聚氯化鋁生產二步反應系統的製作方法
2023-08-13 18:12:36
聚氯化鋁生產二步反應系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種聚氯化鋁生產二步反應系統，包括調質池、調質池中轉池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配製罐和半成品池，所述調質池上設有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調質池與調質池中轉池連通，調質池中轉池通過調質液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配製罐與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通。本實用新型通過混凝沉澱、沉降分離聚合反應中產生的不溶物，有效控制和降低了反應液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產品的產量和質量；本實用新型還設置了自動監測控制系統，實現了自動監測控制，實現了連續化、自動化生產。
【專利說明】聚氯化鋁生產二步反應系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於聚氯化鋁生產【技術領域】，涉及一種聚氯化鋁生產二步反應系統。【背景技術】
[0002]聚氯化鋁，俗稱淨水劑，又名聚合氯化鋁，簡稱聚鋁，英文名字PAC ;它是一種多羥基、多核絡合體的陽離子型無機高分子絮凝劑，固體產品外觀為紅褐色、黃色或白色固體粉末，其化學分子式為[AL2(0H)nCL6_n]m(式中，I≤η≤5，m≤10)，其中m代表聚合程度，η表示PAC產品的中性程度，易溶於水，有較強的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉澱等物理化變化，最終生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，從而達到淨化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉澱速度快，適用PH值範圍寬，對管道設備無腐蝕性，淨水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用於飲用水、工業用水和汙水處理領域。
[0004]聚氯化鋁分為形態分為兩種:a.液體聚氯化鋁為未乾燥的形態，有不用稀釋、裝卸使用方便、價格相對便宜的優點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加(每噸固體相當於2-3噸液體);b.固體聚氯化鋁為乾燥後的形態，有運輸方便的優點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度。
[0005]生產聚氯化鋁的原料主要有兩大類:一類是含鋁礦物，包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其它含鋁原料，包括金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。目前生產聚氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁(包括鋁礬土、煤矸石等)法、結晶氯化招法等。
[0006]1.金屬鋁法:採用金屬鋁法合成聚氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料，如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽酸進行反應，經熟化聚合、沉降製得液體聚合氯化鋁，再經稀釋過濾，濃縮，乾燥製得。在工藝上可分為酸法、鹼法、中和法3種。酸法主要是用HC1，產品質量不易控制；鹼法生產工藝難度較高，設備投資較大且用鹼量大，PH控制費原料，成本較高；用的最多的是中和法，只要控制好配比，一般都能達到國家標準。
[0007]2.氫氧化鋁法
[0008]氫氧化鋁粉純度比較高，合成的聚氯化鋁重金屬等有毒物質含量低，一般採用加熱加壓酸溶的生產工藝。這種工藝比較簡單，但生產的聚合氯化鋁的鹽基度較低，因此一般採用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序。
[0009]3.三氧化二鋁法
[0010]含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產工藝可分為兩步:第一步是得到結晶氯化鋁，第二步是通過熱解法或中和法得到聚氯化鋁。
[0011]4.氯化鋁法[0012]採用氯化鋁粉為原料加工聚氯化鋁，這種方法應用最為普遍。可用結晶氯化鋁於170°C進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經固化，乾燥製得。
[0013]目前已建成的聚氯化鋁生產裝置，多數為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法生產聚氯化鋁的裝置，其在第一步酸溶反應和第二步聚合反應中，都會產生大量不溶物難以與反應液分離，導致最終的聚氯化鋁產品中不溶物嚴重超標。因此，必須對現有聚氯化鋁生產裝置進行改進，特別是其中的二步反應系統，以有效控制和降低反應液中的不溶物含量，提高聚氯化鋁
產品的產量和質量。
【發明內容】
[0014]有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種聚氯化鋁生產二步反應系統，有效控制和降低反應液中的不溶物含量，提高聚氯化鋁產品的產量和質量。
[0015]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0016]本實用新型的聚氯化鋁生產二步反應系統，包括調質池、調質池中轉池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配製罐和半成品池，所述調質池上設有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調質池與調質池中轉池連通，調質池中轉池通過調質液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配製罐與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通。
