CN110627098A - 一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，属于聚氯化铝生产技术领域。固体聚氯化铝的高效环保生产系统包括依次连接的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统。本发明设计的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统，能将固含量为30％聚合氯化铝水溶液生产成固含量为91％以上的粉末聚氯化铝，真正实现了自动化、清洁生产，且生产的聚氯化铝产品质量指标达到了高氧化铝含量，高盐基度值，低水不溶物值和低重金属值的新聚氯化铝国标要求，同时还实现了产品多元化、能耗低、安全环保、产能高和物料循环利用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及聚氯化铝生产技术领域，具体涉及一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统。
背景技术
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，1≤n≤5，m≤10)，其中m代表聚合程度，n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。
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。
目前的固体聚氯化铝生产系统由燃煤导热油锅炉、滚筒干燥系统和闪蒸干燥系统组成。现有固体聚氯化铝反应装置普遍存在以下缺点：1)燃煤导热油锅炉在生产过程中直接将氯化氢和粉尘污染因子排放至大气中，造成了严重的空气污染；2)使用的滚筒干燥系统，流程设置不够合理，使车间扬尘重、废气散排量大、操作原始不能有效控制、产品质量不符合聚铝新国标、车间清洁差，从而导致干燥能耗成本过高，并且经过滚筒干燥的固体聚氯化铝的搬运处理也比较费时费力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一套成本低、安全环保和生产效率高的固体聚氯化铝的高效环保生产系统。
本发明的具体工艺系统方案如下：
一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，包括依次连接的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统。
进一步，所述蒸发浓缩系统包括三效逆流蒸发系统；
所述三效逆流蒸发系统依次连接的预热装置、三效单元、三效出料装置、二效单元、二效出料装置、一效单元和一效出料装置；所述三效单元、二效单元和一效单元均包括依次连接的分离装置、循环装置和加热装置。
进一步：所述三效单元和二效单元的加热装置由石墨、哈氏合金或者钛材制得；所述一效单元的加热装置由哈氏合金或者钛材制得；所述分离装置由玻璃钢、哈氏合金或者钛材制得；所述循环装置由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得；所述三效出料装置、二效出料装置和一效出料装置均由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得。
进一步，所述三效单元包括依次连接的三效分离装置、三效循环装置和三效加热装置；所述二效单元包括依次连接的二效分离装置、二效循环装置和二效加热装置；所述一效单元包括依次连接的一效分离装置、一效循环装置和一效加热装置。
其中，二效加热装置和一效加热装置的工作温度小于150℃，工作压力小于1.6MPa；一效加热装置的工作温度小于260℃，工作压力小于1.6MPa；分离装置的工作温度小于150℃，工作压力小于-0.099MPa；循环装置的工作温度小于150℃，工作压力小于1.6MPa；三效出料装置、二效出料装置和一效出料装置的工作温度均小于150℃，工作压力均小于1.6MPa。
