一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統；所述固體聚氯化鋁生產系統包括酸溶反應系統、聚合反應系統和滾筒干燥系統，所述酸溶反應系統包括酸溶反應池、酸溶反應池中轉池、絮凝劑配制罐Ⅰ、主壓濾機和一步液池，所述聚合反應系統包括聚合反應池、聚合反應池中轉池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配制罐Ⅱ和半成品池，所述滾筒干燥系統包括干燥液高位罐、干燥滾筒和成品皮帶輸送機，所述酸溶反應池和聚合反應池均為密封耐酸反應池。本實用新型有效控制和降低了反應液中的不溶物含量，提高了最終的固體聚氯化鋁產品的產量和質量，同時有效避免了酸液泄漏和含酸廢氣逸出，并且使固體聚氯化鋁的生產節能降耗。
【專利說明】一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于聚氯化鋁生產【技術領域】，涉及一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統。
【背景技術】
[0002]聚氯化鋁，俗稱凈水劑，又名聚合氯化鋁，簡稱聚鋁，英文名字PAC ;它是一種多羥基、多核絡合體的陽離子型無機高分子絮凝劑，固體產品外觀為紅褐色、黃色或白色固體粉末，其化學分子式為[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產品的中性程度，易溶于水，有較強的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化變化，最終生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，從而達到凈化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在于傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用于飲用水、工業用水和污水處理領域。
[0004]聚氯化鋁分為形態分為兩種:a.液體聚氯化鋁為未干燥的形態，有不用稀釋、裝卸使用方便、價格相對便宜的優點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加(每噸固體相當于2-3噸液體);b.固體聚氯化鋁為干燥后的形態，有運輸方便的優點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度。
[0005]生產聚氯化鋁的原料主要有兩大類:一類是含鋁礦物，包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其它含鋁原料，包括金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。目前生產聚氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁(包括鋁礬土、煤矸石等)法、結晶氯化招法等。
[0006]目前已建成的固體聚氯化鋁生產裝置，多數為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法生產液體聚氯化鋁，然后將液體聚氯化鋁用噴霧干燥或滾筒干燥為固體聚氯化鋁的裝置。現有固體聚氯化鋁生產裝置普遍存在以下缺點:
[0007]I)在第一步酸溶反應和第二步聚合反應中，都會產生大量不溶物難以與反應液分離，導致最終的聚氯化鋁產品中不溶物嚴重超標；
[0008]2)反應中需要用到濃鹽酸等強酸性原料，不僅對反應池有強烈的腐蝕性，而且會揮發出大量含酸廢氣，而現有反應池密封性和耐酸性不夠理想，容易發生酸液泄漏和含酸廢氣逸出事故；
[0009]3)使用的滾筒干燥系統，流程設置不夠合理，導致干燥能耗成本過高，并且經過滾筒干燥的固體聚氯化鋁的搬運處理也比較費時費力。
【發明內容】
