生產(chǎn)聚氯化鋁的酸溶反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(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 (OH) nCL6_n] m (式中，l<n<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，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加(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)，有運輸方便的優(yōu)點，不需要罐車，缺點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、廢鋁肩、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)晶氯化銷法等。
[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，如鋁肩、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)中，會產(chǎn)生大量氯化鈣懸浮物難以與一步反應(yīng)液(三氯化鋁反應(yīng)液)有效分離，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)，特別是其中的第一步酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，以有效控制和降低一步反應(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。
[0014]壓濾機(jī)為一種利用過濾介質(zhì)對對象施加一定的壓力并使得液體滲析出來的一種機(jī)械設(shè)備。壓濾機(jī)通過進(jìn)料泵的壓力將過濾物料注入濾室，過濾物料由止推板端面的進(jìn)料孔進(jìn)入濾板，再由濾板中心孔使過濾物料分布到所有的濾室，經(jīng)濾室的過濾介質(zhì)使固液分離后，達(dá)到過濾的目的?，F(xiàn)有的壓濾機(jī)一般僅采用調(diào)整進(jìn)料壓力來作為壓濾的壓力源，雖然能夠滿足使用要求，但是，隨著壓濾設(shè)備的發(fā)展，壓濾機(jī)的過濾面積不斷加大，濾板的數(shù)量也不斷增多，使得壓濾機(jī)的長度不斷加長，若僅僅采用加大進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力來提供壓濾壓力，則會導(dǎo)致濾餅長時間不能壓濾完成，降低了生產(chǎn)效率。
[0015]另外，由于壓濾機(jī)的長度不斷加長，當(dāng)壓濾完成后，無法確保所有的濾室均能夠打開，導(dǎo)致濾渣不能順利排除，需要采用人工操作逐一將未打開的濾室開啟后再清除濾渣，不僅浪費人力，而且降低了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種生產(chǎn)聚氯化鋁的酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，有效控制和降低一步液中的不溶物含量，提高壓濾效果和提高聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
[0017]為達(dá)到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0018]一種生產(chǎn)聚氯化鋁的酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)；
[0019]所述酸罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐系統(tǒng)和鹽酸儲罐系統(tǒng)，硫酸儲罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐和硫酸卸車泵，硫酸卸車泵的出口與硫酸儲罐連通，鹽酸儲罐系統(tǒng)包括鹽酸儲罐、鹽酸卸車泵和鹽酸輸送泵，鹽酸卸車泵的出口與鹽酸儲罐連通，鹽酸輸送泵的入口與鹽酸儲罐連通；
[0020]所述一步反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)池、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池、絮凝劑配制罐、壓濾機(jī)和一步液池，所述鹽酸輸送泵的出口與反應(yīng)池連通，所述硫酸儲罐與反應(yīng)池連通，所述反應(yīng)池上設(shè)有銷帆土加料口，反應(yīng)池與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池連通，絮凝劑配制罐與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池連通，反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池通過一步液渾料泵與壓濾機(jī)的入口連通，壓濾機(jī)的液體出口與一步液池連通；
[0021]所述壓濾機(jī)包括機(jī)架、壓緊板和止推板，所述壓緊板和止推板之間設(shè)有壓濾單元，所述機(jī)架上設(shè)有用于推動所述壓緊板移動的液壓缸，且所述止推板上設(shè)有物料進(jìn)入孔，所述壓濾單元包括壓濾框，所述壓濾框內(nèi)設(shè)有兩塊均與其滑動配合的壓濾板，兩塊所述壓濾板的中心對應(yīng)設(shè)有進(jìn)料孔，且兩塊所述壓濾板的進(jìn)料孔內(nèi)套裝設(shè)有與其滑動配合的進(jìn)料管，所述壓濾框的兩端端面上均設(shè)有濾布，所述進(jìn)料管的兩端管口分別延伸伸出所述濾布夕卜，所述壓濾框上還設(shè)有用于驅(qū)動兩塊所述壓濾板相背運動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0022]進(jìn)一步，所述硫酸卸車泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)，所述鹽酸儲罐的數(shù)量為十個且相互并聯(lián)，所述鹽酸卸車泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)，所述鹽酸輸送泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)。