进一步，所述预热装置的进料口与原料液管道出口相连接，预热装置的出料口与三效分离装置的一号进料口相连接；所述三效分离装置的一号出料口与三效出料装置的进料口相连接，三效分离装置的二号出料口与三效循环装置的进料口相连接；所述三效循环装置的出料口与三效加热装置的进料口相连接；所述三效加热装置的出料口与三效分离装置的二号进料口相连接；
所述三效出料装置的出料口与二效分离装置的一号进料口相连接；所述二效分离装置的一号出料口与二效出料装置的进料口相连接，二效分离装置的二号出料口与二效循环装置的进料口相连接，二效分离装置的蒸汽出口与三效加热装置的蒸汽进口相连接；所述二效循环装置的出料口与二效加热装置的进料口相连接；所述二效加热装置的出料口与二效分离装置的二号进料口相连接；
所述二效出料装置的出料口与一效分离装置的一号进料口相连接；所述一效分离装置的一号出料口与一效出料装置的进料口相连接，一效分离装置的二号出料口与一效循环装置的进料口相连接，一效分离装置的蒸汽出口与二效加热装置的蒸汽进口相连接；所述一效循环装置的出料口与一效加热装置的进料口相连接；所述一效加热装置的出料口与一效分离装置的二号进料口相连接。
进一步，所述预热装置为预热器；所述三效加热装置、二效加热装置和一效加热装置均为循环加热器；所述三效循环装置、二效循环装置和一效循环装置均为循环泵；所述三效分离装置、二效分离装置和一效分离装置均为分离器。
进一步，所述蒸发浓缩系统还包括尾处理系统；所述尾处理系统与三效逆流蒸发系统相连接；所述尾处理系统包括依次连接的第一储水装置、循环水装置、表面冷凝装置和污水处理系统。
进一步，所述尾处理系统还包括真空泵和设置在第一储水装置上面的凉水塔；所述真空泵与表面冷凝装置相连接。其中，凉水塔由玻璃钢制得，工作温度小于80℃，工作压力为常压，真空泵为大型风机或机械泵真空泵的工作温度小于80℃，工作压力小于-0.099MPa。
进一步，所述第一储水装置的一号进水口与自来水管相连接，第一储水装置的出水口与循环水装置的进水口相连接，第一储水装置的二号进水口与表面冷凝装置的出水口相连接；所述循环水装置的出水口与表面冷凝装置的进水口相连接；所述表面冷凝装置的蒸汽进口与三效分离装置的蒸汽出口相连接；所述污水处理系统的废水进口均与表面冷凝装置的废水出口、三效加热装置的冷凝水出口和二效加热装置的冷凝水出口相连接；所述表面冷凝装置的废水出口顶端设置有出气口；所述出气口与真空泵的进气口相连接。
进一步，所述第一储水装置为水池；所述循环水装置为循环水泵；所述表面冷凝装置为表面冷凝器。
进一步，所述水池由耐酸防腐水泥或者玻璃钢制得；所述表面冷凝器由石墨、哈氏合金或者钛材制得。其中，水池的工作温度小于80℃，工作压力为常压，表面冷凝器的工作温度小于150℃，工作压力小于1.6MPa。
进一步，所述蒸发浓缩系统还包括储料装置；所述储料装置均与三效逆流蒸发系统和真空冷却干燥系统相连接。
进一步，所述储料装置的进料口与一效出料装置的出料口相连接。
进一步，所述储料装置为保温储罐。
进一步，所述保温储罐由玻璃钢、哈氏合金或者钛材制得。其中，保温储罐的工作温度小于140℃，工作压力为常压。
进一步，还包括天然气导热油系统；所述天然气导热油系统包括高温导热油区和低温导热油区；所述高温导热油区与一效单元导热油进口端相连接；所述低温导热油区均与预热装置导热油出口端、一效单元导热油出口端和储料装置导热油出口端相连接。
进一步，所述高温导热油区的导热油出口与一效加热装置的导热油进口相连接；所述一效加热装置的导热油出口均与预热装置的导热油进口和储料装置的导热油进口相连接；所述低温导热油区的导热油进口均与预热装置的导热油出口、一效加热装置的导热油出口和储料装置的导热油出口相连接。
进一步，所述天然气导热油系统为天然气导热油锅炉。其中，采用天然气导热油锅炉替换原有的燃煤锅炉，减少了污染因子的排放量，同时降低了污染气体的处理费用。
