專利名稱：結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、低能耗、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，具體涉及一種流態(tài)化焙燒結(jié)晶鋁鹽制備工業(yè)氧化鋁的多級、差溫焙燒工藝系統(tǒng)。所述的結(jié)晶鋁鹽可以包括六水結(jié)晶氯化鋁、結(jié)晶硫酸鋁、氫氧化鋁等。
背景技術(shù)：
我國為世界上最大的氧化鋁生產(chǎn)國，但我國高品位鋁土礦嚴(yán)重不足，已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國氧化鋁工業(yè)的快速發(fā)展。我國是一個煤電大國，煤炭燃燒后產(chǎn)生大量高鋁粉煤灰(Al2O3 ^ 38wt% )，據(jù)統(tǒng)計每年高鋁粉煤灰產(chǎn)量高達(dá)I億噸，是一種十分重要的潛在鋁土礦接替資源。粉煤灰的排放不僅侵占大量土地，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，構(gòu)成了對生態(tài)和環(huán)境的雙 重破壞。合理利用粉煤灰制備氧化鋁，即可減少環(huán)境污染，又可彌補(bǔ)氧化鋁消費的巨大缺口，經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。近年來我國在粉煤灰綜合利用研究與應(yīng)用方面取得很大進(jìn)展，但這些應(yīng)用大多集中在低附加值的建材、筑路及回填等領(lǐng)域。如果不能將高鋁粉煤灰的高附加值體現(xiàn)出來，顯然是對資源的一種極大浪費。針對我國鋁土礦資源嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀，許多科研機(jī)構(gòu)積極開展高鋁粉煤灰綜合利用生產(chǎn)氧化鋁項目研究。對于活性較高的循環(huán)流化床粉煤灰，常采用直接與酸反應(yīng)的方法制備氧化鋁。專利CN101054192公開了一種由循環(huán)流化床粉煤灰制備結(jié)晶氯化鋁的方法，未提出后續(xù)如何制備氧化鋁工藝。專利CN101811711A、CN101811712A提出了一種由粉煤灰提取氧化鋁的工藝方法，該工藝首先采用酸法處理，將粉煤灰在鹽酸中溶出后依次經(jīng)過沉降、蒸發(fā)結(jié)晶生成六水氯化鋁，六水氯化鋁顆粒通過回轉(zhuǎn)窯或流化床焙燒分解成氧化鋁和氯化氫氣體。專利CN101486478A提出了一種用循環(huán)流化床粉煤灰制備超細(xì)氫氧化鋁、氧化鋁的方法，該工藝采用首先從粉煤灰中得到氫氧化鋁晶體，再通過煅燒得到氧化鋁。專利CN101117228提出一種從粉煤灰中提取氧化鋁的方法，該工藝先將硫酸銨配入粉煤灰進(jìn)行燒結(jié)，生成的硫酸鋁銨與氨氣反應(yīng)得到氫氧化鋁晶體，氫氧化鋁晶體焙燒得到氧化鋁。上述工藝均未給出結(jié)晶鋁鹽具體煅燒工藝方法。結(jié)晶鋁鹽的焙燒過程中，由于結(jié)晶鋁鹽含有大量的結(jié)晶水，在升溫脫水的過程中需要吸收大量的熱能，產(chǎn)生相同產(chǎn)量的氧化鋁是常規(guī)氫氧化鋁晶體焙燒需要吸收熱能的2倍以上。目前，采用回轉(zhuǎn)窯作為結(jié)晶鋁鹽高溫焙燒設(shè)備具有易于實現(xiàn)的優(yōu)勢，但工業(yè)化裝置如采用回轉(zhuǎn)窯有如下問題結(jié)晶鋁鹽在低溫200 300°C熱分解需要吸收大量熱量，而回轉(zhuǎn)窯只能在窯頭提供熱源，這勢必導(dǎo)致結(jié)晶鋁鹽在回轉(zhuǎn)窯后部低溫焙燒段吸熱不夠或受熱不均勻，反應(yīng)效率低。單位產(chǎn)品的熱耗高，運(yùn)行成本較高，經(jīng)濟(jì)性能較差。工業(yè)化裝置利用流態(tài)化焙燒爐處理結(jié)晶鋁鹽是一種趨勢。流態(tài)化焙燒爐內(nèi)氣固接觸良好，熱、質(zhì)傳遞快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品活性高，質(zhì)量好。但采用常規(guī)的氫氧化鋁流態(tài)化焙燒系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)晶鋁鹽的焙燒和預(yù)熱干燥時，存在如下技術(shù)難題①結(jié)晶鋁鹽低溫干燥需要吸收大量熱量，因此若采用常規(guī)多級串聯(lián)旋風(fēng)回收余熱作為預(yù)熱單元，由于大量的結(jié)晶水集中放出，熱能供給不足、不及時，物料持續(xù)低溫狀態(tài)，易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、結(jié)渣現(xiàn)象出現(xiàn)，設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行性能較差。②在預(yù)熱單元內(nèi)，結(jié)晶鋁鹽分解釋放的腐蝕性氣體(如HCUSO3)易冷凝發(fā)生露點腐蝕，給設(shè)備帶來嚴(yán)重的腐蝕問題，材料要求較高。