CN101734703A - 高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种聚合氯化铝生产中尾气余热的利用装置，由聚合氯化铝液料干燥部分构成，其特征在于；其液料干燥部分设有干燥塔1和尾气吸收塔2，尾气吸收塔2内设有尾气余料回收和余热再利用装置；它的利用方法包括干燥技术和尾气吸收技术，其特征在于部分液料在干燥后仍处于雾化状态，随尾气一同进入尾气吸收塔2，尾气吸收塔2内随时用循环泵18进行液料的循环，液料则被尾气余热加温浓缩。本发明的优越性：利用尾气浓缩液料充分利用了尾气余料、余热，节约了能源，提高了出料率，减少了废气、废热的排出，减少了污染，降低了成本。

Description

高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置及方法
(一)技术领域
本发明涉及一种节能环保的化工装置及方法，特别涉及一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置及方法。
(二)背景技术
通常的聚合氯化铝生产装置在生产过程中，化学反应效率不高，浪费很大。其中之一，在氯化铝合成过程中产生大量的余热，余热如果不能及时排出，则影响化学反应正常进行，如果直接排出高温气体，则形成极大的热能浪费；其中之二，在氯化铝成品干燥过程中，雾化的尾气中仍含有雾化氯化铝有效物质，尾气排出物形成严重污染，降低了成品产出率，提高了产品成本，造成很大浪费；其中之三，氯化铝生产过程中使用盐酸，反应物生成物都有腐蚀性，一般反应釜内器件必须耐腐蚀，提高了设备成本。因此，对高纯纳米聚合氯化铝设备进行改造和工艺改造是必需的。
(三)发明内容
本发明的目的在于设计一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置及方法，以解决聚合氯化铝制备装置的设备简化、尾气充分利用和余热利用的问题。
本发明的技术方案：一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，由液料生成部分和液料干燥部分构成，其特征在于：液料生成部分又由液料合成部分和液料浓缩部分构成，液料生成的反应釜是便于测温的高效反应釜，液料浓缩部分的用于膜蒸馏装置热能由便于测温的高效反应釜中夹套层循环水的余热获得，液料干燥部分设有干燥塔和尾气吸收塔，尾气吸收塔内设有尾气余料回收和余热再利用装置。
如上所述的液料生成部分设有配料釜1、配料釜2、和便于测温的高效反应釜，液料浓缩部分设有膜蒸馏装置、冷却水池和与便于测温的高效反应釜夹套层相通的水循环系统；其生成的液体进入中间罐，然后进入过滤池过滤；该反应釜由蒸汽锅炉供热，为了使化学反应速度更快，效率更高还设置了氮气罐为该反应釜加压。
如上所述的该反应釜的测温系统由温度传感器、温度传感导线，和温度显示器构成，温度传感器置于釜底阀的钽钉里，通过设在该反应釜外面的导线将温度传到温度显示器。
如上所述的聚合氯化铝生产中尾气余料回收和余热再利用装置由尾气循环利用系统构成，该系统设有干燥塔和尾气吸收塔；干燥塔上设有液料入口、热风口、尾气输出口和固体料出口；尾气吸收塔底部设有液料出口，该液料出口与液料储罐相联接；尾气吸收塔下部设有尾气输入口，尾气吸收塔上部设有废气排出口。
如上所述的干燥塔内设有雾化器，它与液料入口连接，液料入口与液料储罐连接；热风口由燃烧炉和送风机供热风，尾气吸收塔内部设有循环喷淋管和喷淋箅子，尾气吸收塔外部设有能提供液料循环喷淋的循环泵。
一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备方法，包括液料生成工艺和液料干燥工艺，其特征在于它的液料生成工艺包括加氮技术、反应釜余热利用技术；它的液料干燥工艺包括尾气余热利用技术。
如上所述的液料生成工艺及加氮的方法是：氢氧化铝和盐酸自动计量后进入配料釜，搅拌10分钟，打入高效反应釜，然后按照原料配比，在另一配料釜充入定量的铝酸钙粉和水，搅拌10分钟也打入高效反应釜，升温聚合反应4小时，同时充入氮气至釜内压力达到0.35MPa-0.45MPa，反应完成后，放液料进入中间储罐；液料经过过滤池自动过滤机压滤后，进入膜蒸馏装置，浓缩成高浓度Al2O3含量12-15％；碱化度为65-85％的无色透明液体，膜蒸馏浓缩热能直接利用高效反应釜夹套冷却水的余热，可根据温度变化控制该反应釜内散热器开关状况，浓缩后的液料进入液料储罐。
如上所述的尾气余热利用技术方法是：液体料从液料储罐由软管经过软管泵输送至干燥塔内，用燃烧炉给干燥塔升温至240℃-270℃，干燥后的固体料从塔下方固体料出口获取，部分液料在干燥后仍为雾化状态，它们随尾气一同进入尾气吸收塔，尾气吸收塔内随时用循环泵进行液料的循环，尾气排放温度高于80度，液料则被尾气余热加温浓缩，废气排出口废气的排放温度低于60度。
