本发明专利技术提供了一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺及其装置，属于氯化铝制备技术领域。它解决了现有反应必须在水溶液中进行等问题，一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，利用流化干燥粉碎装置对氯化铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式氯化铝固体粉末，包括如下步骤：S01：以氯化铝晶体为原料，用流化气流流化氯化铝晶体；S02：流化后的氯化铝晶体随流化气流一起进入混合腔，在混合腔内与射入混合腔的循环气流发生碰撞，在混合腔中的循环热空气和湿物料接触，干燥物料；得到碱式氯化铝固体粉末；S03:对步骤S02中的碱式氯化铝固体粉末进行收集，并对副产物氯化氢气体和水蒸汽进行尾气处理。本发明专利技术具有无废水和废物排放，制造方便，成本低，投入少等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺及其装置
本专利技术属于氯化铝制备
，特别涉及一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺及其装置。
技术介绍
碱式氯化铝,或分子简式为Al2(OH)nCl(6-n).通常在水溶液里以一种无机多聚合氯化铝结构存在，工业上俗称铝溶胶.它目前具有广泛的工业应用,主要应用于陶瓷,造纸,废水处理等领域.近几年来,铝溶胶在炼油裂化催化催化剂生产得到广泛的商业应用,它作为粘接剂,可替代硅溶胶,产生更好的水热稳定性。GB1327712A专利中，提出通过氢氧化铝凝胶和新鲜制备的氯化铝反应，在水中制备碱式氯化铝胶体材料。这个专利已经失效。随后陆续有许多专利申请，适用于不同的工艺和设备，来制备碱式氯化铝材料，GB1327712A，GB1460966A，GB1531411A，AU1975085638A1这些碱式氯化铝材料用水为介质，不溶于水，沉淀物经分离制的。这样的材料因不溶于水，颗粒大，并不是正真意义的的铝溶胶。直到1990年，才有加拿大的INWARDPETERW提出全新的制备碱式铝溶胶的方法，在专利CA2014589A1中，金属铝粉溶解在氯化铝溶液中，形成铝氯比列1.7-2.2的溶胶。喷雾制备的铝溶胶，干燥生成固体碱式氯化铝。在欧洲专利EP0554562B1中，实现低铝/氯摩尔比例(0.33—0.66)的铝溶胶。在专利描述的方法是，用盐酸代替氯化铝，和金属铝在水中反应，制的碱式氯化铝溶液。在EP0256832B1专利中描述用其他卤素金属盐，譬如溴化铝代替氯化铝，在水中和金属铝反应，也能制备高铝氯比例的铝溶胶。专利EP0530598B1报告一中间歇式反应过程，而专利GB1462943A报告一种连续反应工艺过程。在国内，专利CN107138115A专利技术一种间歇式反应釜，反应釜内搅拌充分搅拌铝丝，和酸反应。专利CN1054658C报告氯化铝在水溶液里和金属铝反应，制备铝氯比例为0.6—2.0铝溶胶。专利CN1051541A报告了类似的制备方法，使用废铝型材作为金属铝源，专利CN1054658C专利技术了一种电化学法制备铝溶胶方法，氯化铝水溶液直接电解，阳极为铝板，阴极为铁板。专利CN101264962A和CN110330043A报告制备方法类似，使用工业废氯化铝溶液或使用有机酸调节PH值，制备用于废水处理的絮凝剂。专利CN1334241A专利技术一种生产聚合氯化铝的工艺，其特征在于：高岭土、煤系高岭土经粉碎后，采用动态悬浮煅烧窑炉煅烧活化，再与盐酸、调节剂一起在一个反应釜内，一次完成反应，一步生产出液体聚合氯化铝产品，分离、干燥后得固体聚合氯化铝。其他专利CN106517729B，CN107434254B，CN101723471B，CN109748304A，CN103553106A报告废物再利用来技术(煤灰，稀土，高岭土，废硫酸等)，制造铝溶胶溶液。最初专利技术的技术以氢氧化铝和氯化铝作为反应物，制备的是低铝氯比例的碱式氯化铝，存在没有反应的氧化铝杂质，没有粘性，无法用作粘结剂，技术已经淘汰。工业化成功的技术可以总结为两类，1)金属铝和氯化铝反应，2)金属铝和无机酸反应。专利技术使用的金属铝，可以是铝锭或者是废铝。为满足反应釜搅拌，铝锭需要加工成铝条铝饼，铝丝，铝屑或铝粉。使用金属铝，反应产物产生氢气，对反应釜，生产线和工艺过程设计和操作有防爆炸要求，铝锭纯度要求高，从铝锭来的杂质带入到铝溶胶，对催化剂粘结和性能产生负面影响。最重要的缺点是反应必须在水溶液中进行，产物固体含量低，凝固点高，对气候敏感，尤其在霜冻天，铝溶胶凝固，粘结性无法恢复。生产成本高，运输不便，尤其进出口物流成本高。传统金属铝反应过程如下。金属铝和盐酸的反应为：Al+HCl+H2O→Al2(OH)nCl(6-n)+H2，(n＝1,2,3,4,5)；金属铝和氯化铝的反应为：AlCl3+Al+H2O→Al2(OH)nCl(6-n)+H2，(n＝1,2,3,4,5)。在专利GB1327712A和CN1334241A中，液体铝溶胶还需要进一步干燥，如喷雾干燥，才能制备固体碱式铝溶胶，无法一步完成。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺。本专利技术的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，利用流化干燥粉碎装置对氯化铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式氯化铝固体粉末，包括如下步骤：S01：以氯化铝晶体为原料，用流化气流流化氯化铝晶体；S02：流化后的氯化铝晶体随流化气流一起进入混合腔，在混合腔内与射入混合腔的循环气流发生碰撞，在混合腔中的热空气和湿物料接触，干燥物料，得到碱式氯化铝固体粉末；S03:对步骤S02的碱式氯化铝固体粉末进行收集，并对副产物氯化氢气体和水蒸汽进行尾气处理。