专利名称：一种干法氟化铝生产装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工技术领域，涉及一种氟化铝生产装置，尤其涉及一种 可提高单线年产量的干法氟化铝生产装置。
背景技术：
目前干法氟化铝的生产工艺己比较成熟，但是干法氟化铝生产线单线的年
产量最大为3.5万吨，仍然不够理想，这与氟化铝的生产装置有密不可分的关系， 氟化铝生产装置中的部分组成装置限制了氟化铝产量的提高，经分析主要有以
下几个方面的原因1、干法氟化铝的工艺是氟化氢气体与氢氧化铝进行反应， 反应的充分程度对产量会有直接的关系，目前使用的反应装置是双层流化床， 只在下层筛板的进气孔上固定开孔的封闭管道，充当风帽的作用，上层的筛板 为直接开孔的筛板，但这种流化床主要存在流化效果差的缺陷，在流化反应过 程中，存在流化死角，有集料现象，尤其在筛板边缘和下料口更严重，容易造 成筛板堵塞，导致流化床在长时间运转的情况下，有效流化面积越来越少，直 接影响单线的年产量；2、流化床内的固、气反应物要充分地接触和混合进行反 应，因此送入流化床内氢氧化铝的干燥程度也影响反应的效果，目前所采用的 氢氧化铝干燥装置的干燥效果不够理想，干燥速度较慢，使流化床内的氢氧化 铝和氟化氢的流化效果受影响，进而会影响氟化铝的单线年产量；3、参加反应 的氟化氢气体的净化效果也会对反应效果产生影响，目前的氢氧化铝净化装置 中采用倾斜式导气管，直接影响净化的效果，还容易造成管路堵塞，对氟化铝 单线年产量的提高造成障碍；4、反应窑内的石膏处理时大量石膏粉尘飞扬严重 污染了周边环境，威胁工作人员的身体健康，影响生产的稳定连续性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可提高单线年产量的干法氟化铝生产装 置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种干法氟化铝生产装 置，包括流化床，流化床的底部与氟化氢制备净化系统连接，流化床上部连接 有氢氧化铝干燥装置，所述流化床为双层流化床，包括上下两层筛板，上下两 层筛板上均开设有进气孔，上层筛板和下层筛板的进气孔上均设置有进气管， 进气管的顶端设置有开设喷射孔的风帽。
所述双层流化床的出料口连接有氟化铝冷却器，双层流化床还连接有旋风 收尘器，旋风收尘器与尾气吸收装置连接。
所述氢氧化铝干燥装置包括送料箱和热风干燥管，送料箱的出料口连接有 送料机构，送料机构的出料口位于热风干燥管内，热风干燥管的一端与热空气 产生装置连接，另一端与旋风分离器连接，旋风分离器的出风口连接有回至热 空气产生装置的余热管，余热管上引出与送料箱连接的回箱管道，送料箱的顶 部引出回至余热管或热空气产生装置的管道。
所述送料机构为螺旋送料机，所述热空气产生装置为连接有燃烧室的混合室。
所述氟化氢制备净化系统包括反应窑和预净化塔，反应窑与预净化塔通过 导气装置连接，所述导气装置包括进气管道、出气管道和硫酸输送管，进气管 道与出气管道弯通连接，硫酸输送管通入进气管道内，且硫酸输送管通入进气 管道内的末端位于进气管道与出气管道弯通连接处下方。
所述硫酸输送管通入进气管道内的末端设置有喷头。
所述反应窑连接有排渣系统，该排渣系统包括石膏排渣螺旋、石膏中和螺 旋和斗式提升机，所述斗式提升机的输出端设有石膏输送螺旋，石膏输送螺旋 的输出端设有石膏成型装置。.
