聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(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)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)；所述酸罐系統(tǒng)包括硫酸儲(chǔ)罐系統(tǒng)和鹽酸儲(chǔ)罐系統(tǒng)；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、主壓濾機(jī)和一步液池。本實(shí)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；本實(shí)用新型還設(shè)置了自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)和并聯(lián)管路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，并聯(lián)管路分步檢修，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。
【專利說明】聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(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)酸溶反應(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(jiǎn)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，1≤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(duì)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(jià)格相對(duì)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(shí)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(guó)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(jiǎn)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?？捎媒Y(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(huì)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(duì)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。

【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)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)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)；
[0017]所述feiip系統(tǒng)包括硫酸儲(chǔ)iip系統(tǒng)和鹽酸儲(chǔ)iip系統(tǒng)，硫酸儲(chǔ)iip系統(tǒng)包括硫酸儲(chǔ)iip和硫酸卸車泵，硫酸卸車泵的出口與硫酸儲(chǔ)罐連通，鹽酸儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括鹽酸儲(chǔ)罐、鹽酸卸車泵和鹽酸輸送泵，鹽酸卸車泵的出口與鹽酸儲(chǔ)罐連通，鹽酸輸送泵的入口與鹽酸儲(chǔ)罐連通；
[0018]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、主壓濾機(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(chǔ)罐與反應(yīng)池連通，所述反應(yīng)池上設(shè)有招帆土加料口，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主壓濾機(jī)的入口連通，主壓濾機(jī)的液體出口與一步液池連通。
[0019]進(jìn)一步，所述硫酸卸車泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸儲(chǔ)罐的數(shù)量為十個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸卸車泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸輸送泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)。
[0020]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，所述主壓濾機(jī)上方設(shè)有集氣罩。
[0021]進(jìn)一步，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。
[0022]進(jìn)一步，所述一步液渾料泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述主壓濾機(jī)的數(shù)量為三個(gè)且相互并聯(lián)，所述一步液池的數(shù)量為四個(gè)且相互并聯(lián)。
[0023]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(cè)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(cè)器，所述電磁閥、流量監(jiān)測(cè)器和液位監(jiān)測(cè)器均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅(qū)動(dòng)電路與一步液渾料泵電連接。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0025]I)本實(shí)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；
[0026]2)本實(shí)用新型還設(shè)置了自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)和并聯(lián)管路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，并聯(lián)管路分步檢修，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0027]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:
[0028]圖1為酸罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為一步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0031]本實(shí)用新型的聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)；
[0032]圖1為酸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖，如圖所不，酸系統(tǒng)包括硫酸儲(chǔ)系統(tǒng)和鹽酸儲(chǔ)te系統(tǒng)，硫Ife儲(chǔ)te系統(tǒng)包括硫Ife儲(chǔ)te 11和硫Ife卸車?yán)?2，硫酸卸車?yán)?2的出口與硫fe儲(chǔ)罐11連通，鹽酸儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括鹽酸儲(chǔ)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(chǔ)罐13連通，鹽酸輸送泵15的入口與鹽酸儲(chǔ)罐13連通；所述硫酸卸車泵12的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸儲(chǔ)罐13的數(shù)量為十個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸卸車泵14的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸輸送泵15的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)。來自硫酸槽車的硫酸通過硫酸卸車泵12泵入硫酸儲(chǔ)罐11，來自鹽酸槽車的鹽酸通過鹽酸卸車泵14泵入鹽酸儲(chǔ)罐13。