[0023]進(jìn)一步，所述反應(yīng)池上設(shè)有廢氣排放口和蒸汽接口，所述反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池上設(shè)有廢氣排放口，所述壓濾機(jī)上方設(shè)有集氣罩；所述反應(yīng)池、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池和絮凝劑配制罐均設(shè)有攪拌器。
[0024]進(jìn)一步，所述一步液渾料泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)，所述壓濾機(jī)的數(shù)量為三個且相互并聯(lián)，所述一步液池的數(shù)量為四個且相互并聯(lián)。
[0025]進(jìn)一步，還包括控制器，所述一步液渾料泵并聯(lián)的管路上分別設(shè)有電磁閥和流量監(jiān)測器，所述一步液池進(jìn)口管路上設(shè)有電磁閥，所述一步液池上設(shè)有液位監(jiān)測器，所述電磁閥、流量監(jiān)測器和液位監(jiān)測器均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅(qū)動電路與一步液渾料泵電連接。
[0026]進(jìn)一步，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在所述壓濾框上下兩側(cè)或左右兩側(cè)的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元包括設(shè)置在所述壓濾框上的安裝架，所述安裝架上設(shè)有驅(qū)動液壓缸，所述驅(qū)動液壓缸的活塞桿上設(shè)有用于驅(qū)動兩塊所述壓濾板相背移動的楔塊，兩塊所述壓濾板之間設(shè)有與所述楔塊配合的間隙，所述壓濾框上設(shè)有用于所述楔塊通過的通孔。
[0027]進(jìn)一步，所述楔塊的截面呈等腰三角形。
[0028]進(jìn)一步，所述壓濾框的內(nèi)壁上間隔地設(shè)有滑槽，所述壓濾板的外壁上設(shè)有與所述滑槽配合的滑塊，所述滑槽的兩端分別設(shè)有用于防止兩塊所述壓濾板滑出所述壓濾框之外的限位結(jié)構(gòu)。
[0029]進(jìn)一步，所述機(jī)架上設(shè)有用于所述壓濾單元移動導(dǎo)向的橫梁。
[0030]進(jìn)一步，相鄰兩個所述壓濾框的外壁之間、以及最靠近所述壓緊板的所述壓濾框與所述壓緊板的外壁之間均設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)包括四根雙鉸連桿，四根所述雙鉸連桿兩兩鉸接連接在一起并組成菱形結(jié)構(gòu)，所述菱形結(jié)構(gòu)的其中兩個相對的頂點分別鉸接連接在相鄰的兩個所述壓濾框上或最靠近所述壓緊板的所述壓濾框與所述壓緊板上。
[0031]本實用新型的有益效果在于:
[0032]I)本實用新型在一步酸溶反應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置了反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池、絮凝劑配制罐和壓濾機(jī)等裝置，在這些裝置中通過混凝沉淀、壓濾分離酸溶反應(yīng)中產(chǎn)生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量，提高了聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；
[0033]2)本實用新型還設(shè)置了自動監(jiān)測控制系統(tǒng)和并聯(lián)管路，實現(xiàn)自動監(jiān)測控制，并聯(lián)管路分步檢修，實現(xiàn)了連續(xù)化、自動化生產(chǎn)；
[0034]3)通過將壓濾機(jī)的壓濾單元分體設(shè)置為壓濾框和滑動配合安裝在壓濾框內(nèi)的兩個壓濾板，使用時，首先利用液壓缸驅(qū)動壓緊板移動將所有壓濾單元壓緊固定，相鄰兩個壓濾框之間構(gòu)成濾室，然后利用進(jìn)料泵將壓濾物料注入到濾室內(nèi)，壓濾物料會驅(qū)動壓濾框的兩塊壓濾板相向移動并貼緊在一起，當(dāng)濾餅注滿濾室后加壓，同時啟動驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動壓濾框內(nèi)的兩塊壓濾板相背移動擠壓濾室，即濾餅同時受到進(jìn)料泵的壓力作用和壓濾板的擠壓作用，能夠更快地、更徹底地將其含有的液體過濾掉，并能夠提高壓力效率。
【附圖說明】
[0035]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0036]圖1為酸罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為一步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為壓濾單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5為圖4的左視圖；
[0041]圖6為圖4的A詳圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0043]本實用新型生產(chǎn)聚氯化鋁的酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)。
[0044]圖1為酸罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，酸罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐系統(tǒng)和鹽酸儲罐系統(tǒng)，硫酸儲罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐11和硫酸卸車泵12，硫酸卸車泵12的出口與硫酸儲罐11連通，鹽酸儲罐系統(tǒng)包括鹽酸儲罐13、鹽酸卸車泵14和鹽酸輸送泵15，鹽酸卸車泵14的出口與鹽酸儲罐13連通，鹽酸輸送泵15的入口與鹽酸儲罐13連通；所述硫酸卸車泵12的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)，所述鹽酸儲罐13的數(shù)量為