固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氯化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置。
【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，其化學分子式為[AL2(0H)nCL6_n]m(式中，I彡η彡5，m彡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，有較強的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化變化，最終生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，從而達到凈化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統(tǒng)無機混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機混凝劑為低分子結(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，一般都能達到國家標準。
[0007]2.氫氧化鋁法
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。
[0008]3.三氧化二鋁法
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。
[0009]4.氯化鋁法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進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經(jīng)固化，干燥制得。
[0010]目前已建成的固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，多數(shù)為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法生產(chǎn)液體聚氯化鋁，然后將液體聚氯化鋁用噴霧干燥或滾筒干燥為固體聚氯化鋁的裝置?，F(xiàn)有固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置普遍存在以下缺點:
1)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，導致最終的固體聚氯化鋁產(chǎn)品中不溶物嚴重超標；
2)使用的滾筒干燥系統(tǒng)，流程設(shè)置不夠合理，導致干燥能耗成本過高，并且經(jīng)過滾筒干燥的固體聚氯化鋁的搬運處理也比較費時費力；
3)干燥得到的固體聚氯化鋁會呈現(xiàn)塊狀板結(jié)，如果直接包裝出售，會影響產(chǎn)品品質(zhì)形象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高最終的固體聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，并且使固體聚氯化鋁的生產(chǎn)節(jié)能降耗。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，包括酸罐系統(tǒng)、一步反應(yīng)系統(tǒng)、二步反應(yīng)系統(tǒng)、滾筒干燥系統(tǒng)和破碎包裝系統(tǒng)；
所述fete系統(tǒng)包括硫fe儲te系統(tǒng)和鹽fe儲te系統(tǒng)，硫fe儲te系統(tǒng)包括硫fe儲te和硫fe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；
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1、主壓濾機和一步液池，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I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的入口連通，主壓濾機的液體出口與一步液池連通；所述二步反應(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II和半成品池，所述一步液池通過一步液輸送泵與調(diào)質(zhì)池連通，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有鋁酸鈣加料口，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II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，分離渣儲裝池通過分離渣輸送泵與反應(yīng)池連通；
所述滾筒干燥系統(tǒng)包括干燥液高位罐、干燥滾筒和成品皮帶輸送機，所述半成品池通過半成品液泵與干燥液高位罐連通，干燥液高位罐與干燥滾筒的干燥液入口連通，干燥滾筒的固體出口正對成品皮帶輸送機；
所述破碎包裝系統(tǒng)包括喂料斗、破碎機、斗式提升機、成品料倉和計量包裝系統(tǒng)，所述成品皮帶輸送機與喂料斗連接，喂料斗與破碎機連接，破碎機與斗式提升機連接，斗式提升機與成品料倉連接，成品料倉與計量包裝系統(tǒng)連接。
[0013]進一步，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)。
[0014]進一步，所述反應(yīng)池、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池和絮凝劑配制罐I均設(shè)有攪拌器，所述一步液渾料泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)，所述主壓濾機的數(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)。
[0015]進一步，所述調(diào)質(zhì)池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐II均設(shè)有攪拌器，所述冷卻塔為設(shè)有引風機的冷卻塔。
[0016]進一步，所述干燥滾筒的數(shù)量為20個且相互并聯(lián)，所述干燥滾筒上設(shè)有高空蒸汽排放管道，所述半成品液泵的數(shù)量為兩個且相互并聯(lián)。
[0017]進一步，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，所述主壓濾機上方設(shè)有集氣罩，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有廢氣排放口和蒸汽接口。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
1)本發(fā)明在一步反應(yīng)系統(tǒng)和二步反應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置絮凝劑配制罐、壓濾機以及分離池等裝置，通過混凝沉淀分離生產(chǎn)中產(chǎn)生的不溶物，提高了最終的固體聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量;
2)本發(fā)明設(shè)置了干燥液高位罐，先將液體聚氯化鋁抽入干燥液高位罐中，由干燥液高位罐分布料液到各個干燥滾筒進行高溫脫水干燥，從而以簡潔高效的工藝流程達到了均勻布料的目的，降低了干燥能耗成本；
3)本發(fā)明還設(shè)置了與干燥滾筒相配合的成品皮帶輸送機，通過成品皮帶輸送機自動收集輸送固體聚氯化鋁，節(jié)約了固體聚氯化鋁的輸運成本；
4)本發(fā)明還設(shè)置了破碎機，在固體聚氯化鋁進入成品料倉之前先對其進行破碎，通過破碎成品板結(jié)保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
圖1為酸罐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為一步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為二步反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為滾筒干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為破碎包裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0021]本發(fā)明的固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，包括酸罐系統(tǒng)、一步反應(yīng)系統(tǒng)、二步反應(yīng)系統(tǒng)、滾筒干燥系統(tǒng)和破碎包裝系統(tǒng)。
[0022]圖1為酸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖，如圖所不，酸系統(tǒng)包括硫酸儲系統(tǒng)和鹽酸儲te系統(tǒng)，硫Ife儲te系統(tǒng)包括硫Ife儲te 11和硫fe卸車栗12，硫酸卸車栗12的出口與硫fe儲罐11連通，鹽酸儲罐系統(tǒng)包括鹽酸儲罐13、鹽