所述石膏成型装置为盘式成球机。
所述盘式成球机上具有废气排气口 ，废气排气口通过管道依次与气体分离
器、吸收塔和吸收风机连接，吸收塔的出水口设有沉降池，沉降池通过管道与 一抽水泵的进水管道连接，抽水泵出水管道与吸收塔的进水管连接。
采用本实用新型可大大提高氟化铝的单线年产量，双层流化床的双层筛板 上设置风帽，可以多方向进风，消除了流化死角，流化面积增加了1/4，大大增 强了流化效果，使所有粒子处于充分接触状态，使氟化氢与氢氧化铝反应充分 彻底，提高了氟化铝的产量。
氢氧化铝干燥装置与现有技术的不同在于从余热管上分出连接氢氧化铝 送料箱的回箱管道，送料箱顶部引出回至余热管或热空气产生装置的管道；增 加回箱管道从而增加了对送料箱内的氢氧化铝进行预干燥的过程，这样大大减 轻了氢氧化铝物料进入热风干燥管内后续干燥的压力，基本不会造成混合室堆 积和燃烧室的堵塞，也能保持螺旋送料机下料斗的畅通，保证了好的干燥效果， 进而保证送入流化床内的氢氧化铝干燥充分，流化效果好，同时也加快了氢氧 化铝的干燥速度，增加了单位时间内氢氧化铝的干燥量。
氟化氢制备净化系统，进气管道与制备氟化氢气体的反应窑相连通，出气 管道与预净化塔相连通，硫酸经喷头均匀向下喷洒，与上升的氟化氢气体的接 触面积大大增加，硫酸对氟化氢气体的洗涤功能大大增加，氟化氢气体中携带 的粉尘颗粒基本被清除干净，所携带的三氧化硫气体被吸收，在经过预净化塔 的净化后将杂质颗粒彻底清除，保证参加反应的氟化氢中不含有杂质颗粒，为 反应提供了高质量的反应物，而且不会造成导气装置和预净化塔的堵塞，保证 生产的连续、稳定性。
反应窑连接的排渣系统将原来干粉状的石膏变成球块状的湿石膏，杜绝了 石膏粉尘飞扬，气体分离器和吸收塔将盘式成球机散发的粉尘、蒸汽和酸气进 行处理后排空，避免了粉尘、酸气对环境的污染和对工作人员健康的威胁，改 善了操作人员的工作环境，降低了劳动强度，生产稳定性大大提高，吸收塔、 沉降池和抽水泵之间形成水路循环，可充分利用能源和水资源。铝的产量，氢氧化铝干燥装置 保证送入流化床内的氢氧化铝充分干燥，而且加快了氢氧化铝的干燥速度，氟 化氢制备净化系统提供净化效果好的氟化氢，提供了高标准、高质量的氟化氢， 为取得好的流化效果做了充足准备，双层流化床设置风帽，增强了流化反应程 度，使氟化氢与氢氧化铝反应充分彻底，各个设备的结构设计合理，综合应用 提高氟化铝的单线年产量，可使氟化铝生产的单线年产量达到4万吨，而且大 大减少了对环境的污染。
图1为本实用新型的结构示意图2为流化床的结构示意图3为风帽的结构示意图； 图4为氢氧化铝干燥装置的结构示意图； 图5为氟化氢制备净化系统的结构示意图； 图6为排渣系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示的干法氟化铝生产装置，氢氧化铝干燥装置2与双 层流化床1的上部连接，氟化氢制备净化系统3与双层流化床1的底部连接， 双层流化床1的出料口连接有氟化铝冷却器4，双层流化床1还连接有旋风收尘 器5，旋风收尘器5与尾气吸收装置6连接，旋风收尘器5的固体出料口与双层 流化床1连接；双层流化床1包括上层筛板7和下层筛板8，上层筛板7和下层 筛板8上均开有交错排布的进气孔11，进气孔11上设置进气管10，进气管10 的顶端设置有开设喷射孔12的风帽9。
使用时，氢氧化铝干燥装置2将充分干燥的氢氧化铝送入双层流化床1内， 氟化氢制备净化系统3将净化的氟化氢气体通入双层流化床1内，氟化氢气体 与氢氧化铝充分流化反应生成氟化铝，氟化铝经出料口输送至氟化铝冷却器4内冷却后送入成品库进行包装；双层流化床1的尾气经旋风收尘器5处理，固 体部分返回双层流化床1内继续反应，气体部分送入尾气吸收装置6内进行处 理后排放。
