聚氯化铝生产酸溶反应系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚氯化铝生产酸溶反应系统，包括酸罐系统和一步反应系统；所述酸罐系统包括硫酸储罐系统和盐酸储罐系统；所述一步反应系统包括反应池、反应池中转池、絮凝剂配制罐、主压滤机和一步液池。本实用新型在一步酸溶反应系统中设置了反应池中转池、絮凝剂配制罐和压滤机等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、压滤分离酸溶反应中产生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量；本实用新型还设置了自动监测控制系统和并联管路，实现自动监测控制，并联管路分步检修，实现了连续化、自动化生产。
【专利说明】聚氯化铝生产酸溶反应系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于聚氯化铝生产【技术领域】，涉及一种聚氯化铝生产酸溶反应系统。【背景技术】
[0002]聚氯化铝，俗称净水剂，又名聚合氯化铝，简称聚铝，英文名字PAC ;它是一种多羟基、多核络合体的阳离子型无机高分子絮凝剂，固体产品外观为红褐色、黄色或白色固体粉末，其化学分子式为[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产品的中性程度，易溶于水，有较强的架桥吸附性，在水解过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化变化，最终生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，从而达到净化目的。
[0003]聚氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。
[0004]聚氯化铝分为形态分为两种:a.液体聚氯化铝为未干燥的形态，有不用稀释、装卸使用方便、价格相对便宜的优点，缺点是运输需要罐车，单位运输成本增加(每吨固体相当于2-3吨液体);b.固体聚氯化铝为干燥后的形态，有运输方便的优点，不需要罐车，缺点是使用时还需要稀释，增加工作强度。
[0005]生产聚氯化铝的原料主要有两大类:一类是含铝矿物，包括铝土矿(三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石)、粘土、高岭土、明矾石等；另一类是其它含铝原料，包括金属铝、废铝屑、灰铝、氢氧化铝、三氯化铝、煤矸石、粉煤灰等。目前生产聚氯化铝的方法主要有金属铝(包括铝灰、铅渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化招法等。
[0006]1.金属铝法:采用金属铝法合成聚氯化铝的原料主要为铝加工的下脚料，如铝屑、铝灰和铝渣等。由铝灰按一定配比在搅拌下缓慢加入盐酸进行反应，经熟化聚合、沉降制得液体聚合氯化铝，再经稀释过滤，浓缩，干燥制得。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法3种。酸法主要是用HC1，产品质量不易控制；碱法生产工艺难度较高，设备投资较大且用碱量大，PH控制费原料，成本较高；用的最多的是中和法，只要控制好配比，一般都能达到国家标准。
[0007]2.氢氧化铝法
[0008]氢氧化铝粉纯度比较高，合成的聚氯化铝重金属等有毒物质含量低，一般采用加热加压酸溶的生产工艺。这种工艺比较简单，但生产的聚合氯化铝的盐基度较低，因此一般采用氢氧化铝加温加压酸溶再加上铝酸钙矿粉中和两道工序。
[0009]3.三氧化二铝法
[0010]含三氧化二铝的原料主要有三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。该生产工艺可分为两步:第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到聚氯化铝。
[0011]4.氯化铝法[0012]采用氯化铝粉为原料加工聚氯化铝，这种方法应用最为普遍。可用结晶氯化铝于170°C进行沸腾热解，加水熟化聚合，再经固化，干燥制得。
[0013]目前已建成的聚氯化铝生产装置，多数为铝矾土和铝酸钙两步法生产聚氯化铝的装置，其在第一步酸溶反应中，会产生大量氯化钙悬浮物难以与一步反应液(三氯化铝反应液)有效分离，导致最终的聚氯化铝产品中不溶物严重超标。因此，必须对现有聚氯化铝生产装置进行改进，特别是其中的第一步酸溶反应系统，以有效控制和降低一步反应液中的不溶物含量，提高聚氯化铝产品的产量和质量。
