一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统；所述固体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统、聚合反应系统和滚筒干燥系统，所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐Ⅰ、主压滤机和一步液池，所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐Ⅱ和半成品池，所述滚筒干燥系统包括干燥液高位罐、干燥滚筒和成品皮带输送机，所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池。本实用新型有效控制和降低了反应液中的不溶物含量，提高了最终的固体聚氯化铝产品的产量和质量，同时有效避免了酸液泄漏和含酸废气逸出，并且使固体聚氯化铝的生产节能降耗。
【专利说明】一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于聚氯化铝生产【技术领域】，涉及一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统。
【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]目前已建成的固体聚氯化铝生产装置，多数为铝矾土和铝酸钙两步法生产液体聚氯化铝，然后将液体聚氯化铝用喷雾干燥或滚筒干燥为固体聚氯化铝的装置。现有固体聚氯化铝生产装置普遍存在以下缺点:
[0007]I)在第一步酸溶反应和第二步聚合反应中，都会产生大量不溶物难以与反应液分离，导致最终的聚氯化铝产品中不溶物严重超标；
[0008]2)反应中需要用到浓盐酸等强酸性原料，不仅对反应池有强烈的腐蚀性，而且会挥发出大量含酸废气，而现有反应池密封性和耐酸性不够理想，容易发生酸液泄漏和含酸废气逸出事故；
[0009]3)使用的滚筒干燥系统，流程设置不够合理，导致干燥能耗成本过高，并且经过滚筒干燥的固体聚氯化铝的搬运处理也比较费时费力。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，有效控制和降低反应液中的不溶物含量，提高最终的固体聚氯化铝产品的产量和质量，同时有效避免酸液泄漏和含酸废气逸出，并且使固体聚氯化铝的生产节能降耗。
[0011]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0012]本实用新型公开了一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，所述固体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统、聚合反应系统和滚筒干燥系统；
[0013]所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐1、主压滤机和一步液池；所述酸溶反应池与酸溶反应池中转池连通，絮凝剂配制罐I与酸溶反应池中转池连通，酸溶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；
[0014]所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、冷却塔、分离池、分离洛储装池、絮凝剂配制罐II和半成品池；所述一步液池通过一步液输送泵与聚合反应池连通，所述聚合反应池与聚合反应池中转池连通，聚合反应池中转池通过调质液输送泵与冷却塔的入口连通，冷却塔的出口与分离池连通，絮凝剂配制罐II与分离池连通，分离池的上部与半成品池连通，分离池的下部与分离渣储装池连通，分离渣储装池通过分离渣输送泵与酸溶反应池连通；
[0015]所述滚筒干燥系统包括干燥液高位罐、干燥滚筒和成品皮带输送机，所述半成品池通过半成品液泵与干燥液高位罐连通，干燥液高位罐与干燥滚筒的干燥液入口连通，干燥滚筒的固体出口正对成品皮带输送机；
[0016]所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体和池盖，池体和池盖均包括钢筋混凝土层、玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层，玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层依次设在钢筋混凝土层内侧，所述池盖上设有加料口、废气排放口和蒸汽接口，所述池盖上设有搅拌电机，池体内设有由搅拌转轴和搅拌桨叶组成的搅拌器，搅拌转轴与搅拌电机连接。
[0017]进一步，所述池盖与池体之间通过螺栓连接，池盖与池体的连接面上有密封橡胶圈。
[0018]进一步，所述池盖上设有检修孔，池盖上沿检修孔设有水封。
[0019]进一步，所述池体为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪齐平。
[0020]进一步，所述搅拌桨叶沿搅拌转轴轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶。
[0021]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。