如图4所示的氢氧化铝干燥装置2，包括送料箱41和热风干燥管44，送料 箱41的出料口连接有螺旋送料机42，螺旋送料机42的出料口位于热风干燥管 44内，热风干燥管44的下端与连接燃烧室45的混合室43连接，热风干燥管 44的上端与旋风分离器46相连，旋风分离器46的出气口与回至混合室43的余 热管47连接，余热管47上引出连接送料箱41的回箱管道49，送料箱41的顶 部引出回至余热管47的管道48，图中箭头为热空气输送方向。送料箱41内的 湿氢氧化铝经螺旋送料机42输送至热风干燥管44内，然后与燃烧室45内产生 的热空气逆向接触将湿氢氧化铝干燥，被充分干燥的氢氧化铝随着热气流上升， 然后经旋风分离器46分离，干燥后的氢氧化铝经分离后送入双层流化床1参与 反应，旋风分离器46内的热空气送入余热管47内，余热管47内的部分热空气 经回箱管道49进入送料箱41内对氢氧化铝进行干燥，另一部分热空气回到混 合室43参与下一轮的氢氧化铝干燥，送入送料箱41内的热空气将氢氧化铝干 燥后经管道48回至余热管47，如此反复进行，先对送料箱41内的氢氧化铝进 行预干燥，充分地利用热量，保证了好的干燥效果。
如图5所示的氟化氢制备净化系统3，包括反应窑51和导气装置52，导气 装置52包括进气管道56、出气管道53和硫酸输送管54，进气管道56与出气 管道53弯通连接，硫酸输送管54通入进气管道56内，且硫酸输送管54通入 进气管道56内的末端位于进气管道56与出气管道53弯通连接处下方，硫酸输 送管54通入进气管道56内的末端安装有喷头55，进气管道56与制备氟化氢气 体的反应窑51相连通，出气管道53与预净化塔57相连通，反应窑51还连接 有排渣系统58;氟化氢气体从反应窑51出来后由下向上流入竖直的进气管道 56并与喷淋的硫酸逆向充分接触，然后经出气管道53进入预净化塔57进行净
化处理，净化处理后送入双层流化床l参加反应。
如图6所示的排渣系统58，包括石膏排渣螺旋61、石膏中和螺旋62和斗 式提升机63，斗式提升机63的输出端设有石膏输送螺旋64，石膏输送螺旋64 的输出端设有盘式成球机65，盘式成球机65上具有废气排气口，废气排气口通 过管道依次与气体分离器67、吸收塔68和吸收风机69连接，吸收塔68的出水 口设有沉降池60，沉降池60与抽水泵610的进水管道连接，抽水泵610的出水 管道与吸收塔68的顶部连接，图中所示空心箭头表示石膏输送的路线，实心箭 头表示流体流动方向。反应窑51内反应产生的石膏由窑尾石膏排渣螺旋61排 出输送到石膏中和螺旋62，在石膏中和螺旋62中出炉石膏与石灰混合，石膏中 未反应的硫酸被中和，然后输送至斗式提升机63，斗式提升机63将石膏通过石 膏输送螺旋64输送至盘式成球机65，石膏粉加水在盘式成球机65的作用下制 成球块状，最后输送到库房66内；另外，气体分离器67和吸收塔68将盘式成 球机65散发的粉尘、蒸汽和酸气进行处理后经吸收风机69排空，吸收塔68的 顶部与抽水泵610出水管道连接，向下喷淋，使得粉尘沉淀于吸收塔68下端设 置的沉降池60内，抽水泵610的进水管抽取沉降池60内的水循环使用。
氢氧化铝干燥装置2和氟化氢制备净化系统3提供了充分干燥的氢氧化铝 和净化的氟化氢气体，双层流化床1保证优良的流化效果，使氟化氢与氢氧化 铝之间反应彻底，提高了氟化铝的产量，排渣系统58改善了操作人员的工作环 境，降低了劳动强度，生产稳定性大大提高。
