7800吨,干赤泥为7800*1.3=(1.3=赤泥率*矿耗),目前滤饼含水率为32%。赤泥带走水损失:Q4=7800*1.3*0.32/0.68=4772m3/d。
1.5 其他损失
溶出6个系列稀释槽闪蒸汽,可以通过计算得到,一天累计约为2400吨,其余槽罐冒汽、绿化灌溉等损失约为1500吨。汇总:全厂用水损失=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=m3/d,以实产氧化铝7800t/d计算,可知某氧化铝厂水耗为4.00t.AO。
2 生产过程中控制水损失
2.1 针对生产水改造
通过对生产系统中水管网调查,我们可以发现大型设备及各种泵机封冷却用水均为新水,经过使用后外排,既增加了新水消耗,也导致废水外排量增大。
针对这种情况,氧化铝厂制定了一系列改造治理措施,如下:(1)大型设备如原料磨、空压机使用新水冷却后,二次水进循环水系统进行循环利用。(2)包括稀释泵、热水泵等泵的密封水改为循环水循环利用。(3)对冷却水要求不高的设备,例如烧结法溶出磨使用循环水进行冷却。(4)梳理氧化铝水管网流量计,进行加装、更换或修复,完善计量体系,实时监控水耗。(5)注重对各级人员精益生产的理解,不断提高员工节约用水意识。
2.2 针对提高工艺回水利用率方面改造
氧化铝供新水主要为氧化铝系统及热电供热系统,其中,热电供热主要以新水消耗为主,当氧化铝工艺回水回收量提高时,热电消耗新水量将减少。氧化铝厂工艺回水理论实际回收量如表1。
我们根据表1可得出:一期工艺回水回收量与理论计算数值基本相同,二期回收量与与理论计算相差较大,二期由于低压管网用汽用户少,溶出一次水闪蒸槽压力较高(Ⅰ、Ⅱ系列0.55Mpa;Ⅲ、Ⅳ系列0.5Mpa),推算车间为保证溶出一次水闪蒸槽安全门不动作,会安排通过一次水至沉降热水流程进行泄压,这就会导致溶出回水量会减少。为保证工艺回水稳定回收,我们有如下技改:
表1 某氧化铝厂工艺回水说明一期 二期名称 溶出*2 脱硅 蒸发*2 溶出*4 脱硅 蒸发*4理论回水(t/h) 58.2*2 15 36.1*2 51.83*4 15 27.34*4合计(t/h) 203.6 331.68实际回水说明流量200m3/h时工艺回水槽液位能呈平衡状态,与理论计算流量大致相同流量260m3/h时工艺回水槽液位基本持平,与理论计算相差较大
2.2.1 蒸发原液加热改造。目前,二期低压蒸汽管网用户端用汽量小,造成低压蒸汽管网压力高,需要通过浪费工艺回水的方式进行泄压。我们制作4根套管,套管用汽使用低压管网蒸汽,从蒸发四系列西侧的低压管网带压孔,接入套管中对内管的母液进行加热,即可提高蒸发原液温度,也可充分利用溶出乏汽,减少工艺回水管压力。同时,套管的疏水临时使用阀门将冷凝水就近排到蒸发循环水井内,并在套管疏水处增加冷凝水水罐及冷凝水泵,冷凝水合格后进工艺回水或好水槽,避免水浪费。
可预期:(1)母液温度可以降低蒸发的用气量,同时提高蒸发器产能。(2)有效利用蒸汽,防止蒸汽在热水站排空造成的浪费。(3)利用溶出的二次乏汽作为加热源,可有效降低低压管网的蒸汽压力,杜绝溶出新蒸汽冷凝水闪蒸罐因为压力高而去热水站泄压减少工艺回水,如果4套原液加热全开,每小时可以多回80方以上的工艺回水,相应每天减少1920m3新水消耗。
文章来源:《资源节约与环保》 网址: http://www.zyjyyhb.cn/qikandaodu/2021/0115/642.html
上一篇:铝合金模板施工过程常见问题浅析
下一篇:宝鸡市设施蔬菜水肥一体化技术应用探讨