[0010]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，有效控制和降低反應液中的不溶物含量，提高最終的固體聚氯化鋁產品的產量和質量，同時有效避免酸液泄漏和含酸廢氣逸出，并且使固體聚氯化鋁的生產節能降耗。
[0011]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0012]本實用新型公開了一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，所述固體聚氯化鋁生產系統包括酸溶反應系統、聚合反應系統和滾筒干燥系統；
[0013]所述酸溶反應系統包括酸溶反應池、酸溶反應池中轉池、絮凝劑配制罐1、主壓濾機和一步液池；所述酸溶反應池與酸溶反應池中轉池連通，絮凝劑配制罐I與酸溶反應池中轉池連通，酸溶反應池中轉池通過一步液渾料泵與主壓濾機的入口連通，主壓濾機的液體出口與一步液池連通；
[0014]所述聚合反應系統包括聚合反應池、聚合反應池中轉池、冷卻塔、分離池、分離洛儲裝池、絮凝劑配制罐II和半成品池；所述一步液池通過一步液輸送泵與聚合反應池連通，所述聚合反應池與聚合反應池中轉池連通，聚合反應池中轉池通過調質液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配制罐II與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通，分離渣儲裝池通過分離渣輸送泵與酸溶反應池連通；
[0015]所述滾筒干燥系統包括干燥液高位罐、干燥滾筒和成品皮帶輸送機，所述半成品池通過半成品液泵與干燥液高位罐連通，干燥液高位罐與干燥滾筒的干燥液入口連通，干燥滾筒的固體出口正對成品皮帶輸送機；
[0016]所述酸溶反應池和聚合反應池均為密封耐酸反應池，密封耐酸反應池包括池體和池蓋，池體和池蓋均包括鋼筋混凝土層、玻璃鋼層、耐溫耐酸瓷磚層和耐酸瓷板層，玻璃鋼層、耐溫耐酸瓷磚層和耐酸瓷板層依次設在鋼筋混凝土層內側，所述池蓋上設有加料口、廢氣排放口和蒸汽接口，所述池蓋上設有攪拌電機，池體內設有由攪拌轉軸和攪拌槳葉組成的攪拌器，攪拌轉軸與攪拌電機連接。
[0017]進一步，所述池蓋與池體之間通過螺栓連接，池蓋與池體的連接面上有密封橡膠圈。
[0018]進一步，所述池蓋上設有檢修孔，池蓋上沿檢修孔設有水封。
[0019]進一步，所述池體為埋于地下的圓形池體，池體口部與地坪齊平。
[0020]進一步，所述攪拌槳葉沿攪拌轉軸軸向排列為三層，最上層攪拌槳葉為向下旋流的攪拌槳葉，下兩層攪拌槳葉為向上旋流的攪拌槳葉。
[0021]進一步，所述一步液渾料泵的數量為兩個且相互并聯，所述主壓濾機的數量為三個且相互并聯，所述一步液池的數量為四個且相互并聯。
[0022]進一步，所述干燥滾筒的數量為20個且相互并聯，所述干燥滾筒上設有高空蒸汽排放管道，所述半成品液泵的數量為兩個且相互并聯。
[0023]本實用新型的有益效果在于:
[0024]I)本實用新型在酸溶反應系統和聚合反應系統中設置絮凝劑配制罐、壓濾機以及分離池等裝置，通過混凝沉淀分離生產中產生的不溶物，提高了最終的固體聚氯化鋁產品的產量和質量；
[0025]2)本實用新型使用的酸溶反應池和聚合反應池均為密封耐酸反應池,其池體和池蓋均為四層結構，四層結構中包括支撐力學強度的底層、保證氣密性的中間層以及耐溫耐酸的面層，使其具有很強的耐酸性和密封性，能有效避免酸液泄漏和含酸廢氣逸出；
[0026]3)本實用新型設置了干燥液高位罐，先將液體聚氯化鋁抽入干燥液高位罐中，由干燥液高位罐分布料液到各個干燥滾筒進行高溫脫水干燥，從而以簡潔高效的工藝流程達到了均勻布料的目的，降低了干燥能耗成本；
[0027]4)本實用新型還設置了與干燥滾筒相配合的成品皮帶輸送機，通過成品皮帶輸送機自動收集輸送固體聚氯化鋁，節約了固體聚氯化鋁的輸運成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0029]圖1為酸溶反應系統的結構示意圖；
[0030]圖2為聚合反應系統的結構示意圖；
