[發明專利]氧化鋁生產中廢蒸汽余熱回收及治理污染的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310269358.X
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103344140A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王遠飛;馬振北;孫興華
• 申請（專利權）人: 山東荷能節能環保科技有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F9/24;F28G1/08;C01F7/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術領域

本發明涉及一種用于氧化鋁生產中廢蒸汽余熱回收及治理污染的裝置及方法。

背景技術

氧化鋁高低壓溶出過程中產生的對空排放廢蒸汽含有較高的熱值。由于氧化鋁生產過程中廢蒸汽排放量較大，造成大量的熱能浪費。在針對氧化鋁廢蒸汽廢余熱介質進行余熱回收利用中，會造成余熱回收裝置結垢，直接影響余熱的回收和利用效率，結垢嚴重者會造成余熱回收裝置報廢。這部分廢蒸汽含有多種有害物質，對環境污染嚴重。

為此，對廢余熱回收利用裝置進行除垢專項設計，使其能夠根據余熱回收利用項目工況定期進行除垢，延長余熱回收裝置的使用壽命，達到高效余熱回收利用的目的。

在對廢蒸汽余熱回收利用的同時，該裝置把有害汽體轉化為液體進行回收，對有害汽體對空排放做到了治理。

發明內容

本發明的目的是解決余熱回收利用裝置在實施對易結垢流體進行余熱回收利用時的結垢與不足，提供一種用于氧化鋁生產中廢蒸汽余熱回收及治理污染的裝置及方法。

本發明采用下述技術方案：

氧化鋁生產中廢蒸汽余熱回收及治理污染的裝置，包括一個金屬筒體，所述的金屬筒體內徑向用一個金屬隔板上下隔開，隔板上面為低溫介質室，隔板下面為高溫介質室，且所述的低溫介質室和高溫介質室設有貫穿于隔板的熱管，所述的熱管每根單獨工作。

在低溫介質室的外壁上設有與其相通的進水口，在高溫介質室的外壁上設有與其相通的進氣口。

在金屬筒體的頂部設有與其相通的出水口，底部設有與其相通的凝結水排放口。

在所述的金屬筒體內設有金屬螺旋板，使冷熱介質在熱交換時沿螺旋通道運動，以消除換熱死角，提高裝置的換熱效率。

在所述的熱管與隔板的連通處密封焊接。

氧化鋁生產中廢蒸汽余熱回收及治理污染的方法，包括以下步驟:

步驟1、氧化鋁生產中廢蒸汽流經高溫介質室，通過貫穿于隔板的熱管傳遞到低溫介質室；

步驟2、高溫蒸汽所含熱能經由高溫介質室通過，沖刷熱管，熱能向低溫介質室傳遞并對氧化鋁生產工藝中赤泥水進行加熱；

步驟3、氧化鋁生產工藝中赤泥水從進水口進入，經由熱管加熱再從出水口流出，進入到氧化鋁生產工藝中赤泥水熱水槽；

步驟4、經過降溫的廢蒸汽變成低溫凝結水，通過凝結水排放口排放到氧化鋁溶出備用熱水槽內；

步驟5、待整個工藝過程完成后，利用換熱設備除垢的裝置對熱管上的污垢進行除垢。

步驟5所述的換熱設備除垢的裝置包括除垢刀頭、軟管和動力裝置，所述的軟管連接動力裝置和除垢刀頭，所述的軟管的內徑大于熱管外徑。

所述的軟管為能伸縮的彈性裝置。

所述的刀頭包括一個環形的固定刀架，在固定刀架的內側均勻安裝有若干刀片，且在固定刀架的頂端設有凸爪，所述的凸爪與軟管連接。

所述的換熱設備除垢的裝置除垢方法如下：

把除垢刀頭套在已結垢的熱管上，刀頭通過軟管在動力裝置的作用下進行旋轉和伸縮，刀片切削污垢，這樣就可以把污垢切削干凈，恢復熱管的熱效率。

把對空排放的廢蒸汽通過余熱回收利用后凝結成水，并把凝結水回收利用。

本發明的工作原理：

從熱力學的角度看，熱管之所以具有良好的導熱能力，源自物體的吸熱、放熱是相對的，凡是有溫度差存在的時候，就必然出現熱從高溫處向低溫處傳遞的現象。從熱傳遞的三種方式來看（輻射、對流、傳導），其中熱傳導最快。熱管就是利用蒸發制冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的導熱介質液體，這種液體沸點低，容易揮發。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一端為蒸發端，另外一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段，如此循環不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

本發明以廢余熱回收利用、節約能源、減少和治理有害汽體排放為主要目的，充分把廢余熱介質的余熱資源對可利用介質進行加熱，把熱能進行高效置換，使廢熱能得以充分利用。同時把廢蒸汽余熱回收及治理污染的裝置設計為可拆卸的封頭，根據項目工況運行條件，采用換熱設備除垢的裝置定期清除污垢，始終保持余熱回收利用項目高效運行。