进一步，所述真空冷却干燥系统包括依次连接的过滤装置、进料装置、列管加热装置和真空干燥装置；所述真空冷却干燥系统还包括尾料处理系统；所述尾料处理系统包括依次连接的旋风分离装置、混合冷凝装置、喷射装置和第二储水装置；所述第二储水装置与混合冷凝装置。
进一步，所述进料装置由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得；所述列管加热装置由哈氏合金或者钛材制得。其中，进料装置的工作温度小于140℃，工作压力小于1.6MPa，列管加热装置的工作温度小于180℃，工作压力小于1.6MPa。
进一步，所述过滤装置的进料口与储料装置的出料口相连接，过滤装置的出料口与进料装置的进料口相连接；所述进料装置的出料口与列管加热装置的进料口相连接；所述列管加热装置的出料口与真空干燥装置的进料口相连接。
进一步，所述列管加热装置的导热油进口与高温导热油区的导热油出口相连接，列管加热装置的导热油出口与储料装置的导热油进口相连接。
进一步，所述过滤装置为过滤器；所述进料装置为进料齿轮泵；所述列管加热装置为列管加热器；所述真空干燥装置为旋转刮刀真空干燥机。
进一步，所述真空干燥装置内设置有除粉器；所述真空干燥装置内的真空度在-0.092MPa～-0.085MPa之间；所述真空干燥装置的进料量在6.5～7.5T/h之间。
其中，真空干燥装置主要由哈氏合金或者钛材制得，其工作温度小于100℃，真空干燥装置不能采用碳钢，因为有一定的腐蚀性，会降低使用寿命，除粉器能有效降低被真空气流带出的粉末。如果旋转刮刀真空干燥机的进料量小于6.5T/h时，会堵塞与真空干燥装置相连接的列管加热装置，进料量高于7.5T/h时，则会降低真空干燥装置的干燥效果。
进一步，所述尾料处理系统还包括第一循环水装置、第二循环水装置和第三循环水装置；所述第一循环水装置均与喷射装置和第二储水装置相连接；所述第二循环水装置均与第二储水装置和污水处理系统相连接；所述第三循环水装置均与混合冷凝装置和第二储水装置相连接。
进一步，所述真空干燥装置的气体出料口与旋风分离装置的进料口相连接；所述旋风分离装置的气体出料口与混合冷凝装置的进料口相连接；所述混合冷凝装置的出气口与喷射装置的进气口相连接；所述第二储水装置的一号进水口与自来水管道相连接，第二储水装置的一号出水口与第一循环水装置的进水口相连接，第二储水装置的二号出水口与第二循环水装置的进水口相连接，第二储水装置的三号出水口与第三循环水装置的进水口相连接；所述第一循环水装置的出水口与喷射装置的进水口相连接；所述喷射装置的出水口与第二储水装置的二号进水口相连接；所述第二循环水装置的出水口与污水处理系统的废水进口相连接；所述第三循环水装置的出水口与混合冷凝装置的进水口相连接；所述混合冷凝装置的出水口与第二储水装置的三号进水口相连接。
进一步，所述旋风分离装置为旋风分离器；所述混合冷凝装置为大气冷凝器；所述喷射装置为水喷射真空泵；所述第二储水装置为水池。
进一步，所述旋风分离器由玻璃钢、哈氏合金或者钛材制得；所述大气冷凝器由玻璃钢、聚四氟、哈氏合金或者钛材制得；所述水喷射真空泵由玻璃钢制得。其中，旋风分离器的工作温度小于80℃，工作压力小于-0.099MPa；大气冷凝器的工作温度小于80℃，工作压力小于-0.099Mpa；真空泵的工作温度小于80℃，工作压力小于-0.099MPa。
进一步，所述第二储水装置上设置有凉水塔。其中，凉水塔由玻璃钢制得。
进一步，所述真空干燥装置的固体出料口设置有双螺杆出块机。
进一步，所述双螺杆出块机由哈氏合金或者钛材制得。其中，双螺杆出块机的工作温度小于100℃，工作压力小于3MPa。
进一步，所述真空干燥装置的固体出料口设置有冷凝水系统；所述冷凝水系统的进水口与自来水管道相连接，冷凝水系统的出水口与第二储水装置的三号进水口相连接。
进一步，所述闪蒸干燥系统包括依次连接的鼓风装置、空气加热装置、闪蒸装置、第一旋风分离装置、第二旋风分离装置、引风装置和洗涤装置。
