旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统的制作方法

本发明属于聚氯化铝生产技术领域，涉及一种聚氯化铝生产二步反应系统。

背景技术：

公开号为CN 203683118U的中国专利公开了一种聚氯化铝生产二步反应系统，该聚氯化铝生产二步反应系统，包括调质池、调质池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐和半成品池，所述调质池上设有铝酸钙加料口和一步液加料口，所述调质池与调质池中转池连通，调质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。

该聚氯化铝生产二步反应系统通过设置分离池、分离渣储装池和絮凝剂配制罐等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、沉降分离聚合反应中产生的不溶物，能够在一定程度上控制和降低反应液中的不溶物含量，但是通过使用发现，不溶物的含量仍然较高，并对聚氯化铝产品的产量和质量均造成了不利影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统，通过固液分离的方式降低不溶物的含量，以提高聚氯化铝产品的产量和质量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统，包括调质池、调质池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐和半成品池，所述调质池上设有铝酸钙加料口和一步液加料口，所述调质池与调质池中转池连通，冷却塔的出口与分离池连通，絮凝剂配制罐与分离池连通，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，还包括设置在所述调质池中转池和冷却塔之间的旋流分离器，所述调质池中转池通过调质液输送泵与所述旋流分离器的进液口相连，所述旋流分离器的溢流出液口与所述冷却塔的进液口相连；

所述旋流分离器包括旋流分离器本体，所述旋流分离器本体包括位于上部的圆筒段和位于下部的圆锥段，所述圆锥段的底部设有排污口，所述圆筒段的顶部设有溢流口，且所述圆筒段的侧壁上设有进液口，所述进液口上设有进液管，所述进液管靠近所述圆筒段的一端设有连接段，所述连接段呈向下倾斜设置，所述圆筒段和圆锥段的内壁上设有用于导流外层下降旋流并从所述进液口延伸至所述排污口的螺旋导流片；所述旋流分离器本体内设有用于加速内层旋流的旋转螺杆和用于驱动所述旋转螺杆转动的驱动机构，所述旋转螺杆上设有螺旋桨叶，所述螺旋桨叶的最大外径小于所述溢流口的内径，且所述旋转螺杆与所述旋流分离器本体同轴。

进一步，所述调质池上设有废气排放口和蒸汽接口；所述调质池、分离池、分离渣储装池和絮凝剂配制罐均设有搅拌器；所述冷却塔为设有引风机的冷却塔。

进一步，还包括控制器，所述冷却塔上设有温度监测器和液位监测器，所述冷却塔的入口和出口管路上均设有电磁阀，所述温度监测器、液位监测器和电磁阀均与控制器电连接，所述控制器通过泵驱动电路与调质液输送泵与电连接。

进一步，所述螺旋导流片的螺距在所述溢流口指向所述排污口的方向上逐渐增大。

进一步，所述圆筒段和圆锥段的内壁上套装设有耐磨内衬，所述螺旋导流片设置在所述耐磨内衬上。

进一步，所述螺旋导流片远离所述耐磨内衬的一端向下倾斜，且所述螺旋导流片与竖直方向的夹角为50-75°。

进一步，所述进液管与所述圆筒段之间设有导流蜗壳；所述螺旋桨叶设置在靠近所述溢流口的一端。

进一步，所述连接段的轴线与所述旋流分离器本体的轴线之间的夹角为60-85°。

进一步，所述溢流口内设有固定套Ⅰ，所述排污口上设有固定套Ⅱ，所述旋转螺杆旋转配合套装在所述固定套Ⅰ和固定套Ⅱ内；所述固定套Ⅰ与所述溢流口内壁之间、以及所述固定套Ⅱ与所述排污口内壁之间分别设有连接条，所述连接条的截面廓线呈流线型。

进一步，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述旋转螺杆之间设有链传动机构。

本发明的有益效果在于：

本发明的旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统，通过在调质池中转池和冷却塔之间设置旋流分离器，利用旋流分离器能够对溶液中的不溶物进行固液分离，进一步降低溶液中的不溶物含量，并提高了聚氯化铝产品的产量和质量。

通过在旋流分离器的进液管上设置连接段，并将连接段设置为向下倾斜，如此，可有效减小料浆进入旋流分离器本体后的压降，即进入旋流分离器本体的料浆的动能要求更低，具有较好的节能效果；通过在圆筒段和圆锥段的内壁上设置螺旋导流片，一方面，螺旋导流片可对从进液口进入的料浆进行螺旋导流，使其顺利地形成外层下降旋流，另一方面，当在排污口或其他地方时，即使外层下降旋流受到内层上升旋流的影响，螺旋导流片也会对固体颗粒起到一定的阻挡作用，能够有效防止固体颗粒被内层旋流带走；通过设置旋转螺杆，并在旋转螺杆上设置螺旋桨叶，如此，转动旋转螺杆即可在旋流分离器本体的中心形成内层上升旋流，并能够加快内层上升旋流的流速，即能够有效提高处理能力，且即使在进入的料浆动力不足的情况下，旋转螺杆也能够在旋流分离器本体的中心辅助形成内层上升旋流，也能够实现旋流分离效果。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统实施例的结构示意图；