③結(jié)晶鋁鹽焙燒吸熱量大而且分解產(chǎn)生大量的腐蝕性氣體和水蒸汽，工業(yè)化中若采用常規(guī)的單流化床焙燒爐處理結(jié)晶鋁鹽，焙燒爐體積龐大，焙燒所需燃燒料量大，經(jīng)濟(jì)上不可行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、低能耗、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其采用多級差溫、多次流化實現(xiàn)結(jié)晶鋁鹽干燥、焙燒及冷卻一系列化學(xué)物理過程。本實用新型所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其包括結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)、氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)、高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)和煙囪；所述的結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)，其包括低溫焙燒流化床本體，低溫焙燒流化床本體底部連接低溫焙燒流化床風(fēng)室，低溫焙燒流化床本體下部還與結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置固定連接，低溫焙燒流化床本體頂部出口與第一旋風(fēng)分離器上部一側(cè)固定連接；低溫焙燒流化床燃燒器安裝在低溫焙燒流化床風(fēng)室前側(cè)或低溫焙燒流化床本體上；第一旋風(fēng)分離器底部與第一回料裝置一側(cè)固定連接，第一回料裝置另一側(cè)與低溫焙燒流化床本體下部固定連接；第一高效旋風(fēng)分離器上部的一側(cè)與第一旋風(fēng)分離器頂部出口固定連接，第一高效旋風(fēng)分離器頂部出口與第一空氣預(yù)熱器一側(cè)連接，第一高效旋風(fēng)分離器底部出口連接中間熟料倉；第一空氣預(yù)熱器另一側(cè)連接第一布袋除塵器一側(cè)；第一布袋除塵器底部也連接中間熟料倉；第一助燃風(fēng)機(jī)與第一空氣預(yù)熱器空氣入口連接，第一空氣預(yù)熱器空氣出口與低溫焙燒流化床風(fēng)室連接；所述的氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)，其包括氧化鋁給料裝置，氧化鋁給料裝置進(jìn)料口與低溫焙燒流化床本體和中間熟料倉均連接，氧化鋁給料裝置出料口與焙燒循環(huán)流出床本體下部固定連接；焙燒循環(huán)流出床本體底部連接焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室，焙燒循環(huán)流出床本體頂部出口還與第二旋風(fēng)分離器上部一側(cè)固定連接；焙燒循環(huán)流出床燃燒器安裝在焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體下部；第二旋風(fēng)分離器底部與第二回料裝置一側(cè)固定連接，第二回料裝置另一側(cè)與焙燒循環(huán)流出床本體下部固定連接，第二回料裝置分流管與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)中多級錯流沸騰冷卻床熱料入口連接；第二高效旋風(fēng)分離器上部的一側(cè)與第二旋風(fēng)分離器頂部出口固定連接，第二高效旋風(fēng)分離器頂部出口與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)中余熱鍋爐煙氣進(jìn)口連接；所述的高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)，其包括余熱鍋爐，余熱鍋爐煙氣出口連接第二布袋除塵器一側(cè)，第二布袋除塵器另一側(cè)接第二空氣預(yù)熱器一側(cè)，第二空氣預(yù)熱器另一側(cè)連接第二堿洗塔底部，第二堿洗塔頂部與第二引風(fēng)機(jī)入口連接，第二引風(fēng)機(jī)出口接煙囪；第二助燃風(fēng)機(jī)與第二空氣預(yù)熱器空氣入口連接，第二空氣預(yù)熱器空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)中焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室連接；第二高效旋風(fēng)分離器、余熱鍋爐和第二布袋除塵器底部均與多級錯流沸騰冷卻床熱料入口連接；冷卻風(fēng)機(jī)與多級錯流沸騰冷卻床底部連接，多級錯流沸騰冷卻床頂部空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)中焙燒循環(huán)流出床本體下部或余熱鍋爐入口連接。[0010]如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其所述的第一布袋除塵器另一側(cè)接成品酸預(yù)熱器一側(cè)，成品酸預(yù)熱器另一側(cè)與酸氣吸收系統(tǒng)連接，酸氣吸收系統(tǒng)后連接第一堿洗塔底部，第一堿洗塔頂部與第一引風(fēng)機(jī)入口連接，第一引風(fēng)機(jī)出口接煙囪。