低温多效横管蒸发器在氧化铝生产中的应用

2014年6月第3期低温多效横管蒸发器在氧化铝生产中的应用——杨开国张丽·17·低温多效横管蒸发器在氧化铝生产中的应用杨开国张丽(中国铝业山东分公司，山东淄博255051)[摘要]对比了传统蒸发器和低温多效横管蒸发器的特点，详细介绍了低温多效横管蒸发器在某氧化铝厂氧化铝生产中的建设规模、工艺参数、工艺及物料流程及主要设备和节能效果。[关键词]MVR系统；低温多效；蒸发器[中图分类号]TF821[文献标志码]B[文章编号]1008—5122(2014)03—0017—04ApplicationofLow--temperatureMulti--efectEvaporatorinAluminaProductionYANGKai—guo，ZHANGLiAbstract：Thispapercomparesthecharacteristicsoftraditionalevaporatorandlow—temperaturemulti—efectevaporator，andintroducestheapplicationofthelow—temperaturemulti—efectevaporatorinanalu—minaplantindetails，suchasevaporatorcapacity，processparameters，processandmassflow，maine—quipmentandenergysavingeffect．Keywords：MVRsystem；Low—temperaturemulti-effect；evaporator换热设备被冶金、化工以及其他工业广泛使用。它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等多个方面。作为换热设备的一种，蒸发器在氧化铝生产中使用广泛。蒸发器能耗在氧化铝生产成本中约占5％左右，故探讨在一定工况条件下经济有效的蒸发系统以降低氧化铝生产能耗，有利于提高企业的经济效益和社会效益。1传统蒸发器1．1单效和多效蒸发器传统蒸发器按效数可分为单效和多效两种。单效蒸发器由立管式加热器、蒸发器、冷凝器、真空系统及管道阀门等组成，其中真空系统可采用水力喷射器或真空泵。该设备适用于小批量、多品种的热[收稿日期]2013—11—26[作者简介]杨开国(1972一)，男，湖南醴陵人，大学本科，工程师，能源管理师，主要从事节能管理工作。敏性物料低温真空浓缩蒸发，其特点是：采用真空浓缩流程；回收能力大，蒸发速度快，浓缩比可达1：3，清洗方便，操作简单；占地面积小。多效蒸发器是将两个或两个以上单效蒸发器串联在一起组成的。串联的方式又分为并流、逆流、平流三种，其特点是：一次蒸汽多次利用，蒸汽消耗量低；设备紧凑占地面积小；蒸发速度快，受热时间短，不易结垢，便于清洗；利用真空蒸发可满足热敏性物料的浓缩要求；无跑料现象，产品得率高。1．2循环型和单程型蒸发器传统蒸发器按溶液在蒸发器中的运动状况又可分为循环型和单程型。循环型蒸发器是指沸腾溶液在加热室中循环流动，多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。单程型蒸发器是指沸腾溶液在加热室中一次通夺．．．一能一一一备～一设一}{．．．·l8·有色冶金节能口设备节能过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升3膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。低温多效横管蒸发器在氧化铝生产中的应用2低温多效横管蒸发器的工艺及优点3．1建设规模和工艺参数2．1低温多效横管蒸发器组成2．1．1MVR系统MVR系统的基本原理是利用压缩机压缩蒸发器中原本需要用冷却水冷凝的二次蒸汽，经压缩机压缩后提高其压力和饱和温度，使其与料液产生一定传热温差后再送入蒸发器作为热源来加热料液，二次蒸汽的潜热得到了充分利用，达到了节能目的。蒸汽机压缩机选用罗茨式压缩机，其具备以下优点：一是压缩比高，稳定可靠；二是转数远低于离心式压缩机，故机械损耗小，使用寿命长，维修量低。2．1．2低温多效(MED)横管降膜蒸发器低温多效横管降膜蒸发器是在国际先进的海水淡化技术基础上再创新的成果。每效温差仅为2．5～3℃，是传统的竖管降膜蒸发器(相同面积下每效温差7～9'E)的1／3，同用温升为l0℃的蒸汽压缩机，传统竖管降膜蒸发器只能做一效循环，而低温多效横管降膜蒸发器可以做三效循环，其蒸发量为前者3倍，而同样蒸发量时，其蒸汽压缩机的排量只是前者的1／3，故其电力消耗也只有前者1／3。因此，此项工艺为降低系统每吨蒸发量电耗至25kW·h提供了有力技术支撑。2．2低温多效横管蒸发器优点低温多效蒸发器具以下优点：(1)节能效果显著，比传统蒸发器可节约标准煤85％以上。(2)无需蒸汽加热，只需适当电能就能维持蒸发。(3)加热器同时又是二次蒸汽的冷凝器，所以无需额外冷凝器，而且无需循环冷却水。(4)占地面