本技術(shù)涉及一種冶金、化工中的溶出設(shè)備，尤其涉及一種低濃縮的管道化溶出反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

1、高壓溶出為氧化鋁生產(chǎn)過程的核心工序，管道化溶出裝置也稱管道化溶出反應(yīng)裝置是高壓溶出程序的主要設(shè)備，其應(yīng)用范圍也從氧化鋁生產(chǎn)的高壓溶出逐步拓展至溫法冶金、化工等多個(gè)領(lǐng)域。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的管道化溶出裝置包括漿料預(yù)熱器、乏汽預(yù)熱器、反應(yīng)器、閃蒸器、冷凝水自蒸發(fā)器等，其中乏汽預(yù)熱器、反應(yīng)器和閃蒸器為多級串連結(jié)構(gòu)，閃蒸器對漿料閃蒸后的蒸汽進(jìn)入乏汽預(yù)熱器進(jìn)行熱器，乏汽預(yù)熱器的冷凝水流向冷凝水自蒸發(fā)器。

3、現(xiàn)有的這種管道反應(yīng)裝置存在的問題在于：1、物料在閃蒸后，物料濃度提升，有的甚至?xí)^其溶解度，在閃蒸過后會(huì)發(fā)生析出，從而造成閃蒸器出料口結(jié)晶堵塞，導(dǎo)致閃蒸器出料不暢，閃蒸出來的乏汽夾帶料漿，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一些氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的溶出料漿逐漸閃蒸過程中經(jīng)常發(fā)生碳酸鈉濃度超過其溶解度而堵塞閃蒸器出料口的問題，堿法碳酸鋰溶出采用管道化溶出裝置過程中也有類似問題發(fā)生。2、現(xiàn)有的管道化反應(yīng)器需要配套多級冷凝水自蒸發(fā)器，以回收冷凝水中的熱量，而冷凝水自蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資成本較大；3、漿料在閃蒸器內(nèi)的液位控制不好易發(fā)生蒸汽帶料現(xiàn)象，閃蒸器內(nèi)的液位控制操作較為困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供管道化溶出反應(yīng)裝置，以解決漿料在閃蒸后濃度提升會(huì)析出而堵塞閃蒸器出料口的技術(shù)問題，同時(shí)避免現(xiàn)有技術(shù)中因冷凝水自蒸發(fā)器的設(shè)置而帶來的設(shè)備成本增加問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型中管道化溶出反應(yīng)裝置的技術(shù)方案如下：

3、管道化溶出反應(yīng)裝置，包括漿料預(yù)熱器、乏汽預(yù)熱器、反應(yīng)器和閃蒸器，乏汽預(yù)熱器為至少兩級串連結(jié)構(gòu)，閃蒸器為至少兩級串連結(jié)構(gòu)，閃蒸器的個(gè)數(shù)與乏汽預(yù)熱器的個(gè)數(shù)一致，漿料預(yù)熱器的出料口與最上游的乏汽預(yù)熱器的進(jìn)料口相連，反應(yīng)器的出料口最上游的閃蒸器的進(jìn)料口相連，各級閃蒸器的乏汽出口分別與對應(yīng)乏汽預(yù)熱器的蒸汽進(jìn)口相連，漿料預(yù)熱器和乏汽預(yù)熱器均為管殼式換熱器，定義閃蒸器和蒸汽進(jìn)口與閃蒸器相連的乏汽預(yù)熱器為同一級，乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與同一級的閃蒸器內(nèi)腔相連和/或乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與下一級的閃蒸器的內(nèi)腔相連，最下游的閃蒸器的出料口通過管道與對應(yīng)漿料預(yù)熱器的殼層入口相連。

4、進(jìn)一步的，管道化溶出裝置還包括喂料槽和出料槽，出料槽通過管道與漿料預(yù)熱器的進(jìn)料口相連，漿料預(yù)熱器的殼層出口通過管道與出料槽相連。

5、進(jìn)一步的，乏汽預(yù)熱器、漿料預(yù)熱器的形式為間接預(yù)熱器，間接預(yù)熱器為管式預(yù)熱器、列管式預(yù)熱器或板式預(yù)熱器。

6、進(jìn)一步的，料漿預(yù)熱器為管式換熱器，內(nèi)管流通介質(zhì)為未反應(yīng)的物料，外管流通換熱后的料漿。

7、進(jìn)一步的，乏汽預(yù)熱器為管式換熱器，內(nèi)管流通介質(zhì)為未反應(yīng)的物料，外管流通介質(zhì)為溶出料漿閃蒸出的乏汽。

8、進(jìn)一步的，反應(yīng)器為管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器或管式與釜式相結(jié)合的反應(yīng)器。

9、進(jìn)一步的，反應(yīng)器為單臺(tái)或多臺(tái)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

10、進(jìn)一步的，乏汽預(yù)熱器有n個(gè)，閃蒸器有n個(gè)，n為不小于2的正整數(shù)，沿物料走向，各乏汽預(yù)熱器分別稱為第n乏汽預(yù)熱器……第一乏汽預(yù)熱器，沿物料走向，各閃蒸器分別稱為第一閃蒸器、第二閃蒸器……和第n閃蒸器，第一乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第一閃蒸器的內(nèi)腔相連、第二級乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第二閃蒸器的內(nèi)腔相連……第n乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第n閃蒸器的內(nèi)腔相連。