优选地，流化气流和循环气流的温度在120-300℃之间。优选地，循环气流的气压大于流化气流的气压。优选地，步骤S01中，空气压缩机产生3-13个大气压的压缩空气，压缩空气经过加热装置加热后被分流阀分成压力不同的流化气流和循环气流。优选地，步骤S01中，氯化铝晶体原料的铝含量为5-30％，氯含量为35-60％，其余组分为结晶水，结晶体颗粒大小100微米-3毫米。优选地，步骤S03中，用吸收塔对氯化氢气体进行吸收，对水蒸汽进行冷凝，制备得到稀盐酸。优选地，步骤S03中，制备得到的稀盐酸的浓度为5-18％，吸收塔内的温度在35-65℃。本专利技术的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种流化干燥粉碎装置，其特征在于，包括空气压缩机、用于加热压缩空气的加热装置、粉碎混合装置、用于收集粉碎后的物料的收集装置，所述的加热装置设置有出气管道，所述的出气管道连接有第一连接管道和第二连接管道，所述的粉碎混合装置的顶部设置有进料口，所述的进料口和第一连接管道连通，所述的第一连接管道设置有进料装置，所述的粉碎混合装置内设置有横截面为圆形的混合腔，所述的粉碎混合装置的侧壁设置有用于使第二连接管道中的气体沿着圆的切线方向进入混合腔内的进气口，所述的进气口和第二连接管道连通，所述的粉碎混合装置的底部设置用于和收集装置连通的第一出料口，所述的第一出料口位于粉碎混合装置的中部；所述的出气管道、第一连接管道、第二连接管道的连接处设置有压力分配装置。优选地，所述的粉碎混合装置包括相对设置的第一圆盘和第二圆盘，所述的第一圆盘和第二圆盘相对拼合后内部形成所述的混合腔，所述的粉碎混合装置设置有用于将第一圆盘和第二圆盘固定在一起的固定装置。固定装置用于固定第一圆盘和第二圆盘，防止第一圆盘和第二圆盘脱开。优选地，所述的固定装置包括C字形状的卡钳，所述的卡钳设置有开口，所述的开口的一端设置有固定板，所述的开口的另一端设置有螺接座，所述的螺接座中部螺接设置有螺杆，所述的螺杆靠近固定板的一端设置有移动板，所述的螺杆远离固定板的一端设置有用于供操作人员旋转螺杆的把手部。第一圆盘和第二圆盘相对拼合后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，利用流化干燥粉碎装置对氯化铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式氯化铝固体粉末，包括如下步骤：/nS01：以氯化铝晶体为原料，用流化气流流化氯化铝晶体；/nS02：流化后的氯化铝晶体随流化气流一起进入混合腔(202)，在混合腔(202)内与射入混合腔(202)的循环气流发生碰撞，在混合腔(202)中的热空气和湿物料接触，干燥物料，得到碱式氯化铝固体粉末；/nS03:对步骤S02中的碱式氯化铝固体粉末进行收集，并对副产物氯化氢气体和水蒸汽进行尾气处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，利用流化干燥粉碎装置对氯化铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式氯化铝固体粉末，包括如下步骤：
S01：以氯化铝晶体为原料，用流化气流流化氯化铝晶体；
S02：流化后的氯化铝晶体随流化气流一起进入混合腔(202)，在混合腔(202)内与射入混合腔(202)的循环气流发生碰撞，在混合腔(202)中的热空气和湿物料接触，干燥物料，得到碱式氯化铝固体粉末；
S03:对步骤S02中的碱式氯化铝固体粉末进行收集，并对副产物氯化氢气体和水蒸汽进行尾气处理。
2.根据权利要求1所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，流化气流和循环气流的温度在120-300℃之间。
3.根据权利要求1所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，循环气流的气压大于流化气流的气压。
4.根据权利要求1所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，步骤S01中，空气压缩机(9)产生3-13个大气压的压缩空气，压缩空气经过加热装置(1)加热后被分流阀分成压力不同的流化气流和循环气流。
5.根据权利要求1所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，步骤S01中，氯化铝晶体原料的铝含量为5-30％，氯含量为35-60％，其余组分为结晶水，结晶体颗粒大小100微米-3毫米。
6.根据权利要求1所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，步骤S03中，用吸收塔对氯化氢气体进行吸收，对水蒸汽进行冷凝，制备得到稀盐酸。
7.根据权利要求6所述的一种制备碱式氯化铝固体粉末的工艺，其特征在于，步骤S03中，制备得到的稀盐酸的浓度为5-18％，吸收塔内的温度在35-65℃。
8.一种如权利要求1-7所述的用于对氯化铝晶体进行干燥粉碎的流化干燥粉碎装置，其特征在于，包括空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：华峰君，管沛林，邹新国，
申请(专利权)人：宁波大浦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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