[0033]圖2為一步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖所示,一步反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)池21、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22、絮凝劑配制罐23、主壓濾機(jī)24和一步液池25，所述鹽酸輸送泵15的出口與反應(yīng)池21連通，所述硫酸儲(chǔ)罐11與反應(yīng)池21連通，所述反應(yīng)池21上設(shè)有鋁礬土加料口，反應(yīng)池21與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22連通，絮凝劑配制罐23與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22連通，反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22通過一步液渾料泵26與主壓濾機(jī)24的入口連通，主壓濾機(jī)24的液體出口與一步液池25連通；向反應(yīng)池21中加入鹽酸和工藝廢水，然后投入配方量的鋁礬土，加熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物采取自流方式放入反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22中，通過絮凝劑配制罐23加入聚丙酰胺絮凝劑絮凝，而后通過一步液渾料泵26泵入主壓濾機(jī)24中，將反應(yīng)池產(chǎn)物進(jìn)行渣液分離，分離出的一步液泵入一步液池25中，渣去渣洗滌池進(jìn)行后續(xù)處理；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。
[0034]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)池21上設(shè)有廢氣排放口 27和蒸汽接口 28，所述反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22上設(shè)有廢氣排放口 29，所述主壓濾機(jī)24上方設(shè)有集氣罩20 ;將酸溶反應(yīng)過程中產(chǎn)生的含酸廢氣統(tǒng)一收集至尾氣吸收塔進(jìn)行吸收處理。
[0035]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)池21、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池22和絮凝劑配制罐23均設(shè)有攪拌器。
[0036]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一步液渾料泵26的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述主壓濾機(jī)24的數(shù)量為三個(gè)且相互并聯(lián)，所述一步液池25的數(shù)量為四個(gè)且相互并聯(lián)；還設(shè)置有控制器3，所述一步液渾料泵26并聯(lián)的管路上分別設(shè)有電磁閥31和流量監(jiān)測(cè)器32，所述一步液池25進(jìn)口管路上設(shè)有電磁閥33，所述一步液池25上設(shè)有液位監(jiān)測(cè)器34，所述電磁閥31、電磁閥33、流量監(jiān)測(cè)器32和液位監(jiān)測(cè)器34均與控制器3電連接，所述控制器3通過泵驅(qū)動(dòng)電路35與一步液渾料泵26電連接。液位監(jiān)測(cè)器34將監(jiān)測(cè)得到的一步液池25的液位信號(hào)傳輸至控制器3 ;當(dāng)某個(gè)一步液池25的一步液處于低液位時(shí)，控制器3控制其進(jìn)口管路上的電磁閥33開啟，向該一步液池25泵入一步液；當(dāng)一步液處于高液位時(shí)，控制器3控制其進(jìn)口管路上的電磁閥33關(guān)閉。另外，流量監(jiān)測(cè)器32將監(jiān)測(cè)得到的一步液渾料泵并聯(lián)管路的流量信號(hào)傳輸至控制器3，如果發(fā)現(xiàn)其中一條并聯(lián)管路故障而流量中斷時(shí)，通過控制器3控制另一條并聯(lián)管路的電磁閥31和一步液渾料泵26開啟，可以檢修故障管路。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，并聯(lián)管路分步檢修，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。
[0037]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(duì)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(duì)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)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:包括酸罐系統(tǒng)和一步反應(yīng)系統(tǒng)； 所述fete系統(tǒng)包括硫fe儲(chǔ)te系統(tǒng)和鹽fe儲(chǔ)te系統(tǒng)，硫fe儲(chǔ)te系統(tǒng)包括硫fe儲(chǔ)te和硫fe卸車泵，硫酸卸車泵的出口與硫酸儲(chǔ)罐連通，鹽酸儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括鹽酸儲(chǔ)罐、鹽酸卸車泵和鹽酸輸送泵，鹽酸卸車泵的出口與鹽酸儲(chǔ)罐連通，鹽酸輸送泵的入口與鹽酸儲(chǔ)罐連通； 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、主壓濾機(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(chǔ)罐與反應(yīng)池連通，所述反應(yīng)池上設(shè)有鋁帆土加料口，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主壓濾機(jī)的入口連通，主壓濾機(jī)的液體出口與一步液池連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述硫酸卸車泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸儲(chǔ)罐的數(shù)量為十個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸卸車泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述鹽酸輸送泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于: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，所述主壓濾機(jī)上方設(shè)有集氣罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于: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。
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)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述一步液渾料泵的數(shù)量為兩個(gè)且相互并聯(lián)，所述主壓濾機(jī)的數(shù)量為三個(gè)且相互并聯(lián)，所述一步液池的數(shù)量為四個(gè)且相互并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚氯化鋁生產(chǎn)酸溶反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于: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(cè)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(cè)器，所述電磁閥、流量監(jiān)測(cè)器和液位監(jiān)測(cè)器均與控制器電連接，所述控制器通過泵驅(qū)動(dòng)電路與一步液渾料泵電連接。
【文檔編號(hào)】C01F7/56GK203741056SQ201320762674
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】鄒鵬, 魏小兵, 王明冬, 谷飛, 鄒宏 申請(qǐng)人:重慶藍(lán)潔廣順凈水材料有限公司