进一步，所述鼓风装置的进风口与空气相连接，鼓风装置的出风口与空气加热装置的进风口相连接；所述空气加热装置的出风口与闪蒸装置的进风口相连接；所述闪蒸装置的进料口与真空冷却干燥系统的固体出料口相连接，闪蒸装置的出料口与第一旋风分离装置的进料口相连接；所述第一旋风分离装置的二号出料口与第二旋风分离装置的进料口相连接；所述第二旋风分离装置的出风口与引风装置的进风口相连接；所述引风装置的出风口与洗涤装置的进风口相连接。
进一步，所述第一旋风分离装置的一号出料口为粉末产品出口；所述第二旋风分离装置的出料口为粉末工业产品出口。
进一步，所述鼓风装置为鼓风机；所述空气加热装置为空气加热器；所述闪蒸装置为闪蒸塔；所述第一旋风分离装置和第二旋风分离装置均为旋风分离器；所述引风装置为引风机；所述洗涤装置为喷淋洗涤塔。
进一步，所述洗涤装置还包括设置在洗涤装置顶部的排气装置和第四循环水装置；所述第四循环水装置的进水口均与自来水管道和洗涤装置的出水口相连接，第四循环水装置的出水口均与洗涤装置的一号进水口和二号进水口相连接；所述洗涤装置的出料口的物料用于回收利用。
本发明的有益效果：
1)本发明设计的蒸发浓缩系统，能将聚合氯化铝水溶液的固含量从30～35％提高到60～65％，具有处理效率高，成本低的优点，且有效提高了后续处理效率；
2)本发明设计的真空冷却干燥系统，能将固含量为60～65％的聚合氯化铝水溶液生产成固含量为72～77％的块状聚氯化铝，且整个过程无废气、废水排放，具有生产效率高和安全环保的优点；
3)通过本发明设计的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统，能将固含量为30～35％聚合氯化铝水溶液的生产成固含量为91～94％以上的粉末聚氯化铝，真正实现了自动化、清洁生产，且生产的聚氯化铝产品质量指标达到了高氧化铝含量，高盐基度值，低水不溶物值和低重金属值的新聚氯化铝国标要求，同时还实现了产品多元化，能耗低，产能高的优点。
附图说明
图1为本发明设计的蒸发浓缩工艺流程图；
图2为本发明设计的真空冷却干燥工艺流程图；
图3为本发明设计的闪蒸干燥工艺流程图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
实施例1
一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，包括依次连接的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统。
其中，蒸发浓缩系统的作用为将原料液进行蒸发浓缩，提高原料液的固含量；真空冷却干燥系统的作用为在真空条件下，对原料液进行真空干燥，提高原料液固含量，同时还可以防止原料液因为空气中的杂质而产生化学反应生产其他杂质，从而影响产品的纯度；闪蒸干燥的作用为进一步将块状的聚氯化铝进行干燥成粉末状，不仅降低了运输难度，还提高了聚氯化铝在应用过程中的溶解速度。
作为进一步的改进，蒸发浓缩系统包括三效逆流蒸发系统；
如图1所示，三效逆流蒸发系统依次连接的预热装置1、三效单元、三效出料装置5、二效单元、二效出料装置9、一效单元和一效出料装置13。其中，三效逆流蒸发浓缩为外循环加热器，其蒸发能力为6.5T/h。
作为进一步的改进，三效单元、二效单元和一效单元均包括依次连接的分离装置、循环装置和加热装置。
作为进一步的改进，所述三效单元和二效单元的加热装置由石墨、哈氏合金或者钛材制得；所述一效单元的加热装置由哈氏合金或者钛材制得；所述分离装置由玻璃钢、哈氏合金或者钛材制得；所述循环装置由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得；所述三效出料装置、二效出料装置和一效出料装置均由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得。
