CN203683138U - 一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统；所述液体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统和聚合反应系统，所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐Ⅰ、自动集料厢式压滤机和一步液池，所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐Ⅱ和半成品池，所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池。本实用新型使用的酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，其具有很强的耐酸性和密封性，能有效避免酸液泄漏和含酸废气逸出；本实用新型采用的压滤机为自动集料厢式压滤机，能高效自动收集滤渣、滤液，减少了人工成本，提高了工作效率。

Description

一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统

技术领域

 本实用新型属于聚氯化铝生产技术领域，涉及一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统。

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)_nCL_6-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。

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。

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、废铝屑、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、结晶氯化铝法等。

目前已建成的聚氯化铝生产装置，多数为铝矾土和铝酸钙两步法生产聚氯化铝的装置，其普遍存在以下缺点：

1）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残渣难以与反应液分离，导致最终的聚氯化铝产品中不溶物严重超标；

2）虽然现有聚氯化铝生产装置普遍采用压滤机等压滤设备分离去除反应不溶物残渣，但是，这些压滤机都没有集料装置，特别是对于压滤分离的滤渣，一般直接落到地面，然后收集（通常是人工用锹）起来再运送出去。这种方式污染生产环境，而且人工收集费工费时，增加生产成本；另外，酸溶反应后的酸浸液会挥发出较多的含酸废气，压滤时没有设置相应的吸收处置设备，会导致工作环境恶化和环境污染；

3）反应中需要用到浓盐酸等强酸性原料，不仅对反应池有强烈的腐蚀性，而且会挥发出大量含酸废气，而现有反应池密封性和耐酸性不够理想，容易发生酸液泄漏和含酸废气逸出事故。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统，能有效避免酸液泄漏和含酸废气逸出，并且通过混凝沉淀、压滤分离反应中产生的不溶物残渣，能高效自动收集滤渣、滤液，减少人工成本，提高工作效率。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开了一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统，所述液体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统和聚合反应系统；

所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐Ⅰ、自动集料厢式压滤机和一步液池；所述自动集料厢式压滤机包括机架、安装在机架上的两根横梁和设置在机架上的液压压紧装置，在两根横梁之间设置有推动板和阻止板，推动板与阻止板之间设有由若干个压滤板组成的压滤组，每两块压滤板组合成一个滤室，滤室上设有滤布，所述自动集料厢式压滤机还包括接液池、设置在机架上的接液槽和设置于压滤组正下方的接渣斗，所述接液槽通过软管与滤室连通，所述接液池与接液槽连通；所述酸溶反应池与酸溶反应池中转池连通，絮凝剂配制罐Ⅰ与酸溶反应池中转池连通，酸溶反应池中转池通过一步液浑料泵与自动集料厢式压滤机连通，自动集料厢式压滤机的接液池与一步液池连通；

所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、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聚合反应池连通，所述聚合反应池与聚合反应池中转池连通，聚合反应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酸溶反应池连通；

所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体和池盖，池体和池盖均包括钢筋混凝土层、玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层，玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层依次设在钢筋混凝土层内侧，所述池盖上设有加料口、废气排放口和蒸汽接口，所述池盖上设有搅拌电机，池体内设有由搅拌转轴和搅拌桨叶组成的搅拌器，搅拌转轴与搅拌电机连接。

进一步，所述酸溶反应系统还包括渣洗涤池，所述自动集料厢式压滤机的接渣斗通过皮带输送机与渣洗涤池连通。

进一步，所述自动集料厢式压滤机的接渣斗形状为倒四棱台形。

进一步，所述酸溶反应系统还包括尾气吸收塔，所述自动集料厢式压滤机的压滤组正上方设有集气罩，所述尾气吸收塔的废气入口分别与酸溶反应池、酸溶反应池中转池和自动集料厢式压滤机的集气罩连通。

进一步，所述密封耐酸反应池的池盖与池体之间通过螺栓连接，池盖与池体的连接面上有密封橡胶圈。

进一步，所述密封耐酸反应池的池盖上设有检修孔，池盖上沿检修孔设有水封。

进一步，所述密封耐酸反应池的池体为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪齐平。

进一步，所述密封耐酸反应池的搅拌桨叶沿搅拌转轴轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶。

本实用新型的有益效果在于：

1）本实用新型在酸溶反应系统中设置了酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐Ⅰ和压滤机等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、压滤分离酸溶反应中产生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量；

2）本实用新型在聚合反应系统中设置了分离池、分离渣储装池和絮凝剂配制罐Ⅱ等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、沉降进一步分离不溶物，有效控制和降低了反应液中的不溶物含量，提高了液体聚氯化铝的产量和质量；

