1.1.1 Thiết bị nghiền
− Nhiệm vụ: đưa quặng về kích thước thích hợp (6-7µm) trước khi đưa vào thiết bị phản ứng. Thiết bị làm việc với năng suất trung bình 4,5 tấn/h.
− Các bộ phận chính của hệ thống nghiền:
Phễu định lượng: dạng cyclon, quặng từ bãi chứa được xe xúc vào phễu. Phễu có thể chứa tối đa 30 tấn. 4 chân đỡ chính là cân điện tử.
Vít tải quặng: đưa quặng từ phễu định lượng lên máy trợ nghiền.
Máy nghiền bi: dựa vào kích thước của quặng sau nghiền mà cho số bi vào máy nghiền.
Lưới lọc sơ bộ: sản phẩm sau nghiền được đưa qua lưới lọc sơ bộ để giữ lại những hạt kích thước khá lớn không đạt tiêu chuẩn, sau đó các hạt này sẽ được đem trở lại vít tải đưa vào máy nghiền.
Bơm: vận chuyển huyền phù sau nghiền đưa lên sàng rung để phân cấp hạt.
Sàng rung: kích thước tiêu chuẩn của lỗ sàng là 7µm, các hạt kích thước nhỏ hơn sẽ tiếp tục được đưa qua bồn chứa trung gian và đem đi gia nhiệt.
1.1.2 Thiết bị gia nhiệt trước phản ứng
− Là thiết bị truyền nhiệt kiểu ống chùm 6 pass (dòng lạnh đi qua 6 chặng), với diện tích truyền nhiệt là 30 m2, áp suất làm việc từ 5-6 bar, gồm 48 ống truyền nhiệt.
− Thiết bị dùng hơi nước bão hòa ở 5-6 bar cho phép gia nhiệt hỗn hợp lên nhiệt độ khoảng 150 – 1600C.
1.1.3 Thiết bị phản ứng
− Đây là thiết bị quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất gồm 5 thiết bị từ R1 đến R5. Tại đây xảy ra quá trình hoà tan Al2O3 thành Al(OH)3.
− Bên trong thiết bị phản ứng có cánh khuấy hoạt động với vận tốc 20-25 vòng/phút. Cánh khuấy mái chèo lắp vào giữa trục, gần sát đáy là mâm khuấy, tháo liệu ở đáy thiết bị, có 2 dòng nhập liệu cho 2 dòng NaOH và quặng. Nhà máy có 2 loại thiết bị phản ứng: thiết bị loại vỏ áo và gia nhiệt bằng ống xoắn. 2 loại thiết bị này có cấu tạo và hoạt động như nhau nhưng chỉ khác nhau ở cách gia nhiệt cho bồn phản ứng.
27
1.1.4. Thiết bị lắng
− Thiết bị lắng dùng để phân lớp giữa phần không tan và dung dịch Aluminat gồm 5 bồn lắng từ T1 đến T5.
− Cấu tạo thiết bị khá đơn giản gồm cánh khuấy tốc độ 0,2 vòng/phút. Nguyên liệu cho vào ống trung tâm để phân phối đều trong thiết bị. Bên dưới thiết bị có răng bừa để tháo bã. Phía trên có gờ chảy tràn để tháo phần dung dịch ra.
− Ngoài ra, trong giai đoạn lắng cần cho thêm chất trợ lắng nên bên cạnh thiết bị lắng còn có bồn pha hỗn hợp trợ lắng. Việc cho chất trợ lắng vào quá trình lắng làm cho hiệu suất quá trình tăng từ 2-3 lần.
1.1.5. Thiết bị lọc Aluminat
− Giai đoạn lọc thực hiện sau khi lắng nhằm loại ra bớt những tạp chất vẫn còn sót lại trong dung dịch trước khi đưa dung dịch đi kết tinh.
− Thiết bị lọc đứng: là thiết bị lọc dịch liên tục và lấy bã gián đoạn. Nguyên tắc hoạt động giống với thiết bị lọc khung bản. Dịch lọc được đi vào thiết bị lọc có thể bằng 2 cửa và đi từ trên xuống, phân phối qua các ống dẫn dịch lọc rồi đi xuống trong các khung lọc, giữa các khung lọc là các tấm vải lọc có chức năng giữ lại bã lọc và cho phép dịch lọc đi qua. Dịch lọc được tháo ra ở dưới đáy thiết bị. Dịch lọc được đi từ trên xuống do đó quá trình lọc này còn được gọi là lọc đứng.
