聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，包括調(diào)質(zhì)池、調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配制罐和半成品池，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調(diào)質(zhì)池與調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池連通，調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池通過調(diào)質(zhì)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，絮凝劑配制罐與分離池連通，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(shí)用新型通過混凝沉淀、沉降分離聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的不溶物，有效控制和降低了反應(yīng)液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；本實(shí)用新型還設(shè)置了自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動監(jiān)測控制，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。
【專利說明】聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于聚氯化鋁生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]聚氯化鋁，俗稱凈水劑，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(luò)合體的陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑，固體產(chǎn)品外觀為紅褐色、黃色或白色固體粉末，其化學(xué)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(chǎn)品的中性程度，易溶于水，有較強(qiáng)的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化變化，最終生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，從而達(dá)到凈化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設(shè)備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
[0004]聚氯化鋁分為形態(tài)分為兩種:a.液體聚氯化鋁為未干燥的形態(tài)，有不用稀釋、裝卸使用方便、價格相對便宜的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是運(yùn)輸需要罐車，單位運(yùn)輸成本增加(每噸固體相當(dāng)于2-3噸液體);b.固體聚氯化鋁為干燥后的形態(tài)，有運(yùn)輸方便的優(yōu)點(diǎn)，不需要罐車，缺點(diǎn)是使用時還需要稀釋，增加工作強(qiáng)度。
[0005]生產(chǎn)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(chǎn)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(jié)晶氯化招法等。
[0006]1.金屬鋁法:采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(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁，再經(jīng)稀釋過濾，濃縮，干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HC1，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制；堿法生產(chǎn)工藝難度較高，設(shè)備投資較大且用堿量大，PH控制費(fèi)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(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
[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(zhì)含量低，一般采用加熱加壓酸溶的生產(chǎn)工藝。這種工藝比較簡單，但生產(chǎn)的聚合氯化鋁的鹽基度較低，因此一般采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(chǎn)工藝可分為兩步:第一步是得到結(jié)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]采用氯化鋁粉為原料加工聚氯化鋁，這種方法應(yīng)用最為普遍。可用結(jié)晶氯化鋁于170°C進(jìn)行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經(jīng)固化，干燥制得。
[0013]目前已建成的聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，多數(shù)為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法生產(chǎn)聚氯化鋁的裝置，其在第一步酸溶反應(yīng)和第二步聚合反應(yīng)中，都會產(chǎn)生大量不溶物難以與反應(yīng)液分離，導(dǎo)致最終的聚氯化鋁產(chǎn)品中不溶物嚴(yán)重超標(biāo)。因此，必須對現(xiàn)有聚氯化鋁生產(chǎn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，特別是其中的二步反應(yīng)系統(tǒng)，以有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高聚氯化鋁
產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0015]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0016]本實(shí)用新型的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，包括調(diào)質(zhì)池、調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配制罐和半成品池，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調(diào)質(zhì)池與調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池連通，調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池通過調(diào)質(zhì)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，絮凝劑配制罐與分離池連通，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(jìn)一步，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有廢氣排放口和蒸汽接口。
[0018]進(jìn)一步，所述調(diào)質(zhì)池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐均設(shè)有攪拌器。
[0019]進(jìn)一步，所述冷卻塔為設(shè)有引風(fēng)機(jī)的冷卻塔。