[0031]圖3為滾筒干燥系統的結構示意圖；
[0032]圖4為本實用新型使用的密封耐酸反應池的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。
[0034]本實用新型的固體聚氯化鋁生產系統，包括酸溶反應系統、聚合反應系統和滾筒干燥系統。
[0035]圖1為酸溶反應系統的結構示意圖，如圖所示,所述酸溶反應系統包括酸溶反應池11、酸溶反應池中轉池12、絮凝劑配制罐I 13、主壓濾機14和一步液池15 ;所述酸溶反應池11與酸溶反應池中轉池12連通，絮凝劑配制罐I 13與酸溶反應池中轉池12連通，酸溶反應池中轉池12通過一步液渾料泵16與主壓濾機14的入口連通，主壓濾機14的液體出口與一步液池15連通。
[0036]圖2為聚合反應系統的結構示意圖，如圖所示,所述聚合反應系統包括聚合反應池21、聚合反應池中轉池22、冷卻塔23、分離池24、分離渣儲裝池25、絮凝劑配制罐II 26和半成品池27 ;所述一步液池15通過一步液輸送泵28與聚合反應池21連通，所述聚合反應池21與聚合反應池中轉池22連通，聚合反應池中轉池22通過調質液輸送泵29與冷卻塔23的入口連通，冷卻塔23的出口與分離池24連通，絮凝劑配制罐II 26與分離池24連通，分離池24的上部與半成品池27連通，分離池24的下部與分離渣儲裝池25連通，分離渣儲裝池25通過分離渣輸送泵20與酸溶反應池11連通。
[0037]圖3為滾筒干燥系統的結構示意圖，如圖所示，所述滾筒干燥系統包括干燥液高位罐31、干燥滾筒32和成品皮帶輸送機33，所述半成品池27通過半成品液泵34與干燥液高位罐31連通，干燥液高位罐31與干燥滾筒32的干燥液入口連通，干燥滾筒32的固體出口正對成品皮帶輸送機33。
[0038]圖4為本實用新型使用的密封耐酸反應池的結構示意圖，如圖所示，所述酸溶反應池11和聚合反應池21均為密封耐酸反應池，密封耐酸反應池包括池體101和池蓋102，池體101和池蓋102均包括鋼筋混凝土層103、玻璃鋼層104、耐溫耐酸瓷磚層105和耐酸瓷板層106，玻璃鋼層104、耐溫耐酸瓷磚層105和耐酸瓷板層106依次設在鋼筋混凝土層103內側，所述池蓋102上設有加料口 107、廢氣排放口 108和蒸汽接口 109，所述池蓋102上設有攪拌電機110，池體101內設有由攪拌轉軸111和攪拌槳葉112組成的攪拌器，攪拌轉軸111與攪拌電機110連接。
[0039]固體聚氯化鋁生產時，先進行酸溶反應:向酸溶反應池11中加入鹽酸，然后投入配方量的招帆土，加熱反應，反應產物采取自流方式放入酸溶反應池中轉池12中，通過絮凝劑配制罐I 13加入聚丙酰胺絮凝劑絮凝，而后通過一步液渾料泵16泵入主壓濾機14中，將反應池產物進行渣液分離，分離出的一步液泵入一步液池15中，渣去渣洗滌池進行后續處理；然后進行聚合反應:通過一步液輸送泵28將一步液泵入聚合反應池21中，攪拌條件下逐步投入配方量鋁酸鈣反應，反應完成后，物料在冷卻塔23內經空氣冷卻后，進入分離池24加入絮凝劑進行絮凝分離，靜止沉降后將上清液放入半成品池27中；絮凝分離渣從分離渣儲裝池25泵入酸溶反應池11中，待酸溶反應池11中的渣達到工藝規定處置量時，加入配方量鹽酸、硫酸和水反應，渣反應完成后，物料按前述工藝流程進入酸溶反應池中轉池12進行絮凝分離；最后進行滾筒干燥:半成品池27中半成品液體通過半成品液泵34抽入干燥液高位罐31，由干燥液高位罐31分布料液到各個干燥滾筒32進行高溫脫水干燥，經過滾筒干燥的固體聚氯化鋁由成品皮帶輸送機33輸送。
[0040]本實施例中，所述池蓋102與池體101之間通過螺栓113連接，池蓋102與池體101的連接面上有密封橡膠圈114 ;池體101和池蓋102密封連接，確保了反應池的氣密性。
[0041]本實施例中，所述池蓋102上設有檢修孔115，池蓋102上沿檢修孔115設有水封；檢修孔水封，進一步確保了反應池的氣密性。
[0042]本實施例中，所述池體101為埋于地下的圓形池體，池體口部與地坪116齊平。
