Оперативная технолого-экономическая оптимизация процессов производства глинозема по способу Байера

• Автор: Параска, Вячеслав Павлович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 105 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Современные направления и задачи оптимизации

производства глинозема Литературный обзор.

1.2. Экономический критерий оптимальности производства

и структура себестоимости глинозема

1.3. Основные влияющие факторы.

1.4. Концепция управления себестоимостью глинозема

1. 5. Обзор существующих методов технологоэкономической

оптимизации глиноземного производства.

Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ОПЕРАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА.
2.1. Комплекс технологических процессов, как объект оперативной
оптимизации. Выбор переменных объекта.
2.2. Аппроксимирующая модель объекта.
2.3. Идентификация аппроксимирующей модели гидрохимического
цикла производства глинозема.
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ
3.1. Обзор известных алгоритмов оперативной оптимизации
3.2. Редукция задачи.
3.3. Алгоритм управления.
3.4. Особенности оптимального алгоритма.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ.
4.1. Процедура проектирования
4.2. Идентификация аппроксимирующей модели.
4.3. Настройка системы оперативной оптимизации
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА.
5.1. Сбор фактических заводских данных
5.2. Идентификация модели и настройка системы.
Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы


Вторая половина затрат в себестоимости глинозема существенно зависит от эффективности оборота щелочи в цикле Байера и от концентрации растворов, находящихся в обороте, т. Следовательно, вторую часть затрат в себестоимости глинозема составляют затраты тепла на подогрев и выпаривание растворов. Извлечением глинозема из боксита, эффективностью оборота щелочи, концентрациями оборотного и алюминатного растворов определяются также капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с подготовкой сырья, объемами баковой и реакционной аппаратуры, поверхностями теплообмена, а также расходы энергии на перемешивание и перекачку растворов. На передовых зарубежных заводах, перерабатывающих бемитовые, более легко вскрывающиеся бокситы, повышение температуры выщелачивания до 5 град и избыточного давления до ат позволило снизить каустический модуль раствора после выщелачивания с 1, - 1,7 до 1, - 1,5 при одновременном понижении концентрации ИагОк в сфере выщелачивания до 0 г/л. В результате, резко сократился расход пара на выпаривание. Одновременно благодаря повышению степени рекуперации тепла на основе многоступенчатого самоиспарения автоклавной пульпы был значительно сокращен расход пара на выщелачивание. Снижению расхода пара на выпаривание способствовало также исключение контактного нагрева пульпы в процессе выщелачивания. Сокращение расхода пара на наших заводах путем значительного расширения испарительной и греющей частей автоклавных батарей является первоочередной задачей. Совершенствование процесса Байера на основе высокотемпературного выщелачивания позволяет вдвое сократить расход пара на выпаривание вследствие менее глубокого выпаривания оборотного раствора и уменьшения оборота щелочи. Таким образом, появляется возможность снизить суммарный удельный расход пара при переработке трудно вскрывающихся бокситов до уровня, и при этом повысить извлечение глинозема из боксита до стехиометрически возможного предела (ЫагОМЬОз* 1,2). Проблема эффективной промывки красного шлама при сокращенном водном балансе решается созданием и внедрением однокамерных сгустителей большого диаметра, обеспечивающих более глубокое уплотнение шлама, чем многокамерные, и увеличением числа ступеней методической противоточной промывки. За последние десятилетия наиболее общими тенденциями совершенствования процесса выщелачивания следует считать повышение температуры и снижение концентрации щелочи при одновременном увеличении степени рекуперации тепла выщелоченной пульпы (число ступеней теплообмена в современных выщелачивающих установках достигает 9 - ). С повышением температуры выщелачивания наряду со смещением равновесия процесса в сторону более низких концентраций и модулей раствора резко уменьшается время, необходимое для завершения выщелачивания и, следовательно, реакционный объем автоклавов. Поскольку выщелачивание глинозема из боксита - процесс гетерогенный, идущий на границе раздела жидкой и твердой фаз, скорость его определяется кинетическими особенностями гетерогенных реакций. По мере приближения процесса извлечения глинозема из боксита к завершению интенсивность перемешивания утрачивает значение. Радикальное предотвращение отложений на греющей поверхности возможно при использовании двух поточной схемы выщелачивания боксита. По этой схеме измельчение боксита ведется при минимальном добавлении раствора, а основная масса раствора, нагретая в кожухотрубных теплообменниках вторичным и свежим паром, смешивается с густой пульпой в контактном подогревателе. Эта схема по уровню теплоиспользования несколько уступает одно поточной. Кроме того, возникает необходимость защиты аппаратуры от щелочной коррозии при нагреве высокомодульных растворов. Двух поточная схема предпочтительна для выщелачивания высококремнистых бокситов в последовательном варианте Байер-спекание. В операциях сгущения и промывки красного шлама в ближайшей перспективе сохранится отделение шлама от растворов методом отстаивания. Красный шлам подвергают фильтрации главным образом для обезвоживания перед спеканием с целью его утилизации.