如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其結(jié)晶鋁鹽料倉為抗鹽酸腐蝕材質(zhì)制作，給料裝置為皮帶輸送、抗腐蝕螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置。如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其所述的低溫焙燒流化床本體外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，內(nèi)部為多層沸騰流化床并行結(jié)構(gòu)；所述的焙燒循環(huán)流出床本體外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，為常規(guī)循環(huán)流化床焙燒爐或懸浮態(tài)流化床焙燒爐，爐墻可為全爐襯的絕熱爐墻或帶有水冷壁的水冷爐墻。如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其所述的低溫焙燒流化床燃燒器為燃?xì)馊紵?、燃油燃燒器或油氣?lián)合燃燒器，布置于低溫 焙燒流化床風(fēng)室或沿低溫焙燒流化床本體軸線高度方向布置若干層；所述的焙燒循環(huán)流出床燃燒器為燃?xì)馊紵?、燃油燃燒器或油氣?lián)合燃燒器，布置于焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體下部。如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其所述的氧化鋁給料裝置為耐高溫螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置；所述的余熱鍋爐形式上為水管鍋爐或火管鍋爐，產(chǎn)生中低壓飽和蒸汽；所述的第二回料裝置為J型雙向返料器，收集的氧化鋁一部分送回焙燒循環(huán)流出床本體，一部分通過分流管去多級錯流沸騰冷卻床。如上所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其所述的多級錯流沸騰冷卻床內(nèi)部設(shè)置有直立隔墻，限制物料的返混；隔墻間底部為在同一個水平高度的布風(fēng)板，布風(fēng)板下為相互獨立的冷卻風(fēng)風(fēng)室結(jié)構(gòu)；多級錯流沸騰冷卻床頂部空氣出口帶有旋風(fēng)式空氣過濾器。本實用新型的效果在于本實用新型解決了現(xiàn)有多級串聯(lián)旋風(fēng)預(yù)熱結(jié)晶鋁鹽時，物料可能結(jié)團(tuán)、酸低溫露點腐蝕設(shè)備和單溫焙燒流化床初次投資較大問題；合理的能量梯級利用使輸入工藝系統(tǒng)中的能量最大限度地轉(zhuǎn)化為有效能量；本實用新型具有對結(jié)晶鋁鹽附著水含量的適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性好、產(chǎn)品純度高、能耗低、低投資、占地面積小等明顯的優(yōu)點。具體為(I)本實用新型將結(jié)晶鋁鹽焙燒過程采用多級流化、差溫運(yùn)行，上下游工序間完全獨立運(yùn)行，可做到互不干擾；(2)低溫焙燒流化床本體內(nèi)部為多級關(guān)聯(lián)沸騰床，在爐內(nèi)提供多級補(bǔ)然火焰，各級分床獨立控溫運(yùn)行，滿足了結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒階段大量吸熱特性的需求，解決了鋁鹽由于大量的結(jié)晶水集中放出，熱能供給不足、不及時，而出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、結(jié)渣的現(xiàn)象，該系統(tǒng)對結(jié)晶鋁鹽附著水分適應(yīng)范圍廣；(3)本實用新型能耗低結(jié)晶鋁鹽干燥脫水分解過程產(chǎn)氣量大，本實用新型采用差溫多次焙燒方法，將產(chǎn)氣量大的低溫焙燒煙氣的出口溫度降低，大大降低了煙氣攜帶的顯熱；合理的能量梯級利用，將工藝系統(tǒng)輸入的燃料化學(xué)能，最大限度的轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)有效的熱量。本實用新型對高、低溫?zé)煔夂透邷匮趸X顆粒均進(jìn)行多級余熱回收，實現(xiàn)能耗的最小化，盡可能的減少循環(huán)冷卻水的消耗。[0020](4)氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)可以根據(jù)所需氧化鋁品質(zhì)調(diào)整焙燒循環(huán)流化床運(yùn)行溫度，改變產(chǎn)品晶型，得到合格要求的產(chǎn)品。