权利要求1、一种干法氟化铝生产装置，包括流化床，流化床的底部与氟化氢制备净化系统连接，流化床上部连接有氢氧化铝干燥装置，其特征在于所述流化床为双层流化床，包括上下两层筛板，上下两层筛板上均开设有进气孔，上层筛板和下层筛板的进气孔上均设置有进气管，进气管的顶端设置有开设喷射孔的风帽。
2、 如权利要求1所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述双层流化 床的出料口连接有氟化铝冷却器，双层流化床还连接有旋风收尘器，旋风收尘 器与尾气吸收装置连接。
3、 如权利要求1或2所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述氢氧 化铝干燥装置包括送料箱和热风干燥管，送料箱的出料口连接有送料机构，送 料机构的出料口位于热风干燥管内，热风干燥管的一端与热空气产生装置连接， 另一端与旋风分离器连接，旋风分离器的出风口连接有回至热空气产生装置的 余热管，余热管上引出与送料箱连接的回箱管道，送料箱的顶部引出回至余热 管或热空气产生装置的管道。
4、 如权利要求3所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述送料机构 为螺旋送料机，所述热空气产生装置为连接有燃烧室的混合室。
5、 如权利要求1或2所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述氟化 氢制备净化系统包括反应窑和预净化塔，反应窑与预净化塔通过导气装置连接， 所述导气装置包括进气管道、出气管道和硫酸输送管，进气管道与出气管道弯 通连接，硫酸输送管通入进气管道内，且硫酸输送管通入进气管道内的末端位 于进气管道与出气管道弯通连接处下方。
6、 如权利要求5所述的千法氟化铝生产装置，其特征在于所述硫酸输送 管通入进气管道内的末端设置有喷头。
7、 如权利要求5所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述反应窑连接有排渣系统，该排渣系统包括石膏排渣螺旋、石膏中和螺旋和斗式提升机， 所述斗式提升机的输出端设有石膏输送螺旋，石膏输送螺旋的输出端设有石膏成型装置。
8、 如权利要求7所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述石膏成型 装置为盘式成球机。
9、 如权利要求8所述的干法氟化铝生产装置，其特征在于所述盘式成球 机上具有废气排气口，废气排气口通过管道依次与气体分离器、吸收塔和吸收 风机连接，吸收塔的出水口设有沉降池，沉降池通过管道与一抽水泵的进水管 道连接，抽水泵出水管道与吸收塔的进水管连接。
专利摘要一种干法氟化铝生产装置，包括流化床，流化床的底部与氟化氢制备净化系统连接，流化床上部连接有氢氧化铝干燥装置，所述流化床为双层流化床，包括上下两层筛板，上下两层筛板上均开设有进气孔，上层筛板和下层筛板的进气孔上均设置有进气管，进气管的顶端设置有开设喷射孔的风帽；本实用新型的氢氧化铝干燥装置保证送入流化床内的氢氧化铝充分干燥，而且加快了氢氧化铝的干燥速度，氟化氢制备净化系统提供净化效果好的氟化氢，双层流化床设置风帽，增强了流化反应程度，使氟化氢与氢氧化铝反应充分彻底，各个设备的结构设计合理，综合应用提高氟化铝的单线年产量，可使氟化铝生产的单线年产量达到4万吨，而且大大减少了对环境的污染。
文档编号C01F7/00GK201209123SQ20082007003
公开日2009年3月18日 申请日期2008年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者廖学建, 王志勇, 王有伦, 郎胜利 申请人:河南未来铝业(集团)有限公司