生产液体聚氯化铝的高效清洁反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于聚氯化铝生产技术领域，涉及一种生产液体聚氯化铝的高效清洁反应装置。
【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 (OH) nCL6_n] m (式中，l<n<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、废铝肩、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、结晶氯化销法等。
[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，如铝肩、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]目前已建成的液体聚氯化铝反应装置，多数为铝矾土和铝酸钙两步法反应生成液体聚氯化铝的装置，其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。另外，现有液体聚氯化铝反应装置对于滤渣的处理和综合利用、废水和含酸废气的处理和综合利用以及节能降耗、环保清洁生产等问题没有能够妥善处理。
[0014]压滤机为一种利用过滤介质对对象施加一定的压力并使得液体渗析出来的一种机械设备。压滤机通过进料泵的压力将过滤物料注入滤室，过滤物料由止推板端面的进料孔进入滤板，再由滤板中心孔使过滤物料分布到所有的滤室，经滤室的过滤介质使固液分离后，达到过滤的目的。现有的压滤机一般仅采用调整进料压力来作为压滤的压力源，虽然能够满足使用要求，但是，随着压滤设备的发展，压滤机的过滤面积不断加大，滤板的数量也不断增多，使得压滤机的长度不断加长，若仅仅采用加大进料泵的进料压力来提供压滤压力，则会导致滤饼长时间不能压滤完成，降低了生产效率。另外，由于压滤机的长度不断加长，当压滤完成后，无法确保所有的滤室均能够打开，导致滤渣不能顺利排除，需要采用人工操作逐一将未打开的滤室开启后再清除滤渣，不仅浪费人力，而且降低了生产效率。
[0015]现有的冷却塔一般包括外壳，外壳内设有用于冷却待冷却流体物质的冷却介质腔体，冷却介质腔体内设有待冷却流体物质通道，使用时，在冷却介质腔体内保持冷却介质循环，使冷却介质腔体内的温度保持在设定的范围，待冷却流体物质通过冷却介质腔体时，与冷却介质之间发生热交换，实现对待冷却流体物质的冷却效果。现有的冷却塔虽然在一定程度上能够满足使用要求，但是，由于冷却介质填充在整个冷却介质腔体内，其循环流通速度较慢，且冷却介质腔体内不同区域的冷却介质的温度也有差异，导致冷却效果不均匀。另夕卜，当待冷却流体物质为高流速的气体物质或液体物质时，由于待冷却流体物质与冷却介质之间的接触时间短，无法达到设定的冷却效果。
【发明内容】
[0016]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种生产液体聚氯化铝的高效清洁反应装置，能够有效控制和降低反应液中的不溶物含量，提高压滤效率和冷却效果，提高液体聚氯化铝的产量和质量，并对生产过程中产生的各种滤渣、废水、废气等综合处理和资源化利用，使聚氯化铝的生产节能降耗、环保清洁。
[0017]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0018]一种生产液体聚氯化铝的高效清洁反应装置，包括一步反应系统、二步反应系统、残渣处理系统和尾气吸收系统；
[0019]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1、主压滤机和一步液池，所述反应池上设有铝矾土加料口和酸液加料口，反应池与反应池中转池连通，絮凝剂配制罐I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；
[0020]所述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II和半成品池，所述一步液池通过一步液输送泵与调质池连通，所述调质池上设有铝酸钙加料口，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反应池连通；
[0021]所述残渣处理系统包括渣洗涤池、渣压滤机、渣烘干机和废水池，所述主压滤机的压滤渣出口与渣洗涤池连通，所述渣洗涤池通过洗涤渣输送泵与渣压滤机的入口连通，渣压滤机的压滤渣出口与渣烘干机连通，渣压滤机的液体出口与废水池连通，废水池通过废水泵分别与反应池和调质池连通；
[0022]所述尾气吸收系统包括尾气吸收塔和设置在主压滤机上方的集气罩，所述尾气吸收塔的废气入口分别与反应池、反应池中转池、调质池和集气罩顶部的废气通道连通，所述尾气吸收塔的吸收液入口与自来水管网连通，尾气吸收塔的吸收液出口与废水池连通；
[0023]所述主压滤机和渣压滤机的采用结构相同的压滤机，所述压滤机包括机架、压紧板和止推板，所述压紧板和止推板之间设有压滤单元，所述机架上设有用于推