圖I為本實用新型所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)示意圖。圖中1.結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置；2.第一回料裝置；3.低溫焙燒流化床本體；4.第一旋風(fēng)分離器；5.第一高效旋風(fēng)分離器；6.第一助燃風(fēng)機(jī)；7.第一空氣預(yù)熱器；8.第一布袋除塵器；9.成品酸預(yù)熱器；10.酸氣吸收系統(tǒng)；11.第一堿洗塔；12.煙囪；13.第一引風(fēng)機(jī)；14.第二引風(fēng)機(jī)；15.第二堿洗塔；16.第二空氣預(yù)熱器；17.第二旋風(fēng)分離器；18.第二助燃風(fēng)機(jī)；19.第二布袋除塵器；20.余熱鍋爐；21.第二高效旋風(fēng)分離器；22.多級錯流沸騰冷卻床；23.冷卻風(fēng)機(jī)；24.第二回料裝置；25.焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室；26.焙燒循環(huán)流化床燃燒器；27.焙燒循環(huán)流化床本體；28.氧化鋁給料裝置；29.中間熟料倉；30.低溫焙燒流化床風(fēng)室；31.低溫焙燒流化床燃燒器；32.結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)；33.氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)；34.高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖I所示，本實用新型所述一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)包括結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)32、氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33、高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)34和煙囪12 ；所述的結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)32，其包括低溫焙燒流化床本體3，低溫焙燒流化床本體3底部連接低溫焙燒流化床風(fēng)室30，低溫焙燒流化床本體3下部還與結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置I固定連接，低溫焙燒流化床本體3頂部出口與第一旋風(fēng)分離器4上部一側(cè)固定連接。低溫焙燒流化床燃燒器31安裝在低溫焙燒流化床風(fēng)室30前側(cè)或低溫焙燒流化床本體3上。第一旋風(fēng)分離器4底部與第一回料裝置2 —側(cè)固定連接，第一回料裝置2另一側(cè)與低溫焙燒流化床本體3下部固定連接。第一高效旋風(fēng)分離器5上部的一側(cè)與第一旋風(fēng)分離器4頂部出口固定連接，第一高效旋風(fēng)分離器5頂部出口與第一空氣預(yù)熱器7 —側(cè)連接，第一高效旋風(fēng)分離器5底部出口連接中間熟料倉29。第一空氣預(yù)熱器7另一側(cè)連接第一布袋除塵器8—側(cè)。第一布袋除塵器8底部也連接中間熟料倉29。第一助燃風(fēng)機(jī)6與第一空氣預(yù)熱器7空氣入口連接，第一空氣預(yù)熱器7空氣出口與低溫焙燒流化床風(fēng)室30連接。第一布袋除塵器8另一側(cè)接成品酸預(yù)熱器9 一側(cè)，成品酸預(yù)熱器9另一側(cè)與酸氣吸收系統(tǒng)10連接，酸氣吸收系統(tǒng)10后連接第一堿洗塔11底部，第一堿洗塔11頂部與第一引風(fēng)機(jī)13入口連接，第一引風(fēng)機(jī)13出口接煙囪12。所述的氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33，其包括氧化鋁給料裝置28，氧化鋁給料裝置28進(jìn)料口與低溫焙燒流化床本體3和中間熟料倉29均連接，氧化鋁給料裝置28出料口 與焙燒循環(huán)流出床本體27下部固定連接。焙燒循環(huán)流出床本體27底部連接焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室25，焙燒循環(huán)流出床本體27頂部出口還與第二旋風(fēng)分離器17上部一側(cè)固定連接。焙燒循環(huán)流出床燃燒器26安裝在焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室25前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體27下部。第二旋風(fēng)分離器17底部與第二回料裝置24 —側(cè)固定連接，第二回料裝置24另一側(cè)與焙燒循環(huán)流出床本體27下部固定連接，第二回料裝置24分流管與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)34中多級錯流沸騰冷卻床22熱料入口連接。第二高效旋風(fēng)分離器21上部的一側(cè)與第二旋風(fēng)分離器17頂部出口固定連接，第二高效旋風(fēng)分離器21頂部出口與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)34中余熱鍋爐20煙氣進(jìn)口連接所述的高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)34，其包括余熱鍋爐20，余熱鍋爐20煙氣出口連接第二布袋除塵器19 一側(cè)，第二布袋除塵器19另一側(cè)接第二空氣預(yù)熱器16 一側(cè)，第二空氣預(yù)熱器16另一側(cè)連接第二堿洗塔15底部，第二堿洗塔15頂部與第二引風(fēng)機(jī)14入口連接，第二引風(fēng)機(jī)14出口接煙囪12。