1.1.6. Thiết bị trao đổi nhiệt tấm
− Nhiệm vụ: đây là thiết bị phục vụ cho nhu cầu nâng và hạ nhiệt độ dung dịch. Nhà máy dùng thiết bị trao đổi nhiệt để hạ nhiệt độ dung dịch kết tinh, nâng nhiệt độ dung dịch cô đặc bằng cách cho tiếp xúc giữa dung dịch trước kết tinh và trước cô đặc. − Cấu tạo: chủ yếu là các tấm trao đổi nhiệt dạng sóng xếp song song với nhau. − Nguyên tắc hoạt động:
Dung dịch trước kết tinh (A) có nhiệt độ cao được đưa từ máy lọc Natri Aluminat trực tiếp từ bồn F đi vào chảy màng đến các rãnh được tạo bởi các tấm trao đổi nhiệt.
Dung dịch 3 (B) cũng được bơm vào các rãnh còn lại .Hai dung dịch này
chảy ngược chiều trong các rãnh xen kẽ nhau để tiến hành trao đổi nhiệt. Sau quá trình này, dung dịch A được đưa lên bồn C thực hiện quá trình kết tinh, dung dịch B đi đến tháp cô đặc thực hiện quá trình cô đặc.
− Nhà máy có 2 thiết bị trao đổi nhiệt được hoạt động cùng lúc hoặc luân phiên nhau tùy theo yêu cầu kiểm tra, vệ sinh. Thường quá trình vệ sinh được tiến hành rất nhanh trong chu trình khép kín (dung dịch 1 nóng đi vào hoà tan phần kết tinh bám trên rồi được đưa lại về bồn 1) nên ít ảnh hưởng đến toàn quá trình.
28
1.1.7. Thiết bị cô đặc
− Nhiệm vụ: Dùng để tăng nồng độ dung dịch 3 (100g/l÷120g/l) lên dung dịch 2 (160g/l÷120g/l).
− Cấu tạo và bộ phận phụ trợ:
Thiết bị cô đặc gồm 2 phần chính: bộ phận đun sôi dung dịch (buồng đốt) và bộ phận bốc hơi (buồng bốc).
Buồng đốt: gồm ống truyền nhiệt bố trí xung quanh ống tuần hoàn trung tâm theo hình lục giác đều. Các ống truyền nhiệt tạo bề mặt truyền nhiệt để đun sôi dung dịch.
Buồng bốc: là 1 buồng trống, ở đây hơi thứ được tách khỏi hỗn hợp lỏng – hơi của dung dịch sôi. Trong buồng bốc có bộ phận tách bọt dùng để tách những giọt lỏng do hơi thứ mang theo.
Bộ phận phụ trợ :thiết bị ngưng tụ condensate CS, tháp giải nhiệt cooling tower.
1.1.8. Thiết bị lọc đĩa
− Nhiệm vụ: Đây là thiết bị có nhiệm vụ lọc tạo ra thành phẩm và một phần sử dụng cho việc tạo mầm ở thiết bị kết tinh.
− Cấu tạo: Gồm trục rỗng và các đĩa quay trong thùng huyền phù. Đĩa gồm những tấm rỗng hình quạt ghép lại với nhau, mỗi tấm là một ngăn rỗng có đục lỗ. Tấm nối với trục bằng đoạn ống. Qua đó không gian bên trong tấm được nối liền và thông với rãnh của trục rỗng. Vải lọc được căng trên bề mặt tấm. Hệ thống hoạt động ở áp suất chân không.
− Nguyên lí hoạt động: Sản phẩm từ bồn chứa phân li BS được bơm qua hệ thống rửa kiềm trước khi đưa vào thiết bị lọc đĩa. Nhờ chân không mà nước lọc trong thùng huyền phù chui qua vải lọc vào bên trong các tấm qua đoạn ống trung gian đi vào rãnh của trục rỗng đến đầu phân phối ra ngoài. Còn sản phẩm bám trên vải lọc sẽ được tịch thu và sau đó đem đi đóng bao.