CN211800755U - 一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于絮凝剂生产设备技术领域，公开一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，包括反应罐、膨胀罐和乙醇吸收槽，反应罐包括罐体、夹套、搅拌装置和温度检测组件，夹套套设在罐体外侧，罐体顶部设有进料口、底部设有出料口和氮气管，罐体内设有搅拌装置，温度检测组件包括插设于罐体内的温度计，罐体顶部通过第一管道与膨胀罐相连，第一管道的出气端伸至膨胀罐上部，膨胀罐通过第二管道与乙醇吸收槽相连通，第二管道的进气端由膨胀罐顶部伸至膨胀罐的中下部，第二管道的出气端位于乙醇吸收槽中乙醇的下方，膨胀罐的底部设有排液口，所述膨胀罐上连接有氧气检测仪。该装置实现反应条件的控制、反应体系的稳定，使絮凝剂高质量、无污染生产。

Description

一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置

技术领域

本实用新型属于絮凝剂生产设备技术领域，具体涉及一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置。

背景技术

赤泥沉降分离是氧化铝生产过程中的主要工序之一，絮凝剂能极大地提高沉降槽的效率，提高产品质量。赤泥的分离沉降是一个极其复杂的物理化学过程，拜尔法溶出矿浆是由赤泥与铝酸钠溶液形成的悬浮液，由于赤泥粒子之间以及赤泥粒子与溶液之间存在着复杂的物理化学作用，常使用高分子絮凝剂通过架桥吸附、表面吸附和电荷中和的作用促进赤泥颗粒之间的有效凝聚，形成“大粒子团”，来增加沉降速度，进一步使得固液分离速度大大提高。

目前我国氧化铝生产大部分依赖进口铝土矿，近年来，随着氧化铝产量的增长，国内氧化铝企业对进口铝土矿的依赖程度进一步加大。进口铝土矿中的一水软铝石需要在不低于180℃溶出，生产多用200～220℃，甚至260～280℃的溶出温度，因而处理这种矿石需要用高温拜耳法；与同样使用高温拜耳法的一水硬铝石相比，其溶出时间短，条件更为宽松。

常规的絮凝剂通常是针对于国产矿一水硬铝石的絮凝沉降，对于采用进口铝土矿生产氧化铝需要制备特定的絮凝剂，絮凝剂的制备方法大体包括：水相溶液配制：将水溶性单体与去离子水进行搅拌混合，再加入氨水调节pH至6.8-7.5，得到水相溶液，搅拌反应过程温度控制在35℃以下；反相微乳液配制：在反应釜中将溶剂、表面活性剂、植物油酸进行搅拌混合；将水相溶液缓慢加入到反应釜中，搅拌混合均匀，得到均匀的油水混合物；随后加入引发剂，进行均质乳化，得到反相微乳液体系；向反相微乳液体系中通入N₂，置换出氧气，使反应在脱氧条件下进行；控制温度搅拌反应，得到乳白色乳液；相转移：待反应稳定后，将乳白色乳液降温后加入转相剂，搅拌反应后得到絮凝剂。

针对上述絮凝剂的制备，亟需提供一种制备装置，更好地满足该特定絮凝剂的生产。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，能够较好地为絮凝剂制备提供加热、降温、无氧等条件，满足生产需要。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，包括反应罐、膨胀罐和乙醇吸收槽，所述反应罐包括罐体、夹套、搅拌装置和温度检测组件，所述夹套套设在罐体外侧，夹套下部设有介质进口、上部设有介质出口，所述罐体顶部设有进料口、底部设有出料口和氮气管，所述罐体内设有搅拌装置，所述温度检测组件包括插设于罐体内的温度计，所述罐体顶部通过第一管道与膨胀罐相连，所述第一管道的出气端伸至膨胀罐上部，所述膨胀罐通过第二管道与乙醇吸收槽相连通，所述第二管道的进气端由膨胀罐顶部伸至膨胀罐的中下部，所述第二管道的出气端位于乙醇吸收槽中乙醇的下方，所述膨胀罐的底部设有排液口，所述膨胀罐上连接有氧气检测仪。

本实用新型中，所述介质可以为加热水或冷却水。聚合反应过程中需要控制初始引发温度为20-23℃，然后升至48-52℃反应，相转移步骤中需要降温至25-35℃，根据需要选择加热或冷却介质实现反应过程中的温度控制，加热水和冷却水的供应设施采用常规设置。

优选地，所述搅拌装置包括竖直搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌轴的上端通过减速机与电机相连，搅拌轴与罐体的相交处设有密封轴承，所述搅拌桨设于搅拌轴上，搅拌桨包括水平桨和锚式桨，所述锚式桨设于搅拌轴的下端，且与罐体底部相匹配，所述水平桨设有多根，多根所述水平桨长度不均一，各水平桨的两端设有竖直搅拌叶，所述水平桨均布于锚式桨上方的搅拌轴上。采用该结构的搅拌装置使物料混合更均匀、加热更均匀。

本实用新型中，所述氮气管上设有止回阀，所述介质进口、介质出口、进料口、出料口和排液口上均设有阀门。氮气管上连接有氮气供应设施，可以为氮气瓶或制氮装置，这些均是常规设施。反应罐和膨胀罐上连接的各管道、温度计等均为密封连接。

另外，本实用新型的制备装置上可以设置控制装置，实现温度、氮气排氧的自动控制，具体地，可以将温度检测组件及介质供应设施、氮气供应设施及氧气检测仪等与控制装置电连接，这些可根据现有技术进行常规设置。