第二助燃風(fēng)機(jī)18與第二空氣預(yù)熱器16空氣入口連接，第二空氣預(yù)熱器16空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33中焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室25連接。第二高效旋風(fēng)分離器21、余熱鍋爐20和第二布袋除塵器19底部均連接多級錯流沸騰冷卻床22熱料入口連接。冷卻風(fēng)機(jī)23與多級錯流沸騰冷卻床22底部連接，多級錯流沸騰冷卻床22頂部空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33中焙燒循環(huán)流出床本體27下部或余熱鍋爐20入口連接。上述的結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置1，結(jié)晶鋁鹽料倉為抗鹽酸腐蝕材質(zhì)制作，給料裝置為皮帶輸送、抗腐蝕螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置。上述的低溫焙燒流化床本體3外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，內(nèi)部為多層沸騰流化床并行結(jié)構(gòu)。上述的焙燒循環(huán)流出床本體27外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，可設(shè)計為常規(guī)循環(huán)流化床焙燒爐或懸浮態(tài)流化床焙燒爐，爐墻可為全爐襯的絕熱爐墻或帶有水冷壁的水冷爐墻。上述的低溫焙燒流化床燃燒器31為燃?xì)馊紵鳌⑷加腿紵骰蛴蜌饴?lián)合燃燒器，布置于低溫焙燒流化床風(fēng)室30或沿低溫焙燒流化床本體3軸線高度方向布置若干層。上述的焙燒循環(huán)流出床燃燒器26為燃?xì)馊紵?、燃油燃燒器或油氣?lián)合燃燒器，布置于焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室25前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體27下部。上述的氧化鋁給料裝置28為耐高溫螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置。上述的余熱鍋爐20形式上為水管鍋爐或火管鍋爐，產(chǎn)生中低壓飽和蒸汽。上述的第二回料裝置24為J型雙向返料器，收集的氧化鋁一部分送回焙燒循環(huán)流出床本體27，一部分通過分流管去多級錯流沸騰冷卻床22。上述的多級錯流沸騰冷卻床22內(nèi)部設(shè)置有直立隔墻，限制物料的返混；隔墻間底部為在同一個水平高度的布風(fēng)板，布風(fēng)板下為相互獨立的冷卻風(fēng)風(fēng)室結(jié)構(gòu)；多級錯流沸騰冷卻床22頂部空氣出口帶有旋風(fēng)式空氣過濾器。上述第一布袋除塵器8為耐酸材質(zhì)布袋除塵器。上述的成品酸預(yù)熱器9為酸-煙氣換熱器，為陶瓷預(yù)熱器或聚四氟乙烯材質(zhì)間接換熱器。焙燒結(jié)晶鋁鹽為六水結(jié)晶氯化鋁或結(jié)晶硫酸鋁時，本實用新型所述的結(jié)晶鋁鹽免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒方法按如下步驟進(jìn)行(I)含水率為5% 12%的結(jié)晶鋁鹽通過結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置I進(jìn)入結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)32低溫焙燒脫除晶體所含全部水分 其中，在結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)32內(nèi)，環(huán)境空氣經(jīng)第一助燃風(fēng)機(jī)6增壓后經(jīng)過第一空氣預(yù)熱器7加熱到250 350°C送入低溫焙燒流化床燃燒器31 ;結(jié)晶鋁鹽顆粒通過結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置I儲存、給入低溫焙燒流化床本體3，結(jié)晶鋁鹽顆粒被床內(nèi)煙氣流化而脫水干燥，逐漸轉(zhuǎn)化為Al2O3顆粒；當(dāng)熱空氣所含熱量不足以滿足結(jié)晶鋁鹽升溫脫水的過程中需要吸收大量的熱能時，啟動低溫焙燒流化床燃燒器31 ;低溫焙燒流化床本體3采用沸騰鼓泡床操作方式，減少物料的揚(yáng)析量；溫度在250 450°C以下并含有粉塵的低溫干燥尾氣從低溫焙燒流化床本體3頂部進(jìn)入第一旋風(fēng)分離器4，采用第一旋風(fēng)分離器4將尾氣中攜帶出的小粒徑顆粒通過第一回料裝置2回送至低溫焙燒流化床本體3下部密相區(qū)內(nèi)繼 續(xù)焙燒干燥，過濾后的尾氣自第一旋風(fēng)分離器4進(jìn)入第一高效旋風(fēng)分離器5進(jìn)一步回收細(xì)小粉塵顆粒后進(jìn)入第一空氣預(yù)熱器7 ;采用空氣預(yù)熱器7回收尾氣顯熱，預(yù)熱自第一助燃風(fēng)機(jī)6來的空氣；尾氣溫度降至200°C左右后進(jìn)入第一布袋除塵器8。