[0020]進(jìn)一步，還包括控制器，所述冷卻塔上設(shè)有溫度監(jiān)測器和液位監(jiān)測器，所述冷卻塔的入口和出口管路上均設(shè)有電磁閥，所述溫度監(jiān)測器、液位監(jiān)測器和電磁閥均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅(qū)動電路與調(diào)質(zhì)液輸送泵與電連接。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022]I)本實(shí)用新型在二步反應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置了分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐等裝置，在這些裝置中通過混凝沉淀、沉降分離聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的不溶物，有效控制和降低了反應(yīng)液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；
[0023]2)本實(shí)用新型還設(shè)置了自動監(jiān)測控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動監(jiān)測控制，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、
自動化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實(shí)用新型提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0025]圖1為本實(shí)用新型的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0027]圖1為本實(shí)用新型的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，包括調(diào)質(zhì)池1、調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池2、冷卻塔3、分離池4、分離渣儲裝池5、絮凝劑配制罐6和半成品池7，所述調(diào)質(zhì)池I上設(shè)有鋁酸鈣加料口 11和一步液加料口 12，所述調(diào)質(zhì)池I與調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池2連通，調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池2通過調(diào)質(zhì)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，絮凝劑配制罐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(diào)質(zhì)池I中，攪拌條件下逐步投入配方量鋁酸鈣反應(yīng)，反應(yīng)完成后，物料在冷卻塔3內(nèi)經(jīng)空氣冷卻后，進(jìn)入分離池4加入絮凝劑進(jìn)行絮凝分離，靜止沉降后將上清液放入半成品池7中，絮凝分離渣進(jìn)入分離渣儲裝池5中；通過混凝沉淀、沉降分離聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的不溶物，有效控制和降低了反應(yīng)液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0028]本實(shí)施例中，所述調(diào)質(zhì)池I上設(shè)有廢氣排放口 13和蒸汽接口 14。
[0029]本實(shí)施例中，所述調(diào)質(zhì)池1、分離池4、分離渣儲裝池5和絮凝劑配制罐6均設(shè)有攪拌器。
[0030]本實(shí)施例中，所述冷卻塔3為設(shè)有引風(fēng)機(jī)31的冷卻塔。
[0031]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，二步反應(yīng)系統(tǒng)還設(shè)置有控制器9，所述冷卻塔3上設(shè)有溫度監(jiān)測器91和液位監(jiān)測器92，所述冷卻塔3的入口和出口管路上均設(shè)有電磁閥93、94，所述溫度監(jiān)測器91、液位監(jiān)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(qū)動電路95與調(diào)質(zhì)液輸送泵8與電連接。液位監(jiān)測器92將監(jiān)測得到的冷卻塔3的液位信號傳輸至控制器9 ;當(dāng)冷卻塔3的液位處于低液位時，控制器9控制冷卻塔3入口管路上的電磁閥93開啟，并通過泵驅(qū)動電路95控制調(diào)質(zhì)液輸送泵8向冷卻塔3泵入物料；當(dāng)冷卻塔3的液位處于高液位時，控制器9控制電磁閥93和調(diào)質(zhì)液輸送泵8關(guān)閉。溫度監(jiān)測器91將監(jiān)測得到的冷卻塔3的物料溫度信號傳輸至控制器9 ;當(dāng)冷卻塔3的物料冷卻至設(shè)定值后，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(dāng)冷卻塔3的物料溫度高于設(shè)定值時，控制器9控制電磁閥94關(guān)閉。實(shí)現(xiàn)了自動監(jiān)測控制，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。
[0032]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:包括調(diào)質(zhì)池、調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配制罐和半成品池，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有鋁酸鈣加料口和一步液加料口，所述調(diào)質(zhì)池與調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池連通，調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池通過調(diào)質(zhì)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，絮凝劑配制罐與分離池連通，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(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有廢氣排放口和蒸汽接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)質(zhì)池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐均設(shè)有攪拌器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻塔為設(shè)有引風(fēng)機(jī)的冷卻塔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的聚氯化鋁生產(chǎn)二步反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制器，所述冷卻塔上設(shè)有溫度監(jiān)測器和液位監(jiān)測器，所述冷卻塔的入口和出口管路上均設(shè)有電磁閥，所述溫度監(jiān)測器、液位監(jiān)測器和電磁閥均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅(qū)動電路與調(diào)質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】鄒宏, 魏小兵, 鄒鵬, 王明冬, 谷飛 申請人:重慶藍(lán)潔廣順凈水材料有限公司