本实用新型中膨胀罐和乙醇吸收槽的设置是为了保证反应罐无氧反应条件的实现，同时不造成环境污染，而且膨胀罐的设置一方面可以防止乙醇吸收槽中的乙醇倒吸至反应罐中，另一方面可以保证反应体系的稳定，具体地，当反应体系的温度变化导致反应罐内压力变小时，可以通过乙醇回流至膨胀罐中，将膨胀罐中的部分氮气压至反应罐中，使反应体系稳定。

本实用新型中还包括能够使该氧化铝生产用絮凝剂的制备装置正常使用的其它组件。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规手段。

本实用新型的氧化铝生产用絮凝剂的制备装置的作用原理包括：将反应物料加入反应罐中，开启搅拌装置，向体系中通氮气，将氧气置换出来，被置换的气体由第一管道进入膨胀罐，然后排至乙醇吸收槽吸收过滤后排出，乙醇吸收槽可将气体携带的少量有机物（溶剂油、植物油酸等）吸收，避免造成空气污染，待氧气检测仪显示无氧时，反应罐中的氧气被置换干净，调节罐体温度，进行反应，在反应过程中，膨胀罐可以保证反应体系的稳定，不会因为反应体系温度的变化，影响无氧环境。

本实用新型的制备装置通过合理的结构设置，实现反应条件的控制、保证反应体系的稳定，实现氧化铝生产用絮凝剂的高质量生产，而且无污染环保生产。

附图说明

图1为实施例的氧化铝生产用絮凝剂的制备装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1所示，一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，包括反应罐1、膨胀罐2和乙醇吸收槽3，所述反应罐1包括罐体4、夹套5、搅拌装置和温度检测组件，所述夹套5套设在罐体4外侧，夹套5下部设有介质进口6、上部设有介质出口7，所述罐体4顶部设有进料口8、底部设有出料口9和氮气管10，所述罐体4内设有搅拌装置，所述温度检测组件包括插设于罐体4内的温度计11，所述罐体4顶部通过第一管道12与膨胀罐2相连，所述第一管道12的出气端伸至膨胀罐2上部，所述膨胀罐2通过第二管道13与乙醇吸收槽3相连通，所述第二管道13的进气端由膨胀罐2顶部伸至膨胀罐2的中下部，所述第二管道13的出气端位于乙醇吸收槽3中乙醇的下方，所述膨胀罐2的底部设有排液口14，所述膨胀罐2上连接有氧气检测仪15。

所述介质为加热水或冷却水。

所述搅拌装置包括竖直搅拌轴16和搅拌桨，所述搅拌轴16的上端通过减速机17与电机18相连，搅拌轴16与罐体4的相交处设有密封轴承19，所述搅拌桨设于搅拌轴16上，搅拌桨包括水平桨20和锚式桨21，所述锚式桨21设于搅拌轴16的下端，且与罐体4底部相匹配，所述水平桨20设有多根，多根所述水平桨20长度不均一，各水平桨20的两端设有竖直搅拌叶22，所述水平桨20均布于锚式桨21上方的搅拌轴16上。

所述氮气管10上设有止回阀，所述介质进口6、介质出口7、进料口8、出料口9和排液口14上均设有阀门。

该氧化铝生产用絮凝剂的制备装置的作用原理包括：将反应物料加入反应罐1中，开启搅拌装置，向体系中通氮气，将氧气置换出来，被置换的气体由第一管道12进入膨胀罐2，然后排至乙醇吸收槽3吸收过滤后排出，乙醇吸收槽3可将气体携带的少量有机物（溶剂油、植物油酸等）吸收，避免造成空气污染，待氧气检测仪15显示无氧时，反应罐1中的氧气被置换干净，调节罐体4温度，进行反应，在反应过程中，膨胀罐2可以保证反应体系的稳定，不会因为反应体系温度的变化，影响反应的无氧环境。

该制备装置通过合理的结构设置，实现反应条件的控制、保证反应体系的稳定，实现氧化铝生产用絮凝剂的高质量生产，而且无污染环保生产。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (4)

1.一种氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，包括反应罐，其特征在于：还包括膨胀罐和乙醇吸收槽，所述反应罐包括罐体、夹套、搅拌装置和温度检测组件，所述夹套套设在罐体外侧，夹套下部设有介质进口、上部设有介质出口，所述罐体顶部设有进料口、底部设有出料口和氮气管，所述罐体内设有搅拌装置，所述温度检测组件包括插设于罐体内的温度计，所述罐体顶部通过第一管道与膨胀罐相连，所述第一管道的出气端伸至膨胀罐上部，所述膨胀罐通过第二管道与乙醇吸收槽相连通，所述第二管道的进气端由膨胀罐顶部伸至膨胀罐的中下部，所述第二管道的出气端位于乙醇吸收槽中乙醇的下方，所述膨胀罐的底部设有排液口，所述膨胀罐上连接有氧气检测仪。

2.根据权利要求1所述的氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，其特征在于：所述介质为加热水或冷却水。

3.根据权利要求1所述的氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，其特征在于：所述搅拌装置包括竖直搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌轴的上端通过减速机与电机相连，搅拌轴与罐体的相交处设有密封轴承，所述搅拌桨设于搅拌轴上，搅拌桨包括水平桨和锚式桨，所述锚式桨设于搅拌轴的下端，且与罐体底部相匹配，所述水平桨设有多根，多根所述水平桨长度不均一，各水平桨的两端设有竖直搅拌叶，所述水平桨均布于锚式桨上方的搅拌轴上。

4.根据权利要求1所述的氧化铝生产用絮凝剂的制备装置，其特征在于：所述氮气管上设有止回阀，所述介质进口、介质出口、进料口、出料口和排液口上均设有阀门。

Images