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[摘 要]循环母液的蒸发是拜耳法生产氧化铝中一个必不可少的车间，本车间的主要作用是使母液蒸浓到符合铝土矿溶出的浓度要求，排除流程中多余的水分同时排出杂质盐类，保持循环系统的平衡。笔者从蒸发站方案设计，系统组成，以及对现有流程的利弊进行了分析对比。
[关键词]氧化铝 蒸发站
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0121-01
前言
蒸发站的主要设备是蒸发器，根据溶液在加热室中运动的情况，可以分为循环型（非膜式）和非循环型（膜式）。例如，常用的强制效是非膜式蒸发器，降膜蒸发器是膜式蒸发器。非膜式蒸发器主要特点是加热室内滞料量大，致使物料在高温下停留时间长，而膜式蒸发器，溶液沿加热管壁面呈传热效果最佳的膜状流动，溶液只通过加热室一次即可达到需要的浓度，而停留时间仅为数秒或十余秒。
在氧化铝生产中，多级真空蒸发装置是应用最广泛的。根据蒸发器中蒸汽和溶液的流向不同，多级蒸发装置分为，顺流流程，逆流流程和混流流程。与逆流作业流程相比，顺流流程虽然溶液可以自流，蒸汽和电能均可以节省，但是出料温度低，一效、二效内温度高，而溶液浓度低，加热表面上水合硅酸钠结垢严重。不利于氧化铝厂正常生产，所以，氧化铝厂一般都采用逆流流程。
前苏联在70年代氧化铝生产中传统的蒸发工艺以三、四效为主，然而目前拜耳法生产氧化铝蒸发站主要采用6效逆流四级闪蒸的降膜蒸发系统。在蒸发系统中，详细分为溶液系统，汽系统，水系统，然而这些系统与蒸发能耗息息相关，所以有必要对其进行进一步深入研究。下面我们就6效逆流四级闪蒸的降膜蒸发系统做一下简单探讨。
1.溶液系统
图1.1 为六效逆流四级闪蒸双进单出的溶液流程
其工艺流程为：蒸发原液（160g/L）从槽罐区用泵按一定比例分别送至第六和第五效降膜蒸发器，一部分原液经5-4-3-2-1，另一部分原液是6-5-4-3-2-1，两股料在经四级闪进一步进行浓缩至（245g/L）后。由泵送至循环母液调配区域，进行调配，调配至溶出所需要的浓度。
图1.2 为六效逆流四级闪蒸双进双出的溶液流程
其工艺流程为：蒸发原液（173g/L）从槽罐区用泵按一定比例分别送至第六和第四效降膜蒸发器，一部分原液经4-3-2-1效蒸发器逆流逐级加热蒸发至溶液含Na2O236g/L后，再经四级闪进一步进行浓缩至Na2O267g/L后与另一部分原液经6-5效蒸发器逆流逐级加热蒸发至溶液含Na2O232g/L的母液进行混合。由泵送至循环母液调配区域，进行调配，调配至溶出所需要的浓度。
方法一目前应用不多，原因是过料泵流量大，功率会上升，还有就是影响蒸发站汽耗。方法二目前应用较多，也最为合理，通过热平衡的计算，会使各效蒸发器的过料泵减小，相应的阀门也变小，也便于操作，而且控制好进料比例，可以使汽耗进一步的降低。
2.汽系统
蒸发站的蒸汽系统我们在细分为新蒸汽和不凝气体，下面我们就这两个系统简单地分析一下。
2.1.蒸汽系统
蒸发站的蒸汽系统是顺流流程，一般是热电站通过管网送来0.6Mpa，158℃饱和新蒸汽给1效降膜蒸发器加热，1效溶液蒸发出来的二次汽给2效降膜蒸发器加热，以此顺序1-2-3-4-5-6，6效的二次汽经35℃的循环上水冷却，冷却下来的水和循环上水一同回到循环水池工序。
2.2 不凝性气体系统
不凝性气体是指不溶于水的气体，比如氮气等，不凝性气体对整个蒸发站的真空系统会造成严重的影响，所以必须想办法如何快速的除掉不凝性气体，在老式蒸发器中，设备本身会带一个阀门，工人需要定时去开启阀门进行放气，现在新式蒸发器设备本身新增加环管加逆止阀的设计，产生不凝性气体自动排放至本效的分离室然后再经二次汽管道输送至下一效。
3.水系统
蒸发站的水系统也分为新蒸汽冷凝水系统和二次汽冷凝水系统。
3.1 新蒸汽冷凝水系统
新蒸汽冷凝水为电厂来的0.6Mpa，158℃饱和新蒸汽冷凝下来的饱和蒸汽冷凝水，如果在把这部分水进行利用，会进一步降低蒸发站的气耗。
目前常用配置有2种，1种是直接回收饱和158℃新蒸汽回电厂，另一种是新蒸汽冷凝水配置3个冷凝水罐，进行降温闪蒸。后者能够降低蒸发站整体汽耗。
3.2 二次汽冷凝水系统
从二效到六效每个降膜蒸发器都会配置一个冷凝水罐，进行收集本效降膜蒸发器的饱和冷凝水，然后上一效冷凝水进入下一效冷凝水罐进行闪蒸，从而达到降温，节约能耗作用。
4.总结
通过如上所述，我们对氧化铝蒸发站流程进行了了解，从溶液系统，汽系统、水系统三个方面做了详细的描述，通过简单的介绍，我们能够看到，选择正确的流程会对能耗的降低起到了关键的作用。
参考文献
[1] 杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京：冶金工业出版社，1993.
