CN216458867U - 一种制备聚氯化铝的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备聚氯化铝的系统,涉及高盐基度聚合氯化铝制备技术领域，包括依次连接的配料釜、反应釜、脱色桶和压滤机，压滤机的出液口依次连接有成品中转桶和成品中间罐，压滤机的出渣口连接有渣桶，且渣桶上还设有补水管道，渣桶与反应釜之间还连接有循环管道。本实用新型使生产工序大大减少，使人工耗用量降低，生产周期缩短，且原料利用率更高，使原料消耗较少，在提高产品质量的同时使生产成本大大降低。

Description

一种制备聚氯化铝的系统

技术领域

本实用新型涉及高盐基度聚合氯化铝制备技术领域，具体而言，涉及一种制备聚氯化铝的系统。

背景技术

聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。白色聚合氯化铝因为被称为高纯无铁白色聚合氯化铝，或食品级白色聚合氯化铝，与其它聚氯化铝相比是品质最高产品，主要的原材料是优质的氢氧化铝粉、盐酸，采用的生产工艺是国内最先进的技术喷雾干燥法。白色聚合氯化铝用于造纸施胶剂，制糖脱色澄清剂、鞣革、医药、化妆品和精密铸造及水处理等多个领域。

现有聚合氯化铝的合成方法主要采用分步法，但在采用分步法生过程中不仅生产工序环节多，人工耗用量大，生产周期长，产品合格率低，且原料利用率较低，使原料消耗较多，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备聚氯化铝的系统，生产工序大大减少，使人工耗用量降低，生产周期缩短，且原料利用率更高，使原料消耗较少，在提高产品质量的同时使生产成本大大降低。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种制备聚氯化铝的系统，包括依次连接的配料釜、反应釜、脱色桶和压滤机，压滤机的出液口依次连接有成品中转桶和成品中间罐，压滤机的出渣口连接有渣桶，且渣桶上还设有补水管道，渣桶与反应釜之间还连接有循环管道。

进一步的，所述配料釜、反应釜、脱色桶和渣桶内均安装有搅拌桨，且配料釜、反应釜、脱色桶和渣桶上均安装有驱动搅拌桨的驱动结构。

进一步的，所述配料釜上还连接有压缩空气输送管道Ⅰ、盐酸输送管道、自来水输送管道Ⅰ和原料输送管道。

进一步的，所述盐酸输送管道上安装有进口阀和流量计，且流量计与进口阀联锁控制。

进一步的，所述反应釜上还连接有压缩空气输送管道Ⅱ、自来水输送管道Ⅱ，且压缩空气输送管道Ⅰ、压缩空气输送管道Ⅱ上均安装有空气阀门。

进一步的，所述反应釜上还具有加热夹套，加热夹套上连接有蒸汽输入管道和蒸汽输出管道。

进一步的，所述蒸汽输入管道上安装有蒸汽阀。

进一步的，还包括回收水池，所述蒸汽输出管道输出端与回收水池连接，且回收水池上连接有转移管道，转移管道输出端与反应釜连接。

进一步的，所述反应釜的出料口和配料釜的出料口上均安装有放料阀，且反应釜上还安装有放空阀。

进一步的，还包括尾气处理装置，且配料釜与尾气处理装置之间、反应釜与尾气处理装置之间均连接有尾气输送管道。

进一步的，所述尾气输送管道上还安装有抽气阀。

本实用新型的有益效果是,

本实用新型通过将盐酸与氢氧化铝送入到配料罐中混合均匀，并在混合后送入到反应釜中反应，反应后通过压滤机压滤即可聚合氯化铝成品，使生产工序大大减少，使生产周期缩短，且整个生产过程中人工耗用量降低，原料利用率更高，使原料消耗较少，在提高产品质量的同时使生产成本大大降低。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本实用新型提供的制备聚氯化铝的系统的系统图；

图2是图1中配料釜的结构示意图；

图3是图1中反应釜的结构示意图；

图4是图1中压滤机的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、配料釜，2、反应釜，3、脱色桶，4、压滤机，5、成品中转桶，6、成品中间罐，7、渣桶，8、补水管道，9、循环管道，10、搅拌桨，11、驱动结构，12、压缩空气输送管道Ⅰ，13、盐酸输送管道，14、自来水输送管道Ⅰ，15、原料输送管道，16、进口阀，18、压缩空气输送管道Ⅱ，19、自来水输送管道Ⅱ，20、空气阀门，21、加热夹套，22、蒸汽输入管道，23、蒸汽输出管道，24、蒸汽阀，25、回收水池，27、放料阀，30、尾气输送管道，31、抽气阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种制备聚氯化铝的系统，包括依次连接的配料釜1、反应釜2、脱色桶3和压滤机4，即，配料釜1的出料口与反应釜2的进料口连接，反应釜2的出料口与脱色桶3的进料口连接，脱色桶3的出料口与压滤机4的进口连接；同时，压滤机4的出液口依次连接有成品中转桶5和成品中间罐6，成品中转桶5用于对过滤后的清液进行暂存，成品中间罐6则用于对过滤后的清液进行储存，且压滤机4的出渣口连接有渣桶7，渣桶7则用于将压滤机4过滤的未反应完氢氧化铝进行储存。

