189244. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gibbsites bauxitok feltárására ellenáramú rekuperációs rendszerben
1 189 244 2 részben a magasabb hőmérséklettartomány(ok)ban a rendszerbe betáplált fütőgőzzel végzett bepárlás(ok) során fejlesztett gőzzel (gőzökkel) végezzük. A lúgáram bepárlásával fejlesztett gőz(öke)t célszerűen több lépcsőben hasznosíthatjuk. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja szerint a lúgáramból a bepárlás(ok) során fejlesztett gőz(öke)t a feltárt zagy expandáltatásából származó gőzökkel együtt hasznosítjuk a zagy és/vagy lúgáram előmelegítésére és/vagy a lúgáramból az előmelegítési áramlási szakasz alacsonyabb hőmérséklettartományaiban bepárlással történő gőz-fejlesztésre. Célszerűnek bizonyult végül, ha az előmelegítési áramlási szakaszból az őrléshez kiágaztatott lúgáramot felhasználása előtt egy-vagy többlépcsőben expandáltatjuk és a fejlődő gőz(öke)l előnyösen az őrölt zagy direkt melegítésére használjuk fel. Az eljárás foganatosítására alkalmas találmány szerinti berendezés meghatározó jellemzője, hogy a feltáró lúgáram előmelegítési áramlása szakaszába legalább az utóbbiból távozó előmelegített lúgáram és az ugyancsak előmelegített zagyáram egyesítési helye elé közvetlenül beiktatott, hőközlő közegként a rendszerbe bevezetett fűtőgőzzel táplált fűtőterű bepárlóegysége van. A berendezés célszerű kiviteli alakjainak a feltáró lúgáram előmelegítési áramlási szakaszának különböző lúghőmérsékletű tartományaiba beiktatott, höközlő közegként legalább részben az előmelegítési áramlási szakasz magasabb lúghömérsékletü tartományaiban elrendezett bepárlóegység(ek)ben fejlesztett gőzzel (gőzökkel) táplált fütőterü több bepárlóegysége van. Előnyös, ha a berendezésnek legalább részben expanziós rendszerű, esetenként egybeépített expanziós tartályt és hőcserélö(ke)t tartalmazó, célszerűen keringető szivattyús kényszercirkulációs bepárló egysége^) van(nak). A berendezésnek végül célszerűen a feltáró lúgáramból annak viszonylag magas lúghőmérsékletű tartományában kiágaztatott lúgáramba beiktatott expanziós tartálya(i) is van(nak), amely(n)ek páratere(i) az őrlő lúgárammal felzagyolt bauxit hideg zagyáramába beiktatott legalább egy előmelegítővei, célszerűen keverő kondenzátorral van(nak) összekötve. A találmány szerinti eljárás és berendezés kialakítása azon a felismerésen alapul, hogy a feltárásnál lejátszódó hőfogyasztó (endoterm) reakció, valamint a feltáró lúg forráspont emelkedése következtében a hőrekuperáció szükségképpen kedvezőtlenné válik, s emiatt a feltárás fütőgőzével fűtött előmelegítési szakaszban, a hőátvitelnél túl nagy hőmérsékletkülönbség alakul ki, és ennek csökkentése jelentős gazdasági eredményre vezet. A gibbsit (Al(OH)3) oldása ugyanis 586 kJ/kg hőfogyasztással jár, s ez mintegy 7 °C-os zagyhőmérséklet csökkenést eredményez a feltárás során. A feltáró lúg forráspont emelkedése kb. 4 °C. A gibbsit oldásának hőfogyasztásán, valamint a feltáró lúg forráspont emelkedésén túlmenően további kedvezőtlenül nagy hőmérsékletkülönbség alakul ki a hőátvitelnél a jelenlegi ipari gyakorlatban általánosan elterjedt azon kétáramú feltáró