[2] 化工原理[M].天津：天津科学技术出版社，2006.
[3] 吴金水.拜耳法与混联法氧化铝生产工艺物料平衡计算[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[关键词]氧化铝 蒸发站
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0121-01
前言
蒸发站的主要设备是蒸发器，根据溶液在加热室中运动的情况，可以分为循环型（非膜式）和非循环型（膜式）。例如，常用的强制效是非膜式蒸发器，降膜蒸发器是膜式蒸发器。非膜式蒸发器主要特点是加热室内滞料量大，致使物料在高温下停留时间长，而膜式蒸发器，溶液沿加热管壁面呈传热效果最佳的膜状流动，溶液只通过加热室一次即可达到需要的浓度，而停留时间仅为数秒或十余秒。
在氧化铝生产中，多级真空蒸发装置是应用最广泛的。根据蒸发器中蒸汽和溶液的流向不同，多级蒸发装置分为，顺流流程，逆流流程和混流流程。与逆流作业流程相比，顺流流程虽然溶液可以自流，蒸汽和电能均可以节省，但是出料温度低，一效、二效内温度高，而溶液浓度低，加热表面上水合硅酸钠结垢严重。不利于氧化铝厂正常生产，所以，氧化铝厂一般都采用逆流流程。
前苏联在70年代氧化铝生产中传统的蒸发工艺以三、四效为主，然而目前拜耳法生产氧化铝蒸发站主要采用6效逆流四级闪蒸的降膜蒸发系统。在蒸发系统中，详细分为溶液系统，汽系统，水系统，然而这些系统与蒸发能耗息息相关，所以有必要对其进行进一步深入研究。下面我们就6效逆流四级闪蒸的降膜蒸发系统做一下简单探讨。
1.溶液系统
图1.1 为六效逆流四级闪蒸双进单出的溶液流程
其工艺流程为：蒸发原液（160g/L）从槽罐区用泵按一定比例分别送至第六和第五效降膜蒸发器，一部分原液经5-4-3-2-1，另一部分原液是6-5-4-3-2-1，两股料在经四级闪进一步进行浓缩至（245g/L）后。由泵送至循环母液调配区域，进行调配，调配至溶出所需要的浓度。
图1.2 为六效逆流四级闪蒸双进双出的溶液流程
其工艺流程为：蒸发原液（173g/L）从槽罐区用泵按一定比例分别送至第六和第四效降膜蒸发器，一部分原液经4-3-2-1效蒸发器逆流逐级加热蒸发至溶液含Na2O236g/L后，再经四级闪进一步进行浓缩至Na2O267g/L后与另一部分原液经6-5效蒸发器逆流逐级加热蒸发至溶液含Na2O232g/L的母液进行混合。由泵送至循环母液调配区域，进行调配，调配至溶出所需要的浓度。
方法一目前应用不多，原因是过料泵流量大，功率会上升，还有就是影响蒸发站汽耗。方法二目前应用较多，也最为合理，通过热平衡的计算，会使各效蒸发器的过料泵减小，相应的阀门也变小，也便于操作，而且控制好进料比例，可以使汽耗进一步的降低。
2.汽系统
蒸发站的蒸汽系统我们在细分为新蒸汽和不凝气体，下面我们就这两个系统简单地分析一下。
2.1.蒸汽系统
蒸发站的蒸汽系统是顺流流程，一般是热电站通过管网送来0.6Mpa，158℃饱和新蒸汽给1效降膜蒸发器加热，1效溶液蒸发出来的二次汽给2效降膜蒸发器加热，以此顺序1-2-3-4-5-6，6效的二次汽经35℃的循环上水冷却，冷却下来的水和循环上水一同回到循环水池工序。
2.2 不凝性气体系统
不凝性气体是指不溶于水的气体，比如氮气等，不凝性气体对整个蒸发站的真空系统会造成严重的影响，所以必须想办法如何快速的除掉不凝性气体，在老式蒸发器中，设备本身会带一个阀门，工人需要定时去开启阀门进行放气，现在新式蒸发器设备本身新增加环管加逆止阀的设计，产生不凝性气体自动排放至本效的分离室然后再经二次汽管道输送至下一效。
3.水系统
蒸发站的水系统也分为新蒸汽冷凝水系统和二次汽冷凝水系统。
3.1 新蒸汽冷凝水系统
新蒸汽冷凝水为电厂来的0.6Mpa，158℃饱和新蒸汽冷凝下来的饱和蒸汽冷凝水，如果在把这部分水进行利用，会进一步降低蒸发站的气耗。
目前常用配置有2种，1种是直接回收饱和158℃新蒸汽回电厂，另一种是新蒸汽冷凝水配置3个冷凝水罐，进行降温闪蒸。后者能够降低蒸发站整体汽耗。
3.2 二次汽冷凝水系统
从二效到六效每个降膜蒸发器都会配置一个冷凝水罐，进行收集本效降膜蒸发器的饱和冷凝水，然后上一效冷凝水进入下一效冷凝水罐进行闪蒸，从而达到降温，节约能耗作用。
4.总结
通过如上所述，我们对氧化铝蒸发站流程进行了了解，从溶液系统，汽系统、水系统三个方面做了详细的描述，通过简单的介绍，我们能够看到，选择正确的流程会对能耗的降低起到了关键的作用。
参考文献
[1] 杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京：冶金工业出版社，1993.
[2] 化工原理[M].天津：天津科学技术出版社，2006.
[3] 吴金水.拜耳法与混联法氧化铝生产工艺物料平衡计算[M].北京：冶金工业出版社，2002.