本发明的优越性：本发明的优越性：1、由于反应釜的改造有如下优越性：加入散热器，实现了散热的高效；测温方法的改变，使得测温快且准确，简化了设备结构，方便了控制；氮的加入提高了反应效率。2、浓缩过程应用夹套层循环水为膜蒸馏供热，节约了能源。3、利用尾气浓缩液料充分利用了尾气余料、余热，节约了能源，提高了出料率，减少了废气、废热的排出，减少了污染，降低了成本。
(四)附图说明
附图1本发明的整体结构示意图，
附图2本发明的液料生成部分结构示意图，
附图3本发明的液料干燥部分结构示意图，
其中：1配料釜1，2配料釜2，3便于测温的高效反应釜，4中间罐，5过滤池，6蒸汽锅炉，7氮气罐，8膜蒸馏装置，9管道泵，10冷却水池，11干燥塔，12尾气吸收塔，13燃烧炉，14送风机，15液料储罐，16循环泵，17软管泵，18反应釜散热器，19反应釜温度传感器，20，尾气循环利用系统构，21，软管，22，液料入口，23，热风口 24，尾气输出口，25，固体料出口，26，雾化器，27，尾气管道，28，液料出口，29，尾气输入口，30，循环喷淋管，31，喷淋箅子，32，废气排出口，33，温度传感导线，34，温度显示器。
(五)具体实施方式
如附图所示的：一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，由液料生成部分和液料干燥部分构成，其特征在于：液料生成部分又由液料合成部分和液料浓缩部分构成，液料生成的反应釜是便于测温的高效反应釜(3)，液料浓缩部分的用于膜蒸馏装置(8)热能由便于测温的高效反应釜(3)中夹套层循环水的余热获得，液料料干燥部分设有干燥塔(11)和尾气吸收塔(12)，尾气吸收塔(12)内设有尾气余料回收和余热再利用装置。
如上所述的液料生成部分设有配料釜1(1)、配料釜2(2)、和便于测温的高效反应釜(3)，液料浓缩部分设有膜蒸馏装置(8)、冷却水池(10)和与便于测温的高效反应釜(3)夹套层相通的水循环系统；其生成的液体进入中间罐(4)，然后进入过滤池(5)过滤；该反应釜由蒸汽锅炉(6)供热，为了使化学反应速度更快，效率更高还设置了氮气罐(7)为该反应釜加压(3)。
如上所述的高效反应釜(3)的测温系统由温度传感器(19)、温度传感导线(33)，和温度显示器(34)构成，温度传感器(19)置于釜底阀的钽钉里，通过设在该反应釜(3)外面的导线(33)将温度传到温度显示器(34)；聚合氯化铝生产中尾气余料回收和余热再利用装置由尾气循环利用系统(20)构成，该系统设有干燥塔(11)和尾气吸收塔(12)；干燥塔(11)上设有液料入口(22)、热风口(23)、尾气输出口(24)和固体料出口(25)。
如上所述的干燥塔(11)内设有雾化器(26)，它与液料入口(22)连接，液料入口(22)与液料储罐(15)连接；热风口(23)由燃烧炉(13)和送风机(14)供热风，尾气吸收塔(12)底部设有液料出口(28)，该液料出口(28)与液料储罐(15)相联接；尾气吸收塔(12)下部设有尾气输入口(29)。
如上所述的尾气吸收塔(12)内部设有循环喷淋管(30)和喷淋箅子(31)，尾气吸收塔(12)外部设有能提供液料循环喷淋的循环泵(16)；尾气吸收塔(12)上部设有废气排出口(32)。
一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备方法，包括液料生成工艺和液料干燥工艺，其特征在于它的液料生成工艺包括加氮技术、反应釜余热利用技术；它的液料干燥工艺包括尾气余热利用技术。
如上所述的液料生成工艺及加氮的方法是：氢氧化铝和盐酸自动计量后进入配料釜(1)，搅拌10分钟，打入高效反应釜(3)，然后按照原料配比，在另一配料釜(2)充入定量的铝酸钙粉和水，搅拌10分钟也打入高效反应釜(3)，升温聚合反应4小时，同时充入氮气至釜内压力达到0.35MPa-0.45MPa，反应完成后，放液料进入中间罐(4)；液料经过在过滤池(5)自动过滤机压滤后，进入膜蒸馏装置(8)浓缩成高浓度Al2O3含量12-15％；碱化度为65-85％的无色透明液体，膜蒸馏装置(8)浓缩热能直接利用高效反应釜(3)夹套冷却水的余热，可根据温度变化控制该高效反应釜内散热器(18)开关状况。