egységeknél, ahol a zagy előmelegités nélkül egyesül a külön felmelegített lúgárammal. Felismerésünk szerint ez a nagy hőmérsékletkülönbség is gazdaságilag előnyös feltételek mellett csökkenthető találmányunk értelmében. Kedvező hőmérsékletkülönbség beállítása a hőátvitelnél a zagy-expanziós gőzökkel fűtött zagy előmelegítési áramlási szakaszban is kedvezőnek bizonyult - elsősorban többlépcsős zagy - elömelegítésű rendszerekben, mivel az spontán módon nem valósul meg. Hasonlóképpen a találmány szerinti eljárással energetikailag előnyösen hatékonyabbá tehetők az üzem egyéb területein nagy hőmérsékletkülönbséggel megvalósított különböző egyéb célú fűtések is. A találmány szerinti eljárás foganatosítására többféle, egyszerűbb és összetettebb berendezés, ill. kapcsolási változat alakítható ki, amelyek közül a gazdasági körülményektől függően vagy egyik vagy másik bizonyulhat kedvezőbbnek. A találmány lényegét az alábbiakban a berendezés különböző bonyolultsági fokú példaképpeni kiviteli alakjainak bemutatásával a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra egy első példaképpeni feltáróberendezés vázlatos kapcsolási rajza, a 2. ábra egy második példaképpeni feltáróberendezés vázlatos kapcsolási rajza, a 3. ábra egy harmadik példaképpeni feltáróberendezés v ázlatos kapcsolási rajza, a 4. ábra egy további, negyedik példaképpeni feltáróberendezés vázlatos kapcsolási rajza, míg az 5. ábra egy indirekt zagyelőmelegítéses példaképpeni berendezés kapcsolási vázlata. Az l. ábrán olyan példaképpeni találmány szerinti berendezést mutatunk be, amelynek fő jellemzője, bogy a kétáramú feltárás lúgáramából a feltárás fütőgőzével történő bepárlással fejlesztünk gőzt, s ezt a bauxitos hideg zagy direkt előmelegítésére használjuk fel keverőkondenzátorban. Az 1. ábra szerinti feltáró berendezésnél feltáró 1 lúgáram 13 hőcserélőket tartalmazó lúgelömelegítő hőcserélősor első egységébe kerül betáplálásra. A lúgelőmelegítő hőcserélősort 10 zagyexpanziós tartályokban fejlődő expandált 12 gőzök fűtik. Az 1 feltáró lúgáramból egy 2 lúgáram részt az első lúgelömelegítő 13 hőcserélő után a 3 bauxit őrlésére vezetünk el. Az 1 lúgáram többi része a hőcserélősoror áthaladva egy bepárló egység 15 hőcserélőibe kerül, amelyeket a feltárás 8 fütőgőze melegit. A 15 hőcserélőkből távozó 20 lúgáram 5 keverőkondenzátorban egyesül a hideg 4 zagyáramból képződő meleg 6 zagyárammal, és mint beállított 7 zagyáram áramlik be a 9 feltáró autoklávok első tagjába, ahova adott esetben a feltárási 8 fütőgöz 21 részárama is befúvatásra kerül. A 9 feltáró autoklávokból a meleg 14 feltárt zagy a 10 zagyexpanziós tartálysor első tagjába áramlik, míg a tartálysor utolsó tagjából lehűlt 11 feltárt zagy távozik. A bepárlóegység 15 hőcserélőiből távózó 19 lúgáram egy 17 lúgexpanziós tartályban expandál, a fejlődő 18 gőz az 5 keverőkondenzátorba áramló hideg 4 zagyáramot melegíti, a 22 gőz pedig egyéb üzemi fűtési célokra kerül levezetésre. A 17 lúgexpanziós tartályból távozó lehűlt 26 lúgáramot 16 keringtető szivattyú táplálja vissza a feltáró I lúgáramba. Adott esetben a 23 lúgáram a feltáró 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