[0022]进一步，所述干燥滚筒的数量为20个且相互并联，所述干燥滚筒上设有高空蒸汽排放管道，所述半成品液泵的数量为两个且相互并联。
[0023]本实用新型的有益效果在于:
[0024]I)本实用新型在酸溶反应系统和聚合反应系统中设置絮凝剂配制罐、压滤机以及分离池等装置，通过混凝沉淀分离生产中产生的不溶物，提高了最终的固体聚氯化铝产品的产量和质量；
[0025]2)本实用新型使用的酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池,其池体和池盖均为四层结构，四层结构中包括支撑力学强度的底层、保证气密性的中间层以及耐温耐酸的面层，使其具有很强的耐酸性和密封性，能有效避免酸液泄漏和含酸废气逸出；
[0026]3)本实用新型设置了干燥液高位罐，先将液体聚氯化铝抽入干燥液高位罐中，由干燥液高位罐分布料液到各个干燥滚筒进行高温脱水干燥，从而以简洁高效的工艺流程达到了均匀布料的目的，降低了干燥能耗成本；
[0027]4)本实用新型还设置了与干燥滚筒相配合的成品皮带输送机，通过成品皮带输送机自动收集输送固体聚氯化铝，节约了固体聚氯化铝的输运成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]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:
[0029]图1为酸溶反应系统的结构示意图；
[0030]图2为聚合反应系统的结构示意图；
[0031]图3为滚筒干燥系统的结构示意图；
[0032]图4为本实用新型使用的密封耐酸反应池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]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。
[0034]本实用新型的固体聚氯化铝生产系统，包括酸溶反应系统、聚合反应系统和滚筒干燥系统。
[0035]图1为酸溶反应系统的结构示意图，如图所示,所述酸溶反应系统包括酸溶反应池11、酸溶反应池中转池12、絮凝剂配制罐I 13、主压滤机14和一步液池15 ;所述酸溶反应池11与酸溶反应池中转池12连通，絮凝剂配制罐I 13与酸溶反应池中转池12连通，酸溶反应池中转池12通过一步液浑料泵16与主压滤机14的入口连通，主压滤机14的液体出口与一步液池15连通。
[0036]图2为聚合反应系统的结构示意图，如图所示,所述聚合反应系统包括聚合反应池21、聚合反应池中转池22、冷却塔23、分离池24、分离渣储装池25、絮凝剂配制罐II 26和半成品池27 ;所述一步液池15通过一步液输送泵28与聚合反应池21连通，所述聚合反应池21与聚合反应池中转池22连通，聚合反应池中转池22通过调质液输送泵29与冷却塔23的入口连通，冷却塔23的出口与分离池24连通，絮凝剂配制罐II 26与分离池24连通，分离池24的上部与半成品池27连通，分离池24的下部与分离渣储装池25连通，分离渣储装池25通过分离渣输送泵20与酸溶反应池11连通。
[0037]图3为滚筒干燥系统的结构示意图，如图所示，所述滚筒干燥系统包括干燥液高位罐31、干燥滚筒32和成品皮带输送机33，所述半成品池27通过半成品液泵34与干燥液高位罐31连通，干燥液高位罐31与干燥滚筒32的干燥液入口连通，干燥滚筒32的固体出口正对成品皮带输送机33。
[0038]图4为本实用新型使用的密封耐酸反应池的结构示意图，如图所示，所述酸溶反应池11和聚合反应池21均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体101和池盖102，池体101和池盖102均包括钢筋混凝土层103、玻璃钢层104、耐温耐酸瓷砖层105和耐酸瓷板层106，玻璃钢层104、耐温耐酸瓷砖层105和耐酸瓷板层106依次设在钢筋混凝土层103内侧，所述池盖102上设有加料口 107、废气排放口 108和蒸汽接口 109，所述池盖102上设有搅拌电机110，池体101内设有由搅拌转轴111和搅拌桨叶112组成的搅拌器，搅拌转轴111与搅拌电机110连接。
[0039]固体聚氯化铝生产时，先进行酸溶反应:向酸溶反应池11中加入盐酸，然后投入配方量的招帆土，加热反应，反应产物采取自流方式放入酸溶反应池中转池12中，通过絮凝剂配制罐I 13加入聚丙酰胺絮凝剂絮凝，而后通过一步液浑料泵16泵入主压滤机14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15中，渣去渣洗涤池进行后续处理；然后进行聚合反应:通过一步液输送泵28将一步液泵入聚合反应池21中，搅拌条件下逐步投入配方量铝酸钙反应，反应完成后，物料在冷却塔23内经空气冷却后，进入分离池24加入絮凝剂进行絮凝分离，静止沉降后将上清液放入半成品池27中；絮凝分离渣从分离渣储装池25泵入酸溶反应池11中，待酸溶反应池11中的渣达到工艺规定处置量时，加入配方量盐酸、硫酸和水反应，渣反应完成后，物料按前述工艺流程进入酸溶反应池中转池12进行絮凝分离；最后进行滚筒干燥:半成品池27中半成品液体通过半成品液泵34抽入干燥液高位罐31，由干燥液高位罐31分布料液到各个干燥滚筒32进行高温脱水干燥，经过滚筒干燥的固体聚氯化铝由成品皮带输送机33输送。