作为进一步的改进，三效单元包括依次连接的三效分离装置2、三效循环装置3和三效加热装置4；二效单元包括依次连接的二效分离装置6、二效循环装置7和二效加热装置8；一效单元包括依次连接的一效分离装置10、一效循环装置11和一效加热装置12。
其中，选用三效逆流蒸发系统进行蒸发浓缩，将导热油进行循环利用，不仅提高了生产效率，还降低了生产成本和能耗，且具有安全环保的优点。
作为进一步的改进，预热装置1的进料口与原料液管道出口相连接，预热装置1的出料口与三效分离装置2的一号进料口相连接；三效分离装置2的一号出料口与三效出料装置5的进料口相连接，三效分离装置2的二号出料口与三效循环装置3的进料口相连接；三效循环装置3的出料口与三效加热装置4的进料口相连接；三效加热装置4的出料口与三效分离装置2的二号进料口相连接；
三效出料装置5的出料口与二效分离装置6的一号进料口相连接；二效分离装置6的一号出料口与二效出料装置9的进料口相连接，二效分离装置6的二号出料口与二效循环装置7的进料口相连接，二效分离装置6的蒸汽出口与三效加热装置4的蒸汽进口相连接；二效循环装置7的出料口与二效加热装置8的进料口相连接；二效加热装置8的出料口与二效分离装置6的二号进料口相连接；
二效出料装置9的出料口与一效分离装置10的一号进料口相连接；一效分离装置10的一号出料口与一效出料装置13的进料口相连接，一效分离装置10的二号出料口与一效循环装置11的进料口相连接，一效分离装置10的蒸汽出口与二效加热装置8的蒸汽进口相连接；一效循环装置11的出料口与一效加热装置12的进料口相连接；一效加热装置12的出料口与一效分离装置10的二号进料口相连接。
作为进一步的改进，预热装置1为预热器；所述三效加热装置4、二效加热装置8和一效加热装置12均为循环加热器；三效循环装置3、二效循环装置7和一效循环装置11均为循环泵；三效分离装置2、二效分离装置6和一效分离装置10均为分离器。
作为进一步的改进，蒸发浓缩系统还包括尾处理系统；尾处理系统与三效逆流蒸发系统相连接；尾处理系统包括依次连接的第一储水装置17、循环水装置16、表面冷凝装置15和污水处理系统18。
作为进一步的改进，尾处理系统还包括真空泵20和设置在第一储水装置17上面的凉水塔19；真空泵20与表面冷凝装置15相连接。
作为进一步的改进，第一储水装置17的一号进水口与自来水管相连接，第一储水装置17的出水口与循环水装置16的进水口相连接，第一储水装置17的二号进水口与表面冷凝装置15的出水口相连接；循环水装置16的出水口与表面冷凝装置15的进水口相连接；表面冷凝装置15的蒸汽进口与三效分离装置2的蒸汽出口相连接；污水处理系统18的废水进口均与表面冷凝装置15的废水出口、三效加热装置4的冷凝水出口和二效加热装置8的冷凝水出口相连接；表面冷凝装置15的废水出口顶端设置有出气口；出气口与真空泵20的进气口相连接。真空泵的作用为将表面冷凝装置中的不凝性气体进行处理。
作为进一步的改进，第一储水装置17为水池；循环水装置16为循环水泵；表面冷凝装置15为表面冷凝器。
作为进一步的改进，蒸发浓缩系统还包括储料装置14；储料装置14均与三效逆流蒸发系统和真空冷却干燥系统相连接。
作为进一步的改进，储料装置14的进料口与一效出料装置13的出料口相连接。
作为进一步的改进，储料装置14为保温储罐。
作为进一步的改进，还包括天然气导热油系统；所述天然气导热油系统包括高温导热油区21和低温导热油区22；高温导热油区21与一效单元导热油进口端相连接；低温导热油区22均与预热装置1导热油出口端、一效单元导热油出口端和储料装置14导热油出口端相连接。其中，高温导热油区出口端的油温为220℃，低温导热油进口端的油温为185℃。
作为进一步的改进，高温导热油区21的导热油出口与一效加热装置12的导热油进口相连接；一效加热装置12的导热油出口均与预热装置1的导热油进口和储料装置14的导热油进口相连接；低温导热油区22的导热油进口均与预热装置1的导热油出口、一效加热装置12的导热油出口和储料装置14的导热油出口相连接。