11、進(jìn)一步的，第一乏汽預(yù)熱器的下游設(shè)置有附加蒸汽加熱器，附加蒸汽加熱器的熱源為新蒸汽、導(dǎo)熱油或熔鹽。

12、本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型中，閃蒸器對物料閃蒸后的蒸汽進(jìn)入到對應(yīng)乏汽預(yù)熱器中對物料進(jìn)行預(yù)熱，蒸汽在乏汽預(yù)熱器中產(chǎn)生冷凝水，乏汽預(yù)熱器產(chǎn)生的溫度較低的冷凝水被送至對應(yīng)的閃蒸器的內(nèi)腔中，冷凝水與物料進(jìn)行混合，有以下多個(gè)技術(shù)效果：1、冷凝水的溫度較低，可以實(shí)現(xiàn)對物料進(jìn)行降溫，提高閃蒸器的降溫效果；2、無需再設(shè)置用于處理冷凝水的冷凝水自蒸發(fā)器，降低設(shè)備的復(fù)雜程度和占地空間，降低設(shè)備成本；3、冷凝水進(jìn)入閃蒸器與閃蒸器的物料混合后，使得閃蒸器內(nèi)的物料濃度不會(huì)提升，這樣閃蒸器只起到降溫作用，物料不會(huì)析出結(jié)晶而堵塞閃蒸器的物料出口；4、冷凝水是由閃蒸器的蒸汽冷凝而成，也就是說冷凝水的來源還是閃蒸器，冷凝水的加入不會(huì)造成閃蒸器的液位過高問題。

技術(shù)特征：

1.管道化溶出反應(yīng)裝置，包括漿料預(yù)熱器、乏汽預(yù)熱器、反應(yīng)器和閃蒸器，乏汽預(yù)熱器為至少兩級串連結(jié)構(gòu)，閃蒸器為至少兩級串連結(jié)構(gòu)，閃蒸器的個(gè)數(shù)與乏汽預(yù)熱器的個(gè)數(shù)一致，漿料預(yù)熱器的出料口與最上游的乏汽預(yù)熱器的進(jìn)料口相連，反應(yīng)器的出料口最上游的閃蒸器的進(jìn)料口相連，各級閃蒸器的乏汽出口分別與對應(yīng)乏汽預(yù)熱器的蒸汽進(jìn)口相連，其特征在于：漿料預(yù)熱器和乏汽預(yù)熱器均為管殼式換熱器，定義閃蒸器、蒸汽進(jìn)口與該閃蒸器相連的乏汽預(yù)熱器為同一級，乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與同一級的閃蒸器內(nèi)腔相連和/或乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與下一級的閃蒸器的內(nèi)腔相連，最下游的閃蒸器的出料口通過管道與對應(yīng)漿料預(yù)熱器的殼層入口相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：管道化溶出裝置還包括喂料槽和出料槽，出料槽通過管道與漿料預(yù)熱器的進(jìn)料口相連，漿料預(yù)熱器的殼層出口通過管道與出料槽相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：乏汽預(yù)熱器、漿料預(yù)熱器的形式為間接預(yù)熱器，間接預(yù)熱器為管式預(yù)熱器、列管式預(yù)熱器或板式預(yù)熱器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：料漿預(yù)熱器為管式換熱器，內(nèi)管流通介質(zhì)為未反應(yīng)的物料，外管流通換熱后的料漿。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：乏汽預(yù)熱器為管式換熱器，內(nèi)管流通介質(zhì)為未反應(yīng)的物料，外管流通介質(zhì)為溶出料漿閃蒸出的乏汽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：反應(yīng)器為管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器或管式與釜式相結(jié)合的反應(yīng)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：反應(yīng)器為單臺(tái)或多臺(tái)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：乏汽預(yù)熱器有n個(gè)，閃蒸器有n個(gè)，n為不小于2的正整數(shù)，沿物料走向，各乏汽預(yù)熱器分別稱為第n乏汽預(yù)熱器……第一乏汽預(yù)熱器，沿物料走向，各閃蒸器分別稱為第一閃蒸器、第二閃蒸器……和第n閃蒸器，第一乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第一閃蒸器的內(nèi)腔相連、第二級乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第二閃蒸器的內(nèi)腔相連……第n乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與第n閃蒸器的內(nèi)腔相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管道化溶出反應(yīng)裝置，其特征在于：第一乏汽預(yù)熱器的下游設(shè)置有附加蒸汽加熱器，附加蒸汽加熱器的熱源為新蒸汽、導(dǎo)熱油或熔鹽。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種管道化溶出反應(yīng)裝置，包括料漿預(yù)熱器、乏汽預(yù)熱器、加熱器、反應(yīng)器，閃蒸器組成。除料漿預(yù)熱器外，閃蒸器的個(gè)數(shù)與乏汽汽預(yù)熱器的個(gè)數(shù)一致，反應(yīng)器的出料口與最上游的閃蒸器的進(jìn)料口相連，各級閃蒸器的乏汽出口分別與對應(yīng)乏汽預(yù)熱器的蒸汽進(jìn)口相連，乏汽預(yù)熱器的冷凝水出口與同一級的閃蒸器內(nèi)腔相連。本技術(shù)解決了漿料在閃蒸后濃度提升超過介質(zhì)溶解度而帶來的結(jié)疤和堵塞問題。

技術(shù)研發(fā)人員：左會(huì)敏,衡少亭,侯用興,吳海文,吳建偉,韓東戰(zhàn),時(shí)新江,顧敏,張永臣,曹祥磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南華慧有色工程設(shè)計(jì)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240229
技術(shù)公布日：2024/12/19