尾氣在第一布袋除塵器 8進(jìn)一步除塵后被送入成品酸預(yù)熱器9進(jìn)一步降溫并預(yù)熱自酸氣吸收系統(tǒng)10來的成品酸，預(yù)熱后的熱酸輸入至前面的酸熔工序；尾氣經(jīng)過成品酸預(yù)熱器9后溫度降為80°C左右，進(jìn)入酸氣吸收系統(tǒng)10中捕集尾氣中的大量的酸性氣體并形成濃度為15 3^^%的成品酸；尾氣經(jīng)過酸氣吸收系統(tǒng)10后溫度降至常溫，直接進(jìn)入第一堿洗塔11洗滌；洗滌后的煙氣通過第一引風(fēng)機(jī)13后經(jīng)由煙 12排放至大氣，實現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。(2)低溫焙燒流化床本體3內(nèi)的粉料進(jìn)入氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33高溫煅燒使之成為合格產(chǎn)品其中，在氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33內(nèi)，環(huán)境空氣經(jīng)第二助燃風(fēng)機(jī)18增壓后經(jīng)過第二空氣預(yù)熱器16預(yù)熱到140 160°C送入焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室25 ;焙燒循環(huán)流化床燃燒器26噴入燃料，使焙燒循環(huán)流出床本體27運(yùn)行溫度維持在700 1200°C ；自低溫焙燒流化床本體3和中間熟料倉29來的低溫干燥粉料由氧化鋁給料裝置28送入焙燒循環(huán)流出床本體27內(nèi)，粉料隨氣流上升，被焙燒轉(zhuǎn)化成所需的Al2O3晶型；焙燒循環(huán)流出床本體27采用快速床操作方式，將焙燒后的高溫粉塵夾帶離開床層，焙燒床出口煙氣溫度保持在700 1200°C，所得高物料濃度的高溫焙燒煙氣從焙燒循環(huán)流出床本體27頂部進(jìn)入第二旋風(fēng)分離器17，采用第二旋風(fēng)分離器17將煙氣中攜帶出的大量粉塵通過第二回料裝置24回送至焙燒循環(huán)流出床本體27下部，實現(xiàn)循環(huán)焙燒并逐漸轉(zhuǎn)化為所需的Al2O3晶型；初除塵后的高溫?zé)煔庾缘诙L(fēng)分離器17進(jìn)入第二高效旋風(fēng)分離器21進(jìn)一步回收細(xì)小粉塵顆粒后進(jìn)入高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)中的余熱鍋爐20，將鍋爐給水加熱蒸發(fā)產(chǎn)生中低壓飽和蒸汽用于工廠生產(chǎn)用氣。(3)氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33內(nèi)的煅燒合格的Al2O3進(jìn)入高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)34中，冷卻后獲得合格的工業(yè)氧化鋁產(chǎn)品，其中Al2O3的含量為98. 8wt % 其中，煅燒合格的Al2O3經(jīng)第二回料裝置24、第二布袋除塵器19、余熱鍋爐20和第二高效旋風(fēng)分離器21底部收集管排入多級沸騰冷卻床22進(jìn)行冷卻；環(huán)境空氣經(jīng)冷卻風(fēng)機(jī)23增壓后送入多級錯流沸騰冷卻床22作為流化介質(zhì)；多級錯流沸騰冷卻床22內(nèi)部設(shè)置有直立隔墻，高溫Al2O3由左向右運(yùn)動，空氣由下而上，整個裝置內(nèi)構(gòu)成氣固錯流，并形成固體物料的多級冷卻；自多級錯流沸騰冷卻床22冷卻后的Al2O3排料溫度為80°C左右；冷卻后的熱空氣作為焙燒循環(huán)流出床本體27 二次風(fēng)或直接進(jìn)入余熱鍋爐20回收熱量。在氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)33內(nèi)，高溫?zé)煔鉁囟冉?jīng)過余熱鍋爐20降溫后降至200°C左右進(jìn)入第二布袋除塵器19 ;煙氣在第二布袋除塵器19進(jìn)一步除塵后被送入第二空氣預(yù)熱器16，采用第二空氣預(yù)熱器16回收煙氣顯熱，預(yù)熱自第二助燃風(fēng)機(jī)16來的環(huán)境空氣；由于焙燒后產(chǎn)生的煙氣中酸性氣體含量較低，直接進(jìn)入第二堿洗塔5洗滌；洗滌后的煙氣通過第二引風(fēng)機(jī)14后經(jīng)由煙 12排放至大氣，實現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。實施例2本實施例與實施例I的不同點在于，若焙燒結(jié)晶鋁鹽為結(jié)晶氫氧化鋁時，取消系統(tǒng)中的成品酸預(yù)熱器9、酸氣吸收系統(tǒng)10、第一堿洗塔11和第二堿洗塔15。第一布袋除塵器8為常規(guī)耐溫型布袋除塵器。