作为进一步的改进，天然气导热油系统为天然气导热油锅炉。其中，将原有的燃煤导热油锅炉改造成天然气导热油锅炉，能有效解决燃煤气体排放存在的大量环保问题，减少污染因子排放量，降低处理费用。
作为进一步的改进，如图2所示，真空冷却干燥系统包括依次连接的过滤装置23、进料装置24、列管加热装置25和真空干燥装置26。
作为进一步的改进，过滤装置23的进料口与储料装置14的出料口相连接，过滤装置23的出料口与进料装置24的进料口相连接；所述进料装置24的出料口与列管加热装置25的进料口相连接；列管加热装置25的出料口与真空干燥装置26的进料口相连接。
作为进一步的改进，列管加热装置25的导热油进口与高温导热油区21的导热油出口相连接，列管加热装置25的导热油出口与储料装置14的导热油进口相连接。
作为进一步的改进，过滤装置23为过滤器；进料装置24为进料齿轮泵；列管加热装置25为列管加热器；真空干燥装置26为旋转刮刀真空干燥机。
作为进一步的改进，真空干燥装置内设置有除粉器；真空干燥装置内的真空度为-0.09MPa；真空干燥装置的进料量为6.5T/h。
作为进一步的改进，真空冷却干燥系统还包括尾料处理系统；尾料处理系统包括依次连接的旋风分离装置27、混合冷凝装置28、喷射装置29和第二储水装置30；第二储水装置30与混合冷凝装置28相连接。
作为进一步的改进，尾料处理系统还包括第一循环水装置33、第二循环水装置32和第三循环水装置31；第一循环水装置33均与喷射装置29和第二储水装置30相连接；第二循环水装置32均与第二储水装置30和污水处理系统18相连接；第三循环水装置31均与混合冷凝装置28和第二储水装置30相连接。
作为进一步的改进，真空干燥装置26的气体出料口与旋风分离装置27的进料口相连接；旋风分离装置27的气体出料口与混合冷凝装置28的进料口相连接；混合冷凝装置28的出气口与喷射装置29的进气口相连接；第二储水装置30的一号进水口与自来水管道相连接，第二储水装置30的一号出水口与第一循环水装置33的进水口相连接，第二储水装置30的二号出水口与第二循环水装置32的进水口相连接，第二储水装置30的三号出水口与第三循环水装置31的进水口相连接；第一循环水装置33的出水口与喷射装置29的进水口相连接；喷射装置29的出水口与第二储水装置30的二号进水口相连接；第二循环水装置32的出水口与污水处理系统18的废水进口相连接；第三循环水装置31的出水口与混合冷凝装置28的进水口相连接；混合冷凝装置28的出水口与第二储水装置30的三号进水口相连接。其中，旋风分离装置27的固体出料口的物料用于回收再利用。
作为进一步的改进，旋风分离装置27为旋风分离器；混合冷凝装置28为大气冷凝器；喷射装置29为水喷射泵；第二储水装置30为水池。
作为进一步的改进，第二储水装置30上设置有凉水塔34。
作为进一步的改进，真空干燥装置26的固体出料口设置有双螺杆出块机35。
作为进一步的改进，真空干燥装置的固体出料口设置有冷凝水系统；冷凝水系统的进水口与自来水管道相连接，冷凝水系统的出水口与第二储水装置30的三号进水口相连接。
本实施例设计的真空干燥系统的各设备参数如表1所示。
表1真空干燥系统设备参数汇总表
作为进一步的改进，如图3所示，闪蒸干燥系统包括依次连接的鼓风装置36、空气加热装置37、闪蒸装置38、第一旋风分离装置39、第二旋风分离装置40、引风装置41和洗涤装置42。
作为进一步的改进，鼓风装置36的进风口与空气相连接，鼓风装置36的出风口与空气加热装置37的进风口相连接；空气加热装置37的出风口与闪蒸装置38的进风口相连接；闪蒸装置38的进料口与真空冷却干燥系统的固体出料口相连接，闪蒸装置38的出料口与第一旋风分离装置39的进料口相连接；所述第一旋风分离装置39的二号出料口与第二旋风分离装置40的进料口相连接；第二旋风分离装置40的出风口与引风装置41的进风口相连接；引风装置41的出风口与洗涤装置42的进风口相连接。