[0017]進一步，所述調質池上設有廢氣排放口和蒸汽接口。
[0018]進一步，所述調質池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配製罐均設有攪拌器。
[0019]進一步，所述冷卻塔為設有引風機的冷卻塔。
[0020]進一步，還包括控制器，所述冷卻塔上設有溫度監測器和液位監測器，所述冷卻塔的入口和出口管路上均設有電磁閥，所述溫度監測器、液位監測器和電磁閥均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅動電路與調質液輸送泵與電連接。
[0021]本實用新型的有益效果在於:
[0022]I)本實用新型在二步反應系統中設置了分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配製罐等裝置，在這些裝置中通過混凝沉澱、沉降分離聚合反應中產生的不溶物，有效控制和降低了反應液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產品的產量和質量；
[0023]2)本實用新型還設置了自動監測控制系統，實現了自動監測控制，實現了連續化、
自動化生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0025]圖1為本實用新型的聚氯化鋁生產二步反應系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。
[0027]圖1為本實用新型的聚氯化鋁生產二步反應系統的結構示意圖，如圖所示，本實用新型的聚氯化鋁生產二步反應系統，包括調質池1、調質池中轉池2、冷卻塔3、分離池4、分離渣儲裝池5、絮凝劑配製罐6和半成品池7，所述調質池I上設有鋁酸鈣加料口 11和一步液加料口 12，所述調質池I與調質池中轉池2連通，調質池中轉池2通過調質液輸送泵8與冷卻塔3的入口連通，冷卻塔3的出口與分離池4連通，絮凝劑配製罐6與分離池4連通，分離池4的上部與半成品池7連通，分離池4的下部與分離渣儲裝池5連通。將一步液加入調質池I中，攪拌條件下逐步投入配方量鋁酸鈣反應，反應完成後，物料在冷卻塔3內經空氣冷卻後，進入分離池4加入絮凝劑進行絮凝分離，靜止沉降後將上清液放入半成品池7中，絮凝分離渣進入分離渣儲裝池5中；通過混凝沉澱、沉降分離聚合反應中產生的不溶物，有效控制和降低了反應液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產品的產量和質量。
[0028]本實施例中，所述調質池I上設有廢氣排放口 13和蒸汽接口 14。
[0029]本實施例中，所述調質池1、分離池4、分離渣儲裝池5和絮凝劑配製罐6均設有攪拌器。
[0030]本實施例中，所述冷卻塔3為設有引風機31的冷卻塔。
[0031]作為本實用新型的進一步改進，二步反應系統還設置有控制器9，所述冷卻塔3上設有溫度監測器91和液位監測器92，所述冷卻塔3的入口和出口管路上均設有電磁閥93、94，所述溫度監測器91、液位監測器92、電磁閥93和電磁閥94均與控制器9電連接，所述控制器9通過泵驅動電路95與調質液輸送泵8與電連接。液位監測器92將監測得到的冷卻塔3的液位信號傳輸至控制器9 ;當冷卻塔3的液位處於低液位時，控制器9控制冷卻塔3入口管路上的電磁閥93開啟，並通過泵驅動電路95控制調質液輸送泵8向冷卻塔3泵入物料；當冷卻塔3的液位處於高液位時，控制器9控制電磁閥93和調質液輸送泵8關閉。溫度監測器91將監測得到的冷卻塔3的物料溫度信號傳輸至控制器9 ;當冷卻塔3的物料冷卻至設定值後，控制器9控制冷卻塔3出口管路上的電磁閥94開啟，物料放入分離池4 ；當冷卻塔3的物料溫度高於設定值時，控制器9控制電磁閥94關閉。實現了自動監測控制，實現了連續化、自動化生產。
[0032]最後說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種聚氯化鋁生產二步反應系統，其特徵在於:包括調質池、調質池中轉池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配製罐和半成品池，所述調質池上設有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調質池與調質池中轉池連通，調質池中轉池通過調質液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配製罐與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通。
2.根據權利要求1所述的聚氯化鋁生產二步反應系統，其特徵在於:所述調質池上設有廢氣排放口和蒸汽接口。
3.根據權利要求1所述的聚氯化鋁生產二步反應系統，其特徵在於:所述調質池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配製罐均設有攪拌器。
4.根據權利要求1所述的聚氯化鋁生產二步反應系統，其特徵在於:所述冷卻塔為設有引風機的冷卻塔。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的聚氯化鋁生產二步反應系統，其特徵在於:還包括控制器，所述冷卻塔上設有溫度監測器和液位監測器，所述冷卻塔的入口和出口管路上均設有電磁閥，所述溫度監測器、液位監測器和電磁閥均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅動電路與調質液輸送泵與電連接。
【文檔編號】C01F7/56GK203683118SQ201320753732
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】鄒宏, 魏小兵, 鄒鵬, 王明冬, 谷飛 申請人:重慶藍潔廣順淨水材料有限公司