生产聚氯化铝的二步反应系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生产聚氯化铝的二步反应系统，包括调质池、调质池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐和半成品池，所述调质池上设有铝酸钙加料口和一步液加料口，所述调质池与调质池中转池连通，调质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。本实用新型专利技术通过混凝沉淀、沉降分离聚合反应中产生的不溶物，有效控制和降低了反应液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量，通过采用冷却管和冷却介质管，能够有效提高冷却效率，进而提高二步反应的效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于聚氯化铝生产
，具体的涉及一种生产聚氯化铝的二步反应系统。
技术介绍
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 m (式中，l<n<5，m<10)，其中m代表聚合程度，η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，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、废铝肩、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、结晶氯化销法等。1.金属铝法:采用金属铝法合成聚氯化铝的原料主要为铝加工的下脚料，如铝肩、铝灰和铝渣等。由铝灰按一定配比在搅拌下缓慢加入盐酸进行反应，经熟化聚合、沉降制得液体聚合氯化铝，再经稀释过滤，浓缩，干燥制得。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法3种。酸法主要是用HC1，产品质量不易控制；碱法生产工艺难度较高，设备投资较大且用碱量大，PH控制费原料，成本较高；用的最多的是中和法，只要控制好配比，一般都能达到国家标准。2.氢氧化铝法氢氧化铝粉纯度比较高，合成的聚氯化铝重金属等有毒物质含量低，一般采用加热加压酸溶的生产工艺。这种工艺比较简单，但生产的聚合氯化铝的盐基度较低，因此一般采用氢氧化铝加温加压酸溶再加上铝酸钙矿粉中和两道工序。3.三氧化二铝法含三氧化二铝的原料主要有三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。该生产工艺可分为两步:第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到聚氯化铝。4.氯化铝法采用氯化铝粉为原料加工聚氯化铝，这种方法应用最为普遍。可用结晶氯化铝于170°C进行沸腾热解，加水熟化聚合，再经固化，干燥制得。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。因此，必须对现有聚氯化铝生产装置进行改进，特别是其中的二步反应系统，以有效控制和降低反应液中的不溶物含量，提高聚氯化铝产品的产量和质量。现有的冷却塔一般包括外壳，外壳内设有用于冷却待冷却流体物质的冷却介质腔体，冷却介质腔体内设有待冷却流体物质通道，使用时，在冷却介质腔体内保持冷却介质循环，使冷却介质腔体内的温度保持在设定的范围，待冷却流体物质通过冷却介质腔体时，与冷却介质之间发生热交换，实现对待冷却流体物质的冷却效果。现有的冷却塔虽然在一定程度上能够满足使用要求，但是，由于冷却介质填充在整个冷却介质腔体内，其循环流通速度较慢，且冷却介质腔体内不同区域的冷却介质的温度也有差异，导致冷却效果不均匀。另夕卜，当待冷却流体物质为高流速的气体物质或液体物质时，由于待冷却流体物质与冷却介质之间的接触时间短，无法达到设定的冷却效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种生产聚氯化铝的二步反应系统，能够有效控制和降低反应液中的不溶物含量，提高聚氯化铝产品的产量和质量。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案:一种生产聚氯化铝的二步反应系统，包括调质池、调质池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐和半成品池，所述调质池上设有铝酸钙加料口和一步液加料口，所述调质池与调质池中转池连通，调质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；所述冷却塔包括壳体，所述壳体的上部设有上缓冲腔，壳体的下部设有下缓冲腔，所述上缓冲腔与所述下缓冲腔之间设有冷却单元，所述上缓冲腔内设有用于待冷却流体物质进入的入口，所述下缓冲腔内设有用于待冷却流体物质流出的出口 ；所述冷却单元包括分别与所述上缓冲腔和下缓冲腔相连通的冷却管，所述冷却管外套装设有冷却介质管，所述冷却介质管的下端设有冷却介质下缓冲腔，冷却介质管的上端设有冷却介质上缓冲腔，所述冷却介质下缓冲腔内设有冷却介质入口，所述冷却介质上缓冲腔内设有冷却介质出□ O进一步，所述调质池上设有废气排放口和蒸汽接口。进一步，所述调质池、分离池、分离渣储装池和絮凝剂配制罐均设有搅拌器。进一步，还包括控制器，所述冷却塔上设有温度监测器和液位监测器，所述冷却塔的入口和出口管路上均设有电磁阀，所述温度监测器、液位监测器和电磁阀均与控制器电连接，所述控制器通过泵驱动电路与调质液输送泵与电连接。进一步，所述上缓冲腔与下缓冲腔之间由外至内环形均布设有至少一圈冷却单J L.ο进一步，所述冷却介质下缓冲腔内设有与所述冷却介质入口相连通的冷却介质盘管，所述冷却介质盘管上间隔地设有出风口。进一步，所述冷却介质盘管与每一圈所述冷却单元一一对应设置为多个；且所述冷却介质盘管外套于与其对应的一圈所述冷却单元外。进一步，相邻的两个所述冷却介质盘管之间设有连通管，位于最外层的所述冷却介质盘管与所述冷却介质入口相连通。进一步，所述冷却管上间隔地设有至少一个缓冲节，所述缓冲节包括缓冲塞，所述缓冲塞上设有用于待冷却流体物质流通的流通口。进一步，所有所述流通口的截面面积之和与所述冷却管的截面面积之比为0.2—0.8 ο本技术的有益效果在于:I)本技术在二步反应系统中设置了分离池、分离渣储装池和絮凝剂配制罐等装置，在这些装置中通过混凝沉淀、沉降分离聚合反应中产生的不溶物，有效控制和降低了反应液中的不溶物含量，提高了聚氯化铝产品的产量和质量；2)通过在冷却塔的上缓冲腔和下缓冲腔之间设置冷却单元，并在冷却管外套装设置冷却介质管，使用时，待冷却流体物质通过上缓冲腔均匀地进入到冷却管内，冷却介质通过冷却介质下缓冲腔均匀地进入到冷却介质管内，待冷却流体物质与冷却介质的流向相反，通过调节冷却介质的流速，即可方便地调节待冷却流体物质的冷却效率，且每一个冷却单元的冷却效率相同，不会出现冷却不均匀现象，因此，本技术的冷却塔的冷却效率更高、冷却效果更佳均匀；3)本技术还设置了自动监测控制系统，实现了自动监测控制，实现了连续化、自动化生产。【附图说明】为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明:图1为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产聚氯化铝的二步反应系统，其特征在于：包括调质池、调质池中转池、冷却塔、分离池、分离渣储装池、絮凝剂配制罐和半成品池，所述调质池上设有铝酸钙加料口和一步液加料口，所述调质池与调质池中转池连通，调质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；所述冷却塔包括壳体，所述壳体的上部设有上缓冲腔，壳体的下部设有下缓冲腔，所述上缓冲腔与所述下缓冲腔之间设有冷却单元，所述上缓冲腔内设有用于待冷却流体物质进入的入口，所述下缓冲腔内设有用于待冷却流体物质流出的出口；所述冷却单元包括分别与所述上缓冲腔和下缓冲腔相连通的冷却管，所述冷却管外套装设有冷却介质管，所述冷却介质管的下端设有冷却介质下缓冲腔，冷却介质管的上端设有冷却介质上缓冲腔，所述冷却介质下缓冲腔内设有冷却介质入口，所述冷却介质上缓冲腔内设有冷却介质出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小兵，王明冬，邹宏，谷飞，
申请(专利权)人：重庆蓝洁广顺净水材料有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85