作为进一步的改进，第一旋风分离装置39的一号出料口为粉末产品出口；第二旋风分离装置40的出料口为粉末工业产品出口。
作为进一步的改进，鼓风装置36为鼓风机；空气加热装置37为空气加热器；闪蒸装置38为闪蒸塔；第一旋风分离装置39和第二旋风分离装置40均为旋风分离器；引风装置41为引风机；洗涤装置42为喷淋洗涤塔。
作为进一步的改进，洗涤装置42还包括设置在洗涤装置42顶部的排气装置44和第四循环水装置43；第四循环水装置43的进水口均与自来水管道和洗涤装置42的出水口相连接，第四循环水装置43的出水口均与洗涤装置42的一号进水口和二号进水口相连接；所述洗涤装置42的出料口的物料用于回收利用。
本实施例设计的固体聚氯化铝的高效环保生产系统中原料的工艺过程为：
1)将固含量为30％、pH值为2.5～3.6，以进料量为13T/h，进料温度为70～90℃的聚氯化铝原料液，送入预热装置进行预热，预热之后送入三效分离装置进行分离，分离出的三级聚氯化铝原料液送入三效出料装置中，未分离出的聚氯化铝料液送入三效循环装置，然后在通过三效循环装置送入三效加热装置中，通过加热装置加热后再送入三效分离装置中进行再分离；送入三效出料装置中的三级聚氯化铝料液通过三效出料装置送入二效分离装置中，分离出的二级聚氯化铝原料液送入二效出料装置中，未分离出的聚氯化铝料液送入二效循环装置，然后在通过二效循环装置送入二效加热装置中，通过加热装置加热后再送入二效分离装置中进行再分离；送入二效出料装置中的二级聚氯化铝料液通过二效出料装置送入一效分离装置中，分离出的一级聚氯化铝料液送入一效出料装置中，未分离出的聚氯化铝料液送入一效循环装置，然后在通过一效循环装置送入一效加热装置中，通过加热装置加热后再送入一效分离装置中进行再分离；送入一效出料装置的一级聚氯化铝料液通过一效出料装置送入储料装置中储存，得到的一级聚氯化铝料液为固含量为60％，pH值为2.5～3.6的聚氯化铝料液，其中，一效出料装置的出料量为6.5T/h，出料温度为100～110℃；
2)将储料装置中固含量为60％，pH值为2.5～3.6，以进料量为6.5T/h，进料温度为110℃的聚氯化铝料液送入过滤装置中进行过滤，过滤之后通过进料装置送入列管加热装置中进行加热，然后在送入真空干燥装置中进行干燥，然后通过出口端的双螺杆出块机进行处理后，得到固含量为72％的块状聚氯化铝，其中双螺杆出块机的出料量为5.4T/h，出料温度为45～55℃；通过真空干燥装置干燥后的气体混合物送入旋风分离装置中进行分离，分离得到的沉淀用于回收再利用，分离得到的气体混合物送入到混合冷凝装置中进行冷凝处理，得到的液体送入储水装置用于循环利用，得到的气体送入喷射装置进行进行再次处理，最后送入储水装置用于循环利用；
3)将经过真空冷却干燥装置干燥冷却后的含量为72％的块状聚氯化铝送入闪蒸装置中，然后通过鼓风装置将空气送入空气加热装置中进行加热，再将热空气送入闪蒸装置的底部将块状聚氯化铝进行干燥；干燥后的混合物送入第一旋风分离装置中进行分离，分离得到固含量为91～94％的粉末产品，未分离出的混合物送入第二旋风分离装置中进行再次分离，分离得到的固体即为粉末工业产品，未分离的混合物被引风装置送入洗涤塔中进行洗涤，洗涤后的气体通过排气装置排到大气中，洗涤后的液体用于回收利用。
液体聚合氯化铝本实施例设计的系统处理之后，其质量指标能达到高氧化铝含量，高盐基度值，低水不溶物值和低重金属值，且均满足聚氯化铝新国标。具体技术指标如表2所示。
表2《生活饮用水用聚氯化铝》质量指标，GB 15892-2016
本发明设计的固体聚氯化铝的高效环保生产系统中导热油的工艺过程为：
通过天然气将导热油进行加热处理，然后将高温区的导热油送入蒸发浓缩系统中的一效加热装置和真空冷却干燥系统的列管加热装置中；经过一效加热装置后温度降低的导热油一部分返回低温导热油区进行再次加热，一部分分别送入预热装置和储料装置中进行再利用，经过预热装置和储料装置后温度再次降低的导热油均返回到低温导热油区进行再次加热；经过真空冷却干燥系统中的列管加热装置后温度降低的导热油一部分返回低温导热油区进行再次加热，一部分送入储料装置中进行再利用。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，包括依次连接的蒸发浓缩系统、真空冷却干燥系统和闪蒸干燥系统。