3）本实用新型使用的酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，其池体和池盖均为四层结构，四层结构中包括支撑力学强度的底层、保证气密性的中间层以及耐温耐酸的面层，使其具有很强的耐酸性和密封性，能有效避免酸液泄漏和含酸废气逸出；

4）本实用新型采用的压滤机为自动集料厢式压滤机，自动集料厢式压滤机设置了与滤室连通的接液槽自动收集滤液，设置了正对压滤组的接渣斗自动收集滤渣，因此能高效自动收集滤渣、滤液，减少了人工成本，提高了工作效率。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为酸溶反应系统的结构示意图；

图2为聚合反应系统的结构示意图；

图3为本实用新型使用的密封耐酸反应池的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

本实用新型的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，包括酸溶反应系统和聚合反应系统。

图1为酸溶反应系统的结构示意图，如图所示，所述酸溶反应系统包括酸溶反应池1、酸溶反应池中转池2、絮凝剂配制罐Ⅰ3、自动集料厢式压滤机和一步液池4；所述自动集料厢式压滤机包括机架5、安装在机架5上的两根横梁6和设置在机架5上的液压压紧装置7，在两根横梁6之间设置有推动板8和阻止板9，推动板8与阻止板9之间设有由若干个压滤板组成的压滤组10，每两块压滤板组合成一个滤室，滤室上设有滤布，所述自动集料厢式压滤机还包括接液池11、设置在机架5上的接液槽12和设置于压滤组10正下方的接渣斗13，所述接液槽12通过软管14与滤室连通，所述接液池11与接液槽12连通；所述酸溶反应池1与酸溶反应池中转池2连通，絮凝剂配制罐Ⅰ3与酸溶反应池中转池2连通，酸溶反应池中转池2通过一步液浑料泵15与自动集料厢式压滤机连通，自动集料厢式压滤机的接液池11与一步液池4连通。

图2为聚合反应系统的结构示意图，如图所示，所述聚合反应系统包括聚合反应池16、聚合反应池中转池17、冷却塔18、分离池19、分离渣储装池20、絮凝剂配制罐Ⅱ21和半成品池22，所述一步液池4通过一步液输送泵23与聚合反应池16连通，所述聚合反应池16与聚合反应池中转池17连通，聚合反应池中转池17通过调质液输送泵24与冷却塔18的入口连通，冷却塔18的出口与分离池19连通，絮凝剂配制罐Ⅱ21与分离池19连通，分离池19的上部与半成品池22连通，分离池19的下部与分离渣储装池20连通，分离渣储装池20通过分离渣输送泵25与酸溶反应池1连通。 

图3为本实用新型使用的密封耐酸反应池的结构示意图，如图所示，所述酸溶反应池1和聚合反应池16均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体101和池盖102，池体101和池盖102均包括钢筋混凝土层103、玻璃钢层104、耐温耐酸瓷砖层105和耐酸瓷板层106，玻璃钢层104、耐温耐酸瓷砖层105和耐酸瓷板层106依次设在钢筋混凝土层103内侧，所述池盖102上设有加料口107、废气排放口108和蒸汽接口109，所述池盖102上设有搅拌电机110，池体101内设有由搅拌转轴111和搅拌桨叶112组成的搅拌器，搅拌转轴111与搅拌电机110连接。

本实施例中，所述酸溶反应系统还包括渣洗涤池26，所述自动集料厢式压滤机的接渣斗13通过皮带输送机27与渣洗涤池26连通；所述自动集料厢式压滤机的接渣斗13形状为倒四棱台形。

本实施例中，所述酸溶反应系统还包括尾气吸收塔28，所述自动集料厢式压滤机的压滤组10正上方设有集气罩29，所述尾气吸收塔28的废气入口分别与酸溶反应池1、酸溶反应池中转池2和自动集料厢式压滤机的集气罩29连通。

本实施例中，所述密封耐酸反应池的池盖102与池体101之间通过螺栓113连接，池盖102与池体101的连接面上有密封橡胶圈114；池体101和池盖102密封连接，确保了反应池的气密性。

本实施例中，所述密封耐酸反应池的池盖102上设有检修孔115，池盖102上沿检修孔115设有水封；检修孔水封，进一步确保了反应池的气密性。

本实施例中，所述密封耐酸反应池的池体101为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪116齐平。