【发明内容】
[0014]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种聚氯化铝生产酸溶反应系统，有效控制和降低一步液中的不溶物含量，提高聚氯化铝产品的产量和质量。
[0015]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0016]本实用新型的聚氯化铝生产酸溶反应系统，包括酸罐系统和一步反应系统；
[0017]所述feiip系统包括硫酸储iip系统和盐酸储iip系统，硫酸储iip系统包括硫酸储iip和硫酸卸车泵，硫酸卸车泵的出口与硫酸储罐连通，盐酸储罐系统包括盐酸储罐、盐酸卸车泵和盐酸输送泵，盐酸卸车泵的出口与盐酸储罐连通，盐酸输送泵的入口与盐酸储罐连通；
[0018]所述一步反应系统包括反应池、反应池中转池、絮凝剂配制罐、主压滤机和一步液池，所述盐酸输送泵的出口与反应池连通，所述硫酸储罐与反应池连通，所述反应池上设有招帆土加料口，反应池与反应池中转池连通，絮凝剂配制罐与反应池中转池连通，反应池中转池通过一步液浑料泵与主压滤机的入口连通，主压滤机的液体出口与一步液池连通。
[0019]进一步，所述硫酸卸车泵的数量为两个且相互并联，所述盐酸储罐的数量为十个且相互并联，所述盐酸卸车泵的数量为两个且相互并联，所述盐酸输送泵的数量为两个且相互并联。
[0020]进一步，所述反应池上设有废气排放口和蒸汽接口，所述反应池中转池上设有废气排放口，所述主压滤机上方设有集气罩。
[0021]进一步，所述反应池、反应池中转池和絮凝剂配制罐均设有搅拌器。
[0022]进一步，所述一步液浑料泵的数量为两个且相互并联，所述主压滤机的数量为三个且相互并联，所述一步液池的数量为四个且相互并联。
[0023]进一步，还包括控制器，所述一步液浑料泵并联的管路上分别设有电磁阀和流量监测器，所述一步液池进口管路上设有电磁阀，所述一步液池上设有液位监测器，所述电磁阀、流量监测器和液位监测器均与控制器电连接，所述控制器通过泵驱动电路与一步液浑料泵电连接。
[0024]本实用新型的有益效果在于:
[0025]I)本实用新型在一步酸溶反应系统中设置了反应池中转池、絮凝剂配制罐和压滤机等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、压滤分离酸溶反应中产生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量；
[0026]2)本实用新型还设置了自动监测控制系统和并联管路，实现自动监测控制，并联管路分步检修，实现了连续化、自动化生产。【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明:
[0028]图1为酸罐系统的结构示意图；
[0029]图2为一步反应系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
[0031]本实用新型的聚氯化铝生产酸溶反应系统，包括酸罐系统和一步反应系统；
[0032]图1为酸系统的结构不意图，如图所不，酸系统包括硫酸储系统和盐酸储te系统，硫Ife储te系统包括硫Ife储te 11和硫Ife卸车栗12，硫酸卸车栗12的出口与硫fe储罐11连通，盐酸储罐系统包括盐酸储罐13、盐酸卸车泵14和盐酸输送泵15，盐酸卸车泵14的出口与盐酸储罐13连通，盐酸输送泵15的入口与盐酸储罐13连通；所述硫酸卸车泵12的数量为两个且相互并联，所述盐酸储罐13的数量为十个且相互并联，所述盐酸卸车泵14的数量为两个且相互并联，所述盐酸输送泵15的数量为两个且相互并联。来自硫酸槽车的硫酸通过硫酸卸车泵12泵入硫酸储罐11，来自盐酸槽车的盐酸通过盐酸卸车泵14泵入盐酸储罐13。
[0033]图2为一步反应系统的结构示意图,如图所示,一步反应系统包括反应池21、反应池中转池22、絮凝剂配制罐23、主压滤机24和一步液池25，所述盐酸输送泵15的出口与反应池21连通，所述硫酸储罐11与反应池21连通，所述反应池21上设有铝矾土加料口，反应池21与反应池中转池22连通，絮凝剂配制罐23与反应池中转池22连通，反应池中转池22通过一步液浑料泵26与主压滤机24的入口连通，主压滤机24的液体出口与一步液池25连通；向反应池21中加入盐酸和工艺废水，然后投入配方量的铝矾土，加热反应，反应产物采取自流方式放入反应池中转池22中，通过絮凝剂配制罐23加入聚丙酰胺絮凝剂絮凝，而后通过一步液浑料泵26泵入主压滤机24中，将反应池产物进行渣液分离，分离出的一步液泵入一步液池25中，渣去渣洗涤池进行后续处理；通过混凝沉淀、压滤分离酸溶反应中产生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量。