2.根据权利要求1所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述蒸发浓缩系统包括三效逆流蒸发系统；
所述三效逆流蒸发系统依次连接的预热装置、三效单元、三效出料装置、二效单元、二效出料装置、一效单元和一效出料装置；
所述三效单元、二效单元和一效单元均包括依次连接的分离装置、循环装置和加热装置。
3.根据权利要求2所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述三效单元和二效单元的加热装置由石墨、哈氏合金或者钛材制得；所述一效单元的加热装置由哈氏合金或者钛材制得；所述分离装置由玻璃钢、哈氏合金或者钛材制得；所述循环装置由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得；所述三效出料装置、二效出料装置和一效出料装置均由聚四氟、哈氏合金或者钛材制得。
4.根据权利要求2所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述蒸发浓缩系统还包括尾处理系统；所述尾处理系统与三效逆流蒸发系统相连接；所述尾处理系统包括依次连接的第一储水装置、循环水装置、表面冷凝装置和污水处理系统。
5.根据权利要求2所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述蒸发浓缩系统还包括储料装置；所述储料装置均与三效逆流蒸发系统和真空冷却干燥系统相连接。
6.根据权利要求5所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，还包括天然气导热油系统；所述天然气导热油系统包括高温导热油区和低温导热油区；所述高温导热油区与一效单元导热油进口端相连接；所述低温导热油区均与预热装置导热油出口端、一效单元导热油出口端和储料装置出口端相连接。
7.根据权利要求4所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述真空冷却干燥系统包括依次连接的过滤装置、进料装置、列管加热装置和真空干燥装置；所述真空冷却干燥系统还包括尾料处理系统；所述尾料处理系统包括依次连接的旋风分离装置、混合冷凝装置、喷射装置和第二储水装置；所述混合冷凝装置与第二储水装置相连接。
8.根据权利要求7所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述真空干燥装置内设置有除粉器；所述真空干燥装置内的真空度在-0.092MPa～-0.085MPa之间；所述真空干燥装置的进料量在6.5～7.5T/h之间。
9.根据权利要求7所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述尾料处理系统还包括第一循环水装置、第二循环水装置和第三循环水装置；所述第一循环水装置均与喷射装置和第二储水装置相连接；所述第二循环水装置均与第二储水装置和污水处理系统相连接；所述第三循环水装置均与混合冷凝装置和第二储水装置相连接。
10.根据权利要求1所述一种固体聚氯化铝的高效环保生产系统，其特征在于，所述闪蒸干燥系统包括依次连接的鼓风装置、空气加热装置、闪蒸装置、第一旋风分离装置、第二旋风分离装置、引风装置和洗涤装置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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