離開第一布袋除塵器8、第二布袋除塵器19后的煙氣溫度為130 150°C。其它組成、連接方式與實施例I相同。本實用新型中各級分床獨立控溫運(yùn)行，滿足了結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒階段大量吸熱特性的需求，解決了鋁鹽在低溫焙燒階段極易結(jié)渣、結(jié)塊的難題；同時，焙燒工藝能耗低①結(jié)晶鋁鹽分解產(chǎn)氣量大，采用差溫多次焙燒方法，將產(chǎn)氣量大的低溫焙燒煙氣的出口溫度降低，將大大降低了煙氣攜帶的顯熱；②合理的能量梯級利用，將工藝系統(tǒng)輸入的燃料化學(xué)能，最大限度的轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)有效的熱量。本實用新型具有解決現(xiàn)有多級串聯(lián)旋風(fēng)預(yù)熱結(jié)晶鋁鹽時，物料可能結(jié)團(tuán)和酸低溫露點腐蝕設(shè)備的問題；以及單溫焙燒流化床初次投資較大問題。對結(jié)晶鋁鹽附著水含量的適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性好、產(chǎn)品純度高、能耗低、低投資、占地面積小等明顯的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)(32)、氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)(33)、高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)(34)和煙囪(12)； 所述的結(jié)晶鋁鹽低溫焙燒系統(tǒng)(32)，其包括低溫焙燒流化床本體(3)，低溫焙燒流化床本體(3)底部連接低溫焙燒流化床風(fēng)室(30)，低溫焙燒流化床本體(3)下部還與結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置(I)固定連接，低溫焙燒流化床本體(3)頂部出口與第一旋風(fēng)分離器(4)上部一側(cè)固定連接；低溫焙燒流化床燃燒器(31)安裝在低溫焙燒流化床風(fēng)室(30)前側(cè)或低溫焙燒流化床本體(3)上；第一旋風(fēng)分離器(4)底部與第一回料裝置(2) —側(cè)固定連接，第一回料裝置(2)另一側(cè)與低溫焙燒流化床本體(3)下部固定連接；第一高效旋風(fēng)分離器(5)上部的一側(cè)與第一旋風(fēng)分離器(4)頂部出口固定連接，第一高效旋風(fēng)分離器(5)頂部出口與第一空氣預(yù)熱器(7) —側(cè)連接，第一高效旋風(fēng)分離器(5)底部出口連接中間熟料倉(29);第一空氣預(yù)熱器(7)另一側(cè)連接第一布袋除塵器(8) —側(cè)；第一布袋除塵器(8)底部也連接中間熟料倉(29);第一助燃風(fēng)機(jī)(6)與第一空氣預(yù)熱器(7)空氣入口連接，第一空氣預(yù)熱器(7)空氣出口與低溫焙燒流化床風(fēng)室(30)連接； 所述的氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)(33)，其包括氧化鋁給料裝置(28)，氧化鋁給料裝置(28)進(jìn)料口與低溫焙燒流化床本體(3)和中間熟料倉(29)均連接，氧化鋁給料裝置(28)出料口與焙燒循環(huán)流出床本體(27)下部固定連接；焙燒循環(huán)流出床本體(27)底部連接焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室(25)，焙燒循環(huán)流出床本體(27)頂部出口還與第二旋風(fēng)分離器(17)上部一側(cè)固定連接；焙燒循環(huán)流出床燃燒器(26)安裝在焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室(25)前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體(27)下部；第二旋風(fēng)分離器(17)底部與第二回料裝置(24) —側(cè)固定連接，第二回料裝置(24)另一側(cè)與焙燒循環(huán)流出床本體(27)下部固定連接，第二回料裝置(24)分流管與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)(34)中多級錯流沸騰冷卻床(22)熱料入口連接；第二高效旋風(fēng)分離器(21)上部的一側(cè)與第二旋風(fēng)分離器(17)頂部出口固定連接，第二高效旋風(fēng)分離器(21)頂部出口與高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)(34)中余熱鍋爐(20)煙氣進(jìn)口連接； 所述的高溫氧化鋁多級流化冷卻及熱量回收系統(tǒng)(34)，其包括余熱鍋爐(20)，余熱鍋爐(20)煙氣出口連接第二布袋除塵器(19) 