[0043]本實施例中，所述攪拌槳葉112沿攪拌轉軸111軸向排列為三層，最上層攪拌槳葉為向下旋流的攪拌槳葉，下兩層攪拌槳葉為向上旋流的攪拌槳葉；最上層攪拌槳葉使液體化學原料向下旋流，下兩層攪拌槳葉使液體化學原料向上旋流，因此使得液體化學原料能夠形成很好的湍流狀態，大大提高了攪拌混合效率，從而提高了反應速率。
[0044]本實施例中，所述一步液渾料泵16的數量為兩個且相互并聯，所述主壓濾機14的數量為三個且相互并聯，所述一步液池15的數量為四個且相互并聯。
[0045]本實施例中，所述干燥滾筒32的數量為20個且相互并聯，所述干燥滾筒32上設有高空蒸汽排放管道35，所述半成品液泵34的數量為兩個且相互并聯。
[0046]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述固體聚氯化鋁生產系統包括酸溶反應系統、聚合反應系統和滾筒干燥系統； 所述酸溶反應系統包括酸溶反應池、酸溶反應池中轉池、絮凝劑配制罐1、主壓濾機和一步液池；所述酸溶反應池與酸溶反應池中轉池連通，絮凝劑配制罐I與酸溶反應池中轉池連通，酸溶反應池中轉池通過一步液渾料泵與主壓濾機的入口連通，主壓濾機的液體出口與一步液池連通； 所述聚合反應系統包括聚合反應池、聚合反應池中轉池、冷卻塔、分離池、分離洛儲裝池、絮凝劑配制罐II和半成品池；所述一步液池通過一步液輸送泵與聚合反應池連通，所述聚合反應池與聚合反應池中轉池連通，聚合反應池中轉池通過調質液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配制罐II與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通，分離渣儲裝池通過分離渣輸送泵與酸溶反應池連通； 所述滾筒干燥系統包括干燥液高位罐、干燥滾筒和成品皮帶輸送機，所述半成品池通過半成品液泵與干燥液高位罐連通，干燥液高位罐與干燥滾筒的干燥液入口連通，干燥滾筒的固體出口正對成品皮帶輸送機； 所述酸溶反應池和聚合反應池均為密封耐酸反應池，密封耐酸反應池包括池體和池蓋，池體和池蓋均包括鋼筋混凝土層、玻璃鋼層、耐溫耐酸瓷磚層和耐酸瓷板層，玻璃鋼層、耐溫耐酸瓷磚層和耐酸瓷板層依次設在鋼筋混凝土層內側，所述池蓋上設有加料口、廢氣排放口和蒸汽接口，所述池蓋上設有攪拌電機，池體內設有由攪拌轉軸和攪拌槳葉組成的攪拌器，攪拌轉軸與攪拌電機連接。
2.根據權利要求1所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述池蓋與池體之間通過螺栓連接，池蓋與池體的連接面上有密封橡膠圈。
3.根據權利要求1所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述池蓋上設有檢修孔，池蓋上沿檢修孔設有水封。
4.根據權利要求1所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述池體為埋于地下的圓形池體，池體口部與地坪齊平。
5.根據權利要求1所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述攪拌槳葉沿攪拌轉軸軸向排列為三層，最上層攪拌槳葉為向下旋流的攪拌槳葉，下兩層攪拌槳葉為向上旋流的攪拌槳葉。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述一步液渾料泵的數量為兩個且相互并聯，所述主壓濾機的數量為三個且相互并聯，所述一步液池的數量為四個且相互并聯。
7.根據權利要求1至5任意一項所述的使用密封耐酸反應池的固體聚氯化鋁生產系統，其特征在于:所述干燥滾筒的數量為20個且相互并聯，所述干燥滾筒上設有高空蒸汽排放管道，所述半成品液泵的數量為兩個且相互并聯。
【文檔編號】C01F7/56GK203683132SQ201320768087
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】魏小兵, 鄒鵬, 王明冬, 鄒宏, 谷飛 申請人:重慶藍潔廣順凈水材料有限公司