1 概述 種子分解是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的重要工序之一。而分解溫度的控制對種子分解過程的技術經(jīng)濟指標和產(chǎn)品的質(zhì)量均有很大影響。尤其是我國氧化鋁廠均處在氣候較炎熱、空氣濕度較大的地區(qū), 夏季分解槽首尾溫差靠自然降溫僅有 1~2 ℃, 有時甚至“恒溫”, 嚴重影響著分解率和產(chǎn)品質(zhì)量。 為了保證在較高分解率的情況下, 獲得質(zhì)量較好的氫氧化鋁, 氧化鋁廠通常采取將氫氧化鋁漿液逐漸冷卻降溫的分解制度, 主要方式有: 在分解槽內(nèi)安裝冷卻水管進行水冷; 或在分解槽槽體外壁用水噴淋冷卻。前者冷卻水管易結疤, 清洗困難; 后者耗水量大, 冷卻效率低, 且使周圍環(huán)境惡化。還有就 是在分解槽頂部留 2 m 左右的空氣通道, 進行空氣冷卻, 某鋁廠采取這種方式后, 冷卻效果仍然不佳。 80 年代澳大利亞 Wagerup 氧化鋁廠采用精液在第 1 分解槽中附聚, 在第 2 和第 4 分解槽分解后, 分別抽出氫氧化鋁漿液與循環(huán)水間接換熱的方法降溫, 效果良好, 許多廠家紛紛效仿。中間降溫所用的換熱設備有寬流道板式換熱器、螺旋板式換熱器、管式換熱器等, 其中寬流道板式換熱器zui受氧化鋁廠認可。2002 年我國從法國引進這種設備, 單臺換熱面積 339.6m2, 在平果氧化鋁廠種子分解工段應用。當年安裝, 當年見效, 保證了平果鋁廠技改后年增產(chǎn) 5 萬 t 氧化鋁任務的完成。目前這種寬流道板式換熱器已由國內(nèi)某換熱設備廠研制成功, 在國內(nèi)氧化鋁廠投入使用, 運行良好, 使用效果與國外設備相當。 2 寬流道板式換熱器的特點 寬流道板式換熱器結構見圖 1。 ![]() 其它換熱器相比, 寬流道板式換熱器具有如下特點: (1) 傳熱效率高, 壓力損失小。與其它換熱器相同, 寬流道板式換熱器也設有熱流體的介質(zhì)流道和冷流體的介質(zhì)流道。但是, 其只有冷流體側(cè)在板 片間形成一種有觸點的介質(zhì)流道, 供循環(huán)水通過,而熱流體側(cè)在板組間形成無觸點的介質(zhì)通道, 保證含有固體顆粒的氫氧化鋁漿液順利通過, 因此壓力 損失小, 流體分布均勻; (2) 傳熱系數(shù)高。在處理同一種物料的情況下, 寬流道板式換熱器的傳熱系數(shù)高出其它換熱器200 W/(m2·K); (3) 安裝清理檢修方便。寬流道板式換熱器采用堿液定期清洗, 可維持較高運轉(zhuǎn)率, 不需拆卸設備。 寬流道板式換熱的板片材質(zhì)一般選用 316L、254 SMO 或雙相不銹鋼 2205 等。目前應用于國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)中的是雙相不銹鋼 2205 材質(zhì)。 |
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