本实施例中，所述密封耐酸反应池的搅拌桨叶112沿搅拌转轴111轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶；最上层搅拌桨叶使液体化学原料向下旋流，下两层搅拌桨叶使液体化学原料向上旋流，因此使得液体化学原料能够形成很好的湍流状态，大大提高了搅拌混合效率，从而提高了反应速率。

本实用新型的生产流程为：

1、酸溶反应：向酸溶反应池1中加入盐酸，然后投入配方量的铝矾土，加热反应，反应产物采取自流方式放入酸溶反应池中转池2中，通过絮凝剂配制罐Ⅰ3加入聚丙酰胺絮凝剂絮凝，而后通过一步液浑料泵15泵入自动集料厢式压滤机中，将反应池产物进行渣液分离；滤液通过软管14流入接液槽12，再流入接液池11内，然后流入一步液池4内；而滤渣直接落入接渣斗13内，然后输送至渣洗涤池26洗涤处理；酸溶反应时和酸浸液压滤操作时挥发出的含酸废气一起吸收至尾气吸收塔28处置。

2、聚合反应：通过一步液输送泵23将一步液泵入聚合反应池16中，搅拌条件下逐步投入配方量铝酸钙反应，反应完成后，物料在冷却塔18内经空气冷却后，进入分离池19加入絮凝剂进行絮凝分离，静止沉降后将上清液放入半成品池22中；絮凝分离渣从分离渣储装池20泵入酸溶反应池1中，待酸溶反应池1中的渣达到工艺规定处置量时，加入配方量盐酸、硫酸和水反应，渣反应完成后，物料按前述工艺流程进入酸溶反应池中转池2进行絮凝分离。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述液体聚氯化铝生产系统包括酸溶反应系统和聚合反应系统；

所述酸溶反应系统包括酸溶反应池、酸溶反应池中转池、絮凝剂配制罐Ⅰ、自动集料厢式压滤机和一步液池；所述自动集料厢式压滤机包括机架、安装在机架上的两根横梁和设置在机架上的液压压紧装置，在两根横梁之间设置有推动板和阻止板，推动板与阻止板之间设有由若干个压滤板组成的压滤组，每两块压滤板组合成一个滤室，滤室上设有滤布，所述自动集料厢式压滤机还包括接液池、设置在机架上的接液槽和设置于压滤组正下方的接渣斗，所述接液槽通过软管与滤室连通，所述接液池与接液槽连通；所述酸溶反应池与酸溶反应池中转池连通，絮凝剂配制罐Ⅰ与酸溶反应池中转池连通，酸溶反应池中转池通过一步液浑料泵与自动集料厢式压滤机连通，自动集料厢式压滤机的接液池与一步液池连通；

所述聚合反应系统包括聚合反应池、聚合反应池中转池、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聚合反应池连通，所述聚合反应池与聚合反应池中转池连通，聚合反应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酸溶反应池连通；

所述酸溶反应池和聚合反应池均为密封耐酸反应池，密封耐酸反应池包括池体和池盖，池体和池盖均包括钢筋混凝土层、玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层，玻璃钢层、耐温耐酸瓷砖层和耐酸瓷板层依次设在钢筋混凝土层内侧，所述池盖上设有加料口、废气排放口和蒸汽接口，所述池盖上设有搅拌电机，池体内设有由搅拌转轴和搅拌桨叶组成的搅拌器，搅拌转轴与搅拌电机连接。

2.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述酸溶反应系统还包括渣洗涤池，所述自动集料厢式压滤机的接渣斗通过皮带输送机与渣洗涤池连通。

3.根据权利要求2所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述自动集料厢式压滤机的接渣斗形状为倒四棱台形。

4.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述酸溶反应系统还包括尾气吸收塔，所述自动集料厢式压滤机的压滤组正上方设有集气罩，所述尾气吸收塔的废气入口分别与酸溶反应池、酸溶反应池中转池和自动集料厢式压滤机的集气罩连通。

5.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述密封耐酸反应池的池盖与池体之间通过螺栓连接，池盖与池体的连接面上有密封橡胶圈。

6.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述密封耐酸反应池的池盖上设有检修孔，池盖上沿检修孔设有水封。

7.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述密封耐酸反应池的池体为埋于地下的圆形池体，池体口部与地坪齐平。

8.根据权利要求1所述的安全高效的液体聚氯化铝生产系统，其特征在于：所述密封耐酸反应池的搅拌桨叶沿搅拌转轴轴向排列为三层，最上层搅拌桨叶为向下旋流的搅拌桨叶，下两层搅拌桨叶为向上旋流的搅拌桨叶。

Images