[0040]本实施例中，所述池盖102与池体101之间通过螺栓113连接，池盖102与池体101的连接面上有密封橡胶圈114 ;池体101和池盖102密封连接，确保了反应池的气密性。
[0041]本实施例中，所述池盖102上设有检修孔115，池盖102上沿检修孔115设有水封；检修孔水封，进一步确保了反应池的气密性。
[0042]本实施例中，所述池体101为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪116齐平。
[0043]本实施例中，所述搅拌桨叶112沿搅拌转轴111轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶；最上层搅拌桨叶使液体化学原料向下旋流，下两层搅拌桨叶使液体化学原料向上旋流，因此使得液体化学原料能够形成很好的湍流状态，大大提高了搅拌混合效率，从而提高了反应速率。
[0044]本实施例中，所述一步液浑料泵16的数量为两个且相互并联，所述主压滤机14的数量为三个且相互并联，所述一步液池15的数量为四个且相互并联。
[0045]本实施例中，所述干燥滚筒32的数量为20个且相互并联，所述干燥滚筒32上设有高空蒸汽排放管道35，所述半成品液泵34的数量为两个且相互并联。
[0046]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】
1.一种使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述固体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统、聚合反应系统和滚筒干燥系统； 所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐1、主压滤机和一步液池；所述酸溶反应池与酸溶反应池中转池连通，絮凝剂配制罐I与酸溶反应池中转池连通，酸溶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； 所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、冷却塔、分离池、分离洛储装池、絮凝剂配制罐II和半成品池；所述一步液池通过一步液输送泵与聚合反应池连通，所述聚合反应池与聚合反应池中转池连通，聚合反应池中转池通过调质液输送泵与冷却塔的入口连通，冷却塔的出口与分离池连通，絮凝剂配制罐II与分离池连通，分离池的上部与半成品池连通，分离池的下部与分离渣储装池连通，分离渣储装池通过分离渣输送泵与酸溶反应池连通； 所述滚筒干燥系统包括干燥液高位罐、干燥滚筒和成品皮带输送机，所述半成品池通过半成品液泵与干燥液高位罐连通，干燥液高位罐与干燥滚筒的干燥液入口连通，干燥滚筒的固体出口正对成品皮带输送机； 所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体和池盖，池体和池盖均包括钢筋混凝土层、玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层，玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层依次设在钢筋混凝土层内侧，所述池盖上设有加料口、废气排放口和蒸汽接口，所述池盖上设有搅拌电机，池体内设有由搅拌转轴和搅拌桨叶组成的搅拌器，搅拌转轴与搅拌电机连接。
2.根据权利要求1所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述池盖与池体之间通过螺栓连接，池盖与池体的连接面上有密封橡胶圈。
3.根据权利要求1所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述池盖上设有检修孔，池盖上沿检修孔设有水封。
4.根据权利要求1所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述池体为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪齐平。
5.根据权利要求1所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述搅拌桨叶沿搅拌转轴轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，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。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的使用密封耐酸反应池的固体聚氯化铝生产系统，其特征在于:所述干燥滚筒的数量为20个且相互并联，所述干燥滚筒上设有高空蒸汽排放管道，所述半成品液泵的数量为两个且相互并联。
【文档编号】C01F7/56GK203683132SQ201320768087
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】魏小兵, 邹鹏, 王明冬, 邹宏, 谷飞 申请人:重庆蓝洁广顺净水材料有限公司