图2为旋流分离器实施例的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为螺旋导流片与耐磨内衬壁之间的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统实施例的结构示意图。本实施例的旋流分离式聚氯化铝生产二步反应系统，包括调质池1、调质池中转池2、冷却塔3、分离池4、分离渣储装池5、絮凝剂配制罐6和半成品池7，所述调质池1上设有铝酸钙加料口11和一步液加料口12，所述调质池1与调质池中转池2连通，调质池中转池2和冷却塔3之间的旋流分离器10，调质池中转池2通过调质液输送泵8与所述旋流分离器10的进液口相连，所述旋流分离器10的溢流出液口与所述冷却塔3的进液口相连；冷却塔3的出口与分离池4连通，絮凝剂配制罐6与分离池4连通，分离池4的上部与半成品池7连通，分离池4的下部与分离渣储装池5连通。将一步液加入调质池1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3内经空气冷却后，进入分离池4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7中，絮凝分离渣进入分离渣储装池5中；通过混凝沉淀、沉降分离聚合反应中产生的不溶物，并通过旋流分离器10进一步进行固液分离，将溶液中的不溶物分离，有效控制和降低了反应液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量。

本实施例的固液分离式聚氯化铝生产二步反应系统，通过在调质池中转池和冷却塔之间设置旋流分离器，利用旋流分离器能够对溶液中的不溶物进行固液分离，进一步降低溶液中的不溶物含量，并提高了聚氯化铝产品的产量和质量。

本实施例中，所述调质池1上设有废气排放口13和蒸汽接口14。所述调质池1、分离池4、分离渣储装池5和絮凝剂配制罐6均设有搅拌器。冷却塔3为设有引风机31的冷却塔。

作为本发明的进一步改进，二步反应系统还设置有控制器9，所述冷却塔3上设有温度监测器91和液位监测器92，所述冷却塔3的入口和出口管路上均设有电磁阀93、94，所述温度监测器91、液位监测器92、电磁阀93和电磁阀94均与控制器9电连接，所述控制器9通过泵驱动电路95与调质液输送泵8与电连接。液位监测器92将监测得到的冷却塔3的液位信号传输至控制器9；当冷却塔3的液位处于低液位时，控制器9控制冷却塔3入口管路上的电磁阀93开启，并通过泵驱动电路95控制调质液输送泵8向冷却塔3泵入物料；当冷却塔3的液位处于高液位时，控制器9控制电磁阀93和调质液输送泵8关闭。温度监测器91将监测得到的冷却塔3的物料温度信号传输至控制器9；当冷却塔3的物料冷却至设定值后，控制器9控制冷却塔3出口管路上的电磁阀94开启，物料放入分离池4；当冷却塔3的物料温度高于设定值时，控制器9控制电磁阀94关闭。实现了自动监测控制，实现了连续化、自动化生产。

本实施例的旋流分离器包括旋流分离器本体，旋流分离器本体包括位于上部的圆筒段101和位于下部的圆锥段102，圆锥段102的底部设有排污口103，圆筒段101的顶部设有溢流口104，且圆筒段101的侧壁上设有进液口，旋流分离器本体内设有用于加速内层旋流的旋转螺杆105和用于驱动旋转螺杆转动的驱动机构，旋转螺杆105上设有螺旋桨叶106，所述螺旋桨叶的最大外径小于所述溢流口的内径，且所述旋转螺杆与所述旋流分离器本体同轴。本实施例的螺旋桨叶106设置在靠近溢流口104的一端，防止螺旋桨叶106的螺旋作用对位于排污口103附近的外层下降旋流造成影响。本实施例的进液口上设有进液管112，进液管112靠近所述圆筒段的一端设有连接段116，连接段116呈向下倾斜设置。圆筒段101和圆锥段102的内壁上设有用于导流外层下降旋流并从进液口延伸至排污口103的螺旋导流片114。本实施例的螺旋导流片114的螺距在溢流口104指向排污口103的方向上逐渐增大。

进一步，本实施例的溢流口内设有固定套Ⅰ107，排污口上设有固定套Ⅱ108，旋转螺杆105旋转配合套装在固定套Ⅰ107和固定套Ⅱ108内。本实施例的固定套Ⅰ107与溢流口104内壁之间、以及固定套Ⅱ108与排污口103内壁之间分别设有连接条109，连接条109的截面廓线呈流线型，以减小连接条109对流体的扰动。本实施例的驱动机构包括驱动电机110，驱动电机110的输出轴与旋转螺杆105之间设有链传动机构，具体的，旋流分离器本体内设有用于防止流体从链传动机构处流出的挡板111。

本实施例进液管112与圆筒段101之间设有导流蜗壳113，以确保进入圆筒段101的料浆与其相切。连接段110的轴线与旋流分离器本体的轴线之间的夹角为60-85°，本实施例的连接段110的轴线与旋流分离器本体的轴线之间的夹角为80°，能够有效减小压降，达到节能降耗的目的。

进一步，圆筒段101和圆锥段102的内壁上套装设有耐磨内衬115，螺旋导流片114设置在耐磨内衬115上。如此，根据不同的螺旋分离要求，可更换螺旋导流片114的螺旋规律与外层下降旋流相匹配的耐磨内衬115，适用范围更广。

进一步，螺旋导流片114远离耐磨内衬的一端向下倾斜，且螺旋导流片114与竖直方向的夹角为50-75°，本实施例的螺旋导流片114与竖直方向的夹角为60°，能够有效防止固体颗粒被内层上升旋流带走。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。