CN104477959A - 一种高浓度聚氯化铝的生产工艺 - Google Patents

一种高浓度聚氯化铝的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高浓度聚氯化铝的生产工艺，以氢氧化铝、铝酸钙粉、工业合成盐酸为主要原料。将工业合成盐酸加入反应容器，在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝，氢氧化铝投加量与工业合成盐酸的摩尔配比为1:2.3-2.7，蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-3小时，反应液冷却至50-70℃，再在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时，液渣分离，成品液分装入库。

Description

一种高浓度聚氯化铝的生产工艺
技术领域
本发明属于水、废水、污水或污泥的处理。特别涉及一种饮用水的处理剂聚氯化铝的生产工艺。
背景技术
聚氯化铝被广泛的应用于饮用水及污水的净化处理。目前，市面上的聚氯化铝主要以铝矾土、铝酸钙粉、氢氧化铝、工业合成盐酸等为主要生产原料，由于聚氯化铝常规生产工艺的限制，成品聚氯化铝有效含量普遍在10%-12%左右。一旦聚氯化铝浓度偏高，会造成聚氯化铝流动性变差，甚至会出现凝胶状态，不利于聚氯化铝的使用及储存。目前，生产高浓度聚氯化铝主要采用加压的生产工艺反应制得，如中国专利CN200410068837.6报道了以氢氧化铝及盐酸为主要原料，以无机含磷化合物或含铝化合物为催化剂，在1-8.0Kgf/cm2的蒸汽压力下，制得高浓度的聚氯化铝，但这种制备方法需采用加压生产工艺，生产成本高，安全隐患大，不适用于高浓度聚氯化铝的大规模生产。另外，中国专利CN200410101786.2也报道了以氢氧化铝、高纯铝酸钙及工业盐酸为主要原料，采用两段逆向溶出工艺，先制备碱化度大于50%的聚氯化铝溶液，然后以高纯铝酸钙调节碱化度至70%以上，这种方法以反应釜为主要生产设备，对于传统聚氯化铝生产厂家来说，难以适应大规模工业化生产，且原料高纯铝酸钙成本远高于普通铝酸钙粉，无市场竞争力。
本发明正是为了解决上述问题而提出的一种简单、易操作的高纯聚氯化铝的生产方法，以氢氧化铝、铝酸钙粉及工业合成盐酸为主要原料，在常压加温工艺条件下生产高浓度聚氯化铝（Al2O3质量分数15%-18%）。经国家一级检索单位检索，未能检出相同的技术方案。
发明内容
本发明的目的探索一种高浓度聚氯化铝的新的生产工艺。该工艺采用常压加温生产工艺，以氢氧化铝、铝酸钙粉、工业合成盐酸为主要原料，反应时间短，反应过程简单，生产成本低。
本发明的技术方案如下：
一种高浓度聚氯化铝的生产方法，其特征在于在常压条件下，以氢氧化铝、铝酸钙粉、工业合成盐酸为主要原料，生产高浓度聚氯化铝（Al2O3质量分数15%-18%），以每吨反应物计的工艺配方为：
工业合成盐酸（折算成HCl质量百分比浓度100%）              200-230kg；
氢氧化铝（Al2O3质量百分含量64%）                         175-215kg；
铝酸钙粉（Al2O3质量百分含量50-52%）                      150-55 kg；
水                                                        475-500kg；
具体包括以下步骤：
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝，氢氧化铝投加量与工业合成盐酸的摩尔配比为1:2.3-2.7；
蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-3小时，反应液冷却至50-70℃；
在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库。
技术效果：按照本发明上述方案，采取了常压生产工艺，避免了加压工艺造成的安全隐患，适用于传统聚氯化铝生产企业的工业化生产，且得到的产品Al2O3质量分数可达15%-18%、流动性好，可长期储存。该产品除可作为水处理混凝剂之外，还可广泛的应用于医药、造纸等行业。
附图说明
本发明省略工艺流程方框图。
具体实施方式
一种高浓度聚氯化铝的生产方法，其特征在于在常压条件下，以氢氧化铝、铝酸钙粉、工业合成盐酸为主要原料，生产高浓度聚氯化铝（Al2O3质量分数15%-18%），以每吨反应物计的工艺配方为：
工业合成盐酸（折算成HCl质量百分比浓度100%）              200-230kg；
氢氧化铝（Al2O3质量百分含量64%）                          175-215kg；
铝酸钙粉（Al2O3质量百分含量50-52%）                       150-55 kg；
水                                                         475-500kg；
具体包括以下步骤：
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝，氢氧化铝投加量与工业合成盐酸的摩尔配比为1:2.3-2.7；
蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-3小时，反应液冷却至50-70℃；
在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库。
实施例1，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸200kg，加入反应池，在不断搅拌加入氢氧化铝175kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应2小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入铝酸钙粉150kg，并逐步加水475kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得成品滤液950kg。
实施例2，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸230kg，加入反应池，在不断搅拌加入氢氧化铝215kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入铝酸钙粉55kg，并逐步加水500kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时后进行液渣分离，本例采用离心，得成品滤液990kg。
实施例3，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸210kg，加入反应池，在不断搅拌加入氢氧化铝185kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应2小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入铝酸钙粉140kg，并逐步加水465kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应3小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得成品滤液960kg。
实施例3，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸220kg，加入反应池，在不断搅拌加入氢氧化铝200kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入铝酸钙粉90kg，并逐步加水490kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应3小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得成品滤液970kg。
当制取固体产品时，还需要干燥工序。

Claims (1)

1. 一种高浓度聚氯化铝的生产方法，其特征在于在常压条件下，以氢氧化铝、铝酸钙粉、工业合成盐酸为主要原料，生产高浓度聚氯化铝（Al2O3质量分数15%-18%），以每吨反应物计的工艺配方为：
工业合成盐酸（折算成HCl质量百分比浓度100%）            200-230kg；
氢氧化铝（Al2O3质量百分含量64%）                        175-215kg；
铝酸钙粉（Al2O3质量百分含量50-52%）                      150-55 kg；
水                                                     475-500kg；
具体包括以下步骤：
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝，氢氧化铝投加量与工业合成盐酸的摩尔配比为1:2.3-2.7；
蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-3小时，反应液冷却至50-70℃；
在不断搅拌的状态下加入铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库。
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