所述渣桶7上还设有补水管道8，通过补水管道8可对渣桶7内补充配料釜1或反应釜2中反应时所需的工艺水，渣桶7内的氢氧化铝与工艺水混合；同时，渣桶7与配料釜1之间还连接有循环管道9，循环管道9主要用于将渣桶7内混合的氢氧化铝与工艺水送入到反应釜2内，从而使未反应的氢氧化铝可进入反应釜2内再次反应，使氢氧化铝被完全反应，使原料的利用率达到了最高。

在一些实施方式中，所述配料釜1、反应釜2、脱色桶3和渣桶7内均安装有搅拌桨10，配料釜1、反应釜2、脱色桶3和渣桶7中搅拌桨10上的桨叶可相同也可不相同，且配料釜1、反应釜2、脱色桶3和渣桶7上均安装有驱动搅拌桨10的驱动结构11，驱动结构11为驱动电机，驱动电机的输出端安装有减速器，减速器的输出端与搅拌桨10的转轴通过联轴器连接，使驱动电机在转动时通过减速器带动搅拌桨10转动。此处，配料釜1中的搅拌桨10用于搅拌混合氢氧化铝、水和盐酸，使氢氧化铝、水和盐酸快速的均匀混合；反应釜2中的搅拌桨10则对混合后的氢氧化铝、水和盐酸进一步搅拌，使氢氧化铝与盐酸的反应更加迅速彻底；脱色桶3中的搅拌桨10对反应后的物料进行搅拌，使脱色效率更快；渣桶7中的搅拌桨10则用于对过滤后的氢氧化铝与工艺水混合，使氢氧化铝与工艺水混合后可直接送入到反应釜2中使用。

在一些实施方式中，所述配料釜1上还连接有压缩空气输送管道Ⅰ12、盐酸输送管道13、自来水输送管道Ⅰ14和原料输送管道15；压缩空气输送管道Ⅰ12则用于向配料釜1中通入压缩空气，从而改变配料釜1中的压强；盐酸输送管道13则用于向配料釜1中输入盐酸；自来水输送管道Ⅰ14用于向配料釜1中送入自来水或纯水；原料输送管道15用于向配料釜1中送入氢氧化铝。此处，压缩空气输送管道Ⅰ12、盐酸输送管道13、自来水输送管道Ⅰ14和原料输送管道15的排布方式可随意设置，也可直接将压缩空气输送管道Ⅰ12的输出端并联在盐酸输送管道13或自来水输送管道Ⅰ14或原料输送管道15上，使配料釜1上连接的管路系统更加简单。

在一些实施方式中，所述盐酸输送管道13上安装有进口阀16和流量计，进口阀16用于控制盐酸输送管道13的打开与关闭，流量计用于实时监测盐酸输送管道13输送的盐酸量，且流量计与进口阀16联锁控制，使流量计监测到盐酸输送管道13输送的盐酸量达到流量表的预设值时，流量表向进口阀16发送执行指令，进口阀16门自动关闭，使送入到配料釜1中的盐酸量更加精准，使最终生成的产品质量得到保证。

在一些实施方式中，制备聚氯化铝的系统还包括尾气处理装置，尾气处理装置主要用于对盐酸、水、氢氧化铝在共同混合及反应过程中产生的盐酸气、氢氧化铝粉尘进行处理，即配料釜1与尾气处理装置之间、反应釜2与尾气处理装置之间均连接有尾气输送管道30，配料釜1与尾气处理装置之间的尾气输送管道30用于将盐酸、水、氢氧化铝在混合过程中产生的盐酸气和氢氧化铝粉尘输送至尾气处理装置内，而反应釜2与尾气处理装置之间的尾气输送管道30用于将盐酸、水、氢氧化铝在反应过程中产生的盐酸气和氢氧化铝粉尘输送至尾气处理装置内。此处，两个尾气输送管道30的出口端可共同并联在尾气处理装置上，使尾气输送管道30与尾气处理装置的连接更加方便，使管线系统更加简单。

