[发明专利]硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法

说明书

技术领域

硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法，属于硫酸铝生产技术领域，具体涉及一种硫酸铝生产中产生尾气的综合利用方法。

背景技术

矿石与硫酸反应合成硫酸铝工艺过程是放热、放气的，在加压反应中压力可以达到0.3MPa，温度可以升高至160℃。此气体为水蒸气、二氧化碳等，其中含有热量较高，但集中回收不方便且投资较大，因此大都将其排入大气中。

另一方面，硫酸铝生产中，在反应完全并排气放空之后需加入一定量的硫酸铝溶液稀释反应物料，使之容易地排出反应釜，但现有工艺是都通过配置额外的蒸汽给压促使物料排放到沉降池中。同时通常生产用的物料没有经过预热，致使反应速度相对较低。既然铝矿石和硫酸反应所产生气体的热值和压力均较高，就为综合利用此反应生成的尾气于硫酸铝生产提供了条件。然而经过检索发现，在各种文献中鲜有综合利用硫酸铝工业生成的尾气，并将其用于硫酸铝生产中的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种减少现有生产工艺供气耗能，且能够实现对待反应物料预热的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该硫酸铝反应釜尾气综合利用系统，包括多个反应釜、主通气管路、分支通气管路及调浆池，其特征在于：多个反应釜分别通过与主通气管路连通的各分支通气管路并联，主通气管路上设有主控制阀门，末端与调浆池连接，各分支通气管路上分别设有分控制阀门。浆料管路一端与各反应釜连接，另一端与调浆池和溶液罐连接。

所述反应釜为6～8个并联。

硫酸铝反应釜尾气综合利用系统的利用方法，其特征在于，采用如下操作步骤：

1)以时间先后顺序控制第一反应釜比第二反应釜提前1小时工作，第一反应釜中反应结束后排空放气，并向第一反应釜中加入硫酸铝溶液稀释反应物料；

2)反应物料在第一反应釜釜体中保温，待第二反应釜中反应结束需排空放气时，打开第一、二反应釜的分控制阀门，将第二反应釜中的高压气体排入第一反应釜中，帮助第一反应釜中的反应物料排出釜体；

3)第一反应釜中的反应物料排空后，关闭第一反应釜的分控制阀门，打开主控制阀门，将第二反应釜中剩余的高压气体排入调浆池内，帮助原料液预热；

4)重复上述步骤依次将后一反应釜中的高压气体排入前一反应釜中，以帮助前一反应釜排料；

5)通过外配置的供气装置向最后一个反应釜其充气加压，帮助其反应物料顺利排出釜体。

矿石与硫酸反应合成硫酸铝工艺过程是放热、放气的，在加压反应中，反应釜内压力可以达到0.3MPa，温度可达160℃，在反应完全后首先需要将反应釜内气体排空，此混合气体热值较高，但集中回收不方便且投资较大。与此同时，在反应结束排气放空，并加入硫酸铝溶液稀释反应物料使之容易排出反应釜后，现有工艺都是通过蒸汽给气压使物料排放到沉降池中。

本发明的发明思路是：通过并联各个反应釜使之串汽，这样，反应产生的高压气体通过通气管道为放料反应釜提供气压，使反应后物料顺利排出釜体。同时也可将此热值较高的气体通过保温不锈钢管路排入调浆池中给反应物料预热，通过这种方式可将待反应物料的温度提高到70℃左右，提高反应速度。

本发明的运作原理是：将整条生产线通过不锈钢管道并联到一条管路上，管路一端封死，每个反应釜都有一个阀门控制反应釜控制气体出入，管路另一端接入到调浆池中。

硫酸铝每个反应周期为7个小时，反应时间5小时30分钟，排气时间为40分钟左右，放料时间20分钟左右，加料时间30分钟左右。安排生产时，以时间先后顺序控制反应在先的反应釜比在后的反应釜提前工作1小时左右。当在先的反应釜中结束反应，并排空放气完毕，加入硫酸铝溶液调节密度等待放料时，需要外界施压助其排出釜体。反应后物料在釜体中保温片刻，在后的反应釜中即完成反应，待排空放气。此等待排出的高压气体，恰好可导送至在先反应的反应釜中，以助第一反应釜中的反应后物料排出釜体。当某一反应釜没有在后的反应釜为其提供排出反应后物料所需的气压时，可通过另外配置的供气装置向其充气加压，以助反应后物料顺利排出釜体。

此外当第二反应釜除供给第一反应釜以排出反应后物料外还有剩余废气时，可通过改变阀门，将剩余废气通入调浆池中预热待反应液。

与现有技术相比，本发明的硫酸铝反应釜尾气综合利用系统及其利用方法所具有的有益效果是：

1.不需要改变当前硫酸铝生产工艺，只需要在每个反应釜上并上一路连同的不锈钢管路，让高压的待排放的尾气为放料反应釜提供出料压力以及用于预热待反应液。