如上所述的尾气余热利用技术方法是：液体料从液料储罐由软管经过软管泵(17)输送至干燥塔(11)内，用燃烧炉(13)给干燥塔(11)升温至240℃-270℃，干燥后的固体料从塔下方固体料出口(25)获取，部分液料在干燥后仍处于雾化状态，它们随尾气一同进入尾气吸收塔(12)，尾气吸收塔(12)内随时用循环泵(16)进行液料的循环，尾气排放温度高于80度，液料则被尾气余热加温浓缩，废气排出口(32)废气的排放温度低于60度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，由液料生成部分和液料干燥部分构成，其特征在于：液料生成部分又由液料合成部分和液料浓缩部分构成，液料生成的反应釜是便于测温的高效反应釜(3)，液料浓缩部分的用于膜蒸馏装置(8)热能由便于测温的高效反应釜(3)中夹套层循环水的余热获得，液料料干燥部分设有干燥塔(11)和尾气吸收塔(12)，尾气吸收塔(12)内设有尾气余料回收和余热再利用装置。
2.根据权利要求1所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，其特征在于：液料生成部分设有配料釜1(1)、配料釜2(2)、和便于测温的高效反应釜(3)，液料浓缩部分设有膜蒸馏装置(8)、冷却水池(10)和与便于测温的高效反应釜(3)夹套层相通的水循环系统；其生成的液体进入中间罐(4)，然后进入过滤池(5)过滤；该反应釜由蒸汽锅炉(6)供热，为了使化学反应速度更快，效率更高还设置了氮气罐(7)为该反应釜加压(3)。
3.根据权利要求1所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，其特征在于：高效反应釜(3)的测温系统由温度传感器(19)、温度传感导线(33)，和温度显示器(34)构成，温度传感器(19)置于釜底阀的钽钉里，通过设在该反应釜(3)外面的导线(33)将温度传到温度显示器(34)；聚合氯化铝生产中尾气余料回收和余热再利用装置由尾气循环利用系统(20)构成，该系统设有干燥塔(11)和尾气吸收塔(12)；干燥塔(11)上设有液料入口(22)、热风口(23)、尾气输出口(24)和固体料出口(25)。
4.根据权利要求1所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，其特征在于：干燥塔(11)内设有雾化器(26)，它与液料入口(22)连接，液料入口(22)与液料储罐(15)连接；热风口(23)由燃烧炉(13)和送风机(14)供热风，尾气吸收塔(12)底部设有液料出口(28)，该液料出口(28)与液料储罐(15)相联接；尾气吸收塔(12)下部设有尾气输入口(29)。
5.根据权利要求1所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备装置，其特征在于：尾气吸收塔(12)内部设有循环喷淋管(30)和喷淋箅子(31)，尾气吸收塔(12)外部设有能提供液料循环喷淋的循环泵(16)；尾气吸收塔(12)上部设有废气排出口(32)。
6.一种高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备方法，包括液料生成工艺和液料干燥工艺，其特征在于它的液料生成工艺包括加氮技术、反应釜余热利用技术；它的液料干燥工艺包括尾气余热利用技术。
7.根据权利要求6所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备方法，其特征在于：液料生成工艺及加氮的方法是：氢氧化铝和盐酸自动计量后进入配料釜(1)，搅拌10分钟，打入高效反应釜(3)，然后按照原料配比，在另一配料釜(2)充入定量的铝酸钙粉和水，搅拌10分钟也打入高效反应釜(3)，升温聚合反应4小时，同时充入氮气至釜内压力达到0.35MPa-0.45MPa，反应完成后，放液料进入中间罐(4)；液料经过在过滤池(5)自动过滤机压滤后，进入膜蒸馏装置(8)浓缩成高浓度Al2O3含量12-15％；碱化度为65-85％的无色透明液体，膜蒸馏装置(8)浓缩热能直接利用高效反应釜(3)夹套冷却水的余热，可根据温度变化控制该高效反应釜内散热器(18)开关状况。
8.根据权利要求6所述的高纯纳米聚合氯化铝高效节能环保制备方法，其特征在于：尾气余热利用技术方法是：液体料从液料储罐由软管经过软管泵(17)输送至干燥塔(11)内，用燃烧炉(13)给干燥塔(11)升温至240℃-270℃，干燥后的固体料从塔下方固体料出口(25)获取，部分液料在干燥后仍处于雾化状态，它们随尾气一同进入尾气吸收塔(12)，尾气吸收塔(12)内随时用循环泵(16)进行液料的循环，尾气排放温度高于80度，液料则被尾气余热加温浓缩，废气排出口(32)废气的排放温度低于60度。
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