一側(cè)，第二布袋除塵器(19)另一側(cè)接第二空氣預(yù)熱器(16) —側(cè)，第二空氣預(yù)熱器(16)另一側(cè)連接第二堿洗塔(15)底部，第二堿洗塔(15)頂部與第二引風(fēng)機(jī)(14)入口連接，第二引風(fēng)機(jī)(14)出口接煙囪(12);第二助燃風(fēng)機(jī)(18)與第二空氣預(yù)熱器(16)空氣入口連接，第二空氣預(yù)熱器(16)空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)(33)中焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室(25)連接；第二高效旋風(fēng)分離器(21)、余熱鍋爐(20)和第二布袋除塵器(19)底部均與多級錯流沸騰冷卻床(22)熱料入口連接；冷卻風(fēng)機(jī)(23)與多級錯流沸騰冷卻床(22)底部連接，多級錯流沸騰冷卻床(22)頂部空氣出口與氧化鋁高溫成品焙燒系統(tǒng)(33)中焙燒循環(huán)流出床本體(27)下部或余熱鍋爐(20)入口連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于所述的第一布袋除塵器(8)另一側(cè)接成品酸預(yù)熱器(9) 一側(cè)，成品酸預(yù)熱器(9)另一側(cè)與酸氣吸收系統(tǒng)(10)連接，酸氣吸收系統(tǒng)(10)后連接第一堿洗塔(11)底部，第一堿洗塔(11)頂部與第一引風(fēng)機(jī)(13)入口連接，第一引風(fēng)機(jī)(13)出口接煙囪(12)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于結(jié)晶鋁鹽料倉為抗鹽酸腐蝕材質(zhì)制作，給料裝置為皮帶輸送、抗腐蝕螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置。
4.如權(quán)利要求I或2所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于所述的低溫焙燒流化床本體(3)外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，內(nèi)部為多層沸騰流化床并行結(jié)構(gòu)；所述的焙燒循環(huán)流出床本體(27)外形上為單臺圓形或方形設(shè)備，為常規(guī)循環(huán)流化床焙燒爐或懸浮態(tài)流化床焙燒爐，爐墻可為全爐襯的絕熱爐墻或帶有水冷壁的水冷爐墻。
5.如權(quán)利要求I或2所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于所述的低溫焙燒流化床燃燒器(31)為燃?xì)馊紵?、燃油燃燒器或油氣?lián)合燃燒器，布置于低溫焙燒流化床風(fēng)室(30)或沿低溫焙燒流化床本體(3)軸線高度方向布置若干層； 所述的焙燒循環(huán)流出床燃燒器(26)為燃?xì)馊紵?、燃油燃燒器或油氣?lián)合燃燒器，布置于焙燒循環(huán)流化床風(fēng)室(25)前側(cè)或焙燒循環(huán)流出床本體(27)下部。
6.如權(quán)利要求I或2所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于所述的氧化鋁給料裝置(28)為耐高溫螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置；所述的余熱鍋爐(20)形式上為水管鍋爐或火管鍋爐，產(chǎn)生中低壓飽和蒸汽；所述的第二回料裝置(24)為J型雙向返料器，收集的氧化鋁一部分送回焙燒循環(huán)流出床本體(27)，一部分通過分流管去多級錯流沸騰冷卻床(22)。
7.如權(quán)利要求I或2所述的一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)，其特征在于所述的多級錯流沸騰冷卻床(22)內(nèi)部設(shè)置有直立隔墻，限制物料的返混；隔墻間底部為在同一個水平高度的布風(fēng)板，布風(fēng)板下為相互獨立的冷卻風(fēng)風(fēng)室結(jié)構(gòu)；多級錯流沸騰冷卻床(22)頂部空氣出口帶有旋風(fēng)式空氣過濾器。
專利摘要本實用新型提供一種結(jié)晶鋁鹽的免結(jié)渣型、多級差溫流化焙燒系統(tǒng)。其中，低溫焙燒流化床本體底部連接低溫焙燒流化床風(fēng)室，下部連接結(jié)晶鋁鹽料倉及給料裝置，頂部與第一旋風(fēng)分離器連接；第一高效旋風(fēng)分離器與第一旋風(fēng)分離器和第一空氣預(yù)熱器連接，底部連接中間熟料倉；氧化鋁給料裝置進(jìn)料口與低溫焙燒流化床本體和中間熟料倉分別連接，氧化鋁給料裝置出料口與焙燒循環(huán)流出床本體下部固定連接；余熱鍋爐出口連接第二布袋除塵器，第二布袋除塵器、第二空氣預(yù)熱器、第二堿洗塔、第二引風(fēng)機(jī)及煙囪依次連接。本實用新型具有對結(jié)晶鋁鹽附著水含量的適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性好、產(chǎn)品純度高、能耗低、低投資、占地面積小等優(yōu)點。
文檔編號C01F7/30GK202369408SQ201120412979
公開日2012年8月8日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者丁建亮, 侯鳳云, 姜振華, 崔曉蘭, 李永勝, 王會寧, 王軍, 趙錄輝 申請人:北京航天動力研究所