[0034]本实施例中，所述反应池21上设有废气排放口 27和蒸汽接口 28，所述反应池中转池22上设有废气排放口 29，所述主压滤机24上方设有集气罩20 ;将酸溶反应过程中产生的含酸废气统一收集至尾气吸收塔进行吸收处理。
[0035]本实施例中，所述反应池21、反应池中转池22和絮凝剂配制罐23均设有搅拌器。
[0036]作为本实用新型的进一步改进，所述一步液浑料泵26的数量为两个且相互并联，所述主压滤机24的数量为三个且相互并联，所述一步液池25的数量为四个且相互并联；还设置有控制器3，所述一步液浑料泵26并联的管路上分别设有电磁阀31和流量监测器32，所述一步液池25进口管路上设有电磁阀33，所述一步液池25上设有液位监测器34，所述电磁阀31、电磁阀33、流量监测器32和液位监测器34均与控制器3电连接，所述控制器3通过泵驱动电路35与一步液浑料泵26电连接。液位监测器34将监测得到的一步液池25的液位信号传输至控制器3 ;当某个一步液池25的一步液处于低液位时，控制器3控制其进口管路上的电磁阀33开启，向该一步液池25泵入一步液；当一步液处于高液位时，控制器3控制其进口管路上的电磁阀33关闭。另外，流量监测器32将监测得到的一步液浑料泵并联管路的流量信号传输至控制器3，如果发现其中一条并联管路故障而流量中断时，通过控制器3控制另一条并联管路的电磁阀31和一步液浑料泵26开启，可以检修故障管路。实现了自动监测控制，并联管路分步检修，实现了连续化、自动化生产。
[0037]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:包括酸罐系统和一步反应系统； 所述fete系统包括硫fe储te系统和盐fe储te系统，硫fe储te系统包括硫fe储te和硫fe卸车泵，硫酸卸车泵的出口与硫酸储罐连通，盐酸储罐系统包括盐酸储罐、盐酸卸车泵和盐酸输送泵，盐酸卸车泵的出口与盐酸储罐连通，盐酸输送泵的入口与盐酸储罐连通； 所述一步反应系统包括反应池、反应池中转池、絮凝剂配制罐、主压滤机和一步液池，所述盐酸输送泵的出口与反应池连通，所述硫酸储罐与反应池连通，所述反应池上设有铝帆土加料口，反应池与反应池中转池连通，絮凝剂配制罐与反应池中转池连通，反应池中转池通过一步液浑料泵与主压滤机的入口连通，主压滤机的液体出口与一步液池连通。
2.根据权利要求1所述的聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:所述硫酸卸车泵的数量为两个且相互并联，所述盐酸储罐的数量为十个且相互并联，所述盐酸卸车泵的数量为两个且相互并联，所述盐酸输送泵的数量为两个且相互并联。
3.根据权利要求1所述的聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:所述反应池上设有废气排放口和蒸汽接口，所述反应池中转池上设有废气排放口，所述主压滤机上方设有集气罩。
4.根据权利要求1所述的聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:所述反应池、反应池中转池和絮凝剂配制罐均设有搅拌器。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:所述一步液浑料泵的数量为两个且相互并联，所述主压滤机的数量为三个且相互并联，所述一步液池的数量为四个且相互并联。
6.根据权利要求5所述的聚氯化铝生产酸溶反应系统，其特征在于:还包括控制器，所述一步液浑料泵并联的管路上分别设有电磁阀和流量监测器，所述一步液池进口管路上设有电磁阀，所述一步液池上设有液位监测器，所述电磁阀、流量监测器和液位监测器均与控制器电连接，所述控制器通过泵驱动电路与一步液浑料泵电连接。
【文档编号】C01F7/56GK203741056SQ201320762674
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】邹鹏, 魏小兵, 王明冬, 谷飞, 邹宏 申请人:重庆蓝洁广顺净水材料有限公司