在一些实施方式中，所述尾气输送管道30上还安装有抽气阀31，抽气阀31用于控制尾气输送管道30的打开与关闭，使配料釜1与反应釜2内需要加压时，进入到配料釜1与反应釜2内的压缩不会通过尾气输送管道30直接送入到尾气处理装置中，保证配料釜1与反应釜2的加压。

在一些实施方式中，所述反应釜2上还连接有压缩空气输送管道Ⅱ18、自来水输送管道Ⅱ19，压缩空气输送管道Ⅱ18用于向反应釜2中通入压缩空气，从而改变配料釜1中的压强；自来水输送管道Ⅱ19用于向反应釜2中送入自来水或纯水。此处，压缩空气输送管道Ⅱ18的出口端与自来水输送管道Ⅱ19的出口端可共同并联在反应釜2上，且压缩空气输送管道Ⅱ18的进口端可直接并联在压缩空气输送管道Ⅰ12上，且自来水输送管道Ⅱ19的进口端可并联在自来水输送管道Ⅰ14上，使反应釜2上连接的管路系统更加简单。所述压缩空气输送管道Ⅰ12、压缩空气输送管道Ⅱ18上均安装有空气阀门20，空气阀门20用于控制压缩空气输送管道Ⅰ12、压缩空气输送管道Ⅱ18的打开与关闭。

在一些实施方式中，所述反应釜2上还具有加热夹套21，加热夹套21包覆在反应釜2外壁上，加热夹套21内部具有螺旋状导流板，使加热夹套21内形成螺旋状的流道，且加热夹套21上还连接有蒸汽输入管道22和蒸汽输出管道23，蒸汽输入管道22和蒸汽输出管道23分别与流道的两端连通，使通过蒸汽输入管道22送入到夹套内的高温蒸汽沿流道流通，高温蒸汽在流通过程中反应釜2内的物料进行热交换，使反应釜2内物料的温度升高，高温蒸汽在热交换过程，热交换后的蒸汽及热交换过程中产生的冷凝水则通过蒸汽输出管道23排出。

在一些实施方式中，所述蒸汽输入管道22上安装有蒸汽阀24，蒸汽阀24用于控制蒸汽输入管道22的打开与关闭。当反应釜2内部不需要加热时，蒸汽阀24关闭，高温蒸汽不能通过蒸汽输入管道22进入夹套；当反应釜2内部需要加热时，蒸汽阀24打开，高温蒸汽通过蒸汽输入管道22进入夹套。通过在蒸汽输入管道22上安装蒸汽阀24，使蒸汽输入管道22的控制更加方便。

在一些实施方式中，制备聚氯化铝的系统还包括回收水池25，回收水池25在安装时可安装在地下，蒸汽输出管道23输出端与回收水池25连接，使夹套内的高温蒸汽在与反应釜2内的物料在热交换后产生的冷凝水可通过蒸汽输出管道23直接送入到回收水池25内，使冷凝水得到回收利用；同时，回收水池25上还连接有转移管道，转移管道的输出端与反应釜2连接，此时，转移管道的输出端可并联在自来水输送管道Ⅱ19上，使回收水池25内收集的水可直接用于反应釜2内，能有效避免水的浪费。为了方便将回收水池25内的水通过转移管道抽送至反应釜2内，转移管道上还安装有抽送泵。

在一些实施方式中，所述反应釜2的出料口和配料釜1的出料口上均安装有放料阀27，反应釜2出料口的放料阀27主要用于控制反应釜2出料口的打开与关闭，配料釜1出料口的放料阀27主要用于控制配料釜1出料口的打开与关闭；同时，反应釜2上还安装有放空阀，放空阀主要用于对反应釜2进行泄压，使盐酸与氢氧化铝在加压条件下反应后可通过放空阀泄压。

下面以制备固体产品为例，具体工艺步骤如下：

①配料

检查关闭配料釜1出料口的放料阀27，打开尾气输送管道30上的抽气阀31，盐酸输送管道13上的进口阀16，通过盐酸输送管道13上的流量计计量打入一定量盐酸溶液到配料釜1，开动配料釜1内的搅拌器，通过原料输送管道15投加定量氢氧化铝，氢氧化铝与盐酸之间的。投完氢氧化铝后，盖上配料釜1人孔并上紧卡码，待配料釜1内的搅拌器搅拌几分钟后，关闭尾气输送管道30上的抽气阀31，打开来闭压缩空气输送管道Ⅰ12上的空气阀门20，通过压缩空气输送管道Ⅰ12向配料釜1内通入空气，同时打开配料釜1出料口的放料阀27，并将配料釜1内物料完全转移到反应釜2内。在此过程中，配料釜1加入盐酸、氢氧化铝时产生的盐酸气、微量的氢氧化铝粉尘通过尾气处理装置的引风机从反应釜2顶部抽气口经尾气输送管道30送入尾气处理装置中处理。

②反应、脱色

在将配料釜1内物料完全转移到反应釜2内的同时，启动反应釜2内的搅拌器搅拌，并开启蒸汽输入管道22上的蒸汽阀24，通过蒸汽输入管道22向反应釜2夹套内通入蒸汽，使反应釜2内慢慢升温；同时开启压缩空气输送管道Ⅱ18上的空气阀门20，通过压缩空气输送管道Ⅱ18向配料釜1内通入空气，使反应釜2内慢慢升压。调节蒸汽输入管道22上的蒸汽阀24，控制蒸汽量。氢氧化铝与盐酸反应完毕后，慢慢打开反应釜2上的放空阀，对反应釜2进行泄压，并关闭放空阀，使反应釜2内保压15分钟，最后开启反应釜2上的放空阀，泄空反应釜2内压力。待反应釜2内稍降温后，关闭尾气输送管道30上的抽气阀31，打开反应釜2出料口的放料阀27，打开压缩空气输送管道Ⅱ18上的空气阀门20，向反应釜2内输送压缩空气，控制反应釜2出料口的放料阀27的开度，使反应釜2内的物料慢慢压至脱色桶3内脱色。转移完物料后，关闭反应釜2出料口的放料阀27。在此过程中，反应釜2产生的氯化氢气体在泄压时通过尾气处理装置的引风机从顶部抽气口经抽气阀31抽到尾气总管，送入尾气处理装置中进行处理；反应釜2上的夹套产生的蒸汽冷凝水则通过蒸汽输出管道23排入地沟，经地沟流入回收水池25，再由抽送管泵通过转移管道送至水处理用聚合氯化铝反应釜2回收利用。

③过滤、干燥

聚氯化铝溶液在脱色桶3冷却后经泵打入压滤机4过滤，过滤出的杂质送入都渣桶7内，由于未反应完的为氢氧化铝，因此，经补水管道8向渣桶7内加入工艺水混合，最后通过循环管道9送入到反应釜2内用于低一级的聚氯化铝生产，而过滤后的清液则流入成品中转桶5暂存，然后打入成品中间罐6，储存成品，成品经干燥后得到固体产品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种制备聚氯化铝的系统，其特征在于，包括依次连接的配料釜(1)、反应釜(2)、脱色桶(3)和压滤机(4)，压滤机(4)的出液口依次连接有成品中转桶(5)和成品中间罐(6)，压滤机(4)的出渣口连接有渣桶(7)，且渣桶(7)上还设有补水管道(8)，渣桶(7)与反应釜(2)之间还连接有循环管道(9)。

2.根据权利要求1所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述配料釜(1)、反应釜(2)、脱色桶(3)和渣桶(7)内均安装有搅拌桨(10)，且配料釜(1)、反应釜(2)、脱色桶(3)和渣桶(7)上均安装有驱动搅拌桨(10)的驱动结构(11)。

3.根据权利要求1或2所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述配料釜(1)上还连接有压缩空气输送管道Ⅰ(12)、盐酸输送管道(13)、自来水输送管道Ⅰ(14)和原料输送管道(15)。

4.根据权利要求3所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述盐酸输送管道(13)上安装有进口阀(16)和流量计，且流量计与进口阀(16)联锁控制。

5.根据权利要求4所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述反应釜(2)上还连接有压缩空气输送管道Ⅱ(18)、自来水输送管道Ⅱ(19)，且压缩空气输送管道Ⅰ(12)、压缩空气输送管道Ⅱ(18)上均安装有空气阀门(20)。

6.根据权利要求1所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述反应釜(2)上还具有加热夹套(21)，加热夹套(21)上连接有蒸汽输入管道(22)和蒸汽输出管道(23)。

7.根据权利要求6所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述蒸汽输入管道(22)上安装有蒸汽阀(24)。

8.根据权利要求6所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，还包括回收水池(25)，所述蒸汽输出管道(23)输出端与回收水池(25)连接，且回收水池(25)上连接有转移管道，转移管道输出端与反应釜(2)连接。

9.根据权利要求1所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，所述反应釜(2)的出料口和配料釜(1)的出料口上均安装有放料阀(27)，且反应釜(2)上还安装有放空阀。

10.根据权利要求1所述的制备聚氯化铝的系统，其特征在于，还包括尾气处理装置，且配料釜(1)与尾气处理装置之间、反应釜(2)与尾气处理装置之间均连接有尾气输送管道(30)；所述尾气输送管道(30)上还安装有抽气阀(31)。

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