生產(chǎn)固體聚氯化鋁的高效清潔生產(chǎn)線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于聚氯化鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生產(chǎn)固體聚氯化鋁的高效清潔生產(chǎn)線。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氯化鋁，俗稱凈水劑，又名聚合氯化鋁，簡稱聚鋁，英文名字PAC;它是一種多羥基、多核絡(luò)合體的陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑，固體產(chǎn)品外觀為紅褐色、黃色或白色固體粉末，其化學(xué)分子式為[AL2 (OH) nCL6_n] m (式中，l<n<5，m<10)，其中m代表聚合程度，η表示PAC產(chǎn)品的中性程度，易溶于水，有較強(qiáng)的架橋吸附性，在水解過程中伴隨電化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化變化，最終生成[AL2 (OH) 3 (OH) 3]，從而達(dá)到凈化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設(shè)備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
[0004]聚氯化鋁分為形態(tài)分為兩種:a.液體聚氯化鋁為未干燥的形態(tài)，有不用稀釋、裝卸使用方便、價(jià)格相對便宜的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是運(yùn)輸需要罐車，單位運(yùn)輸成本增加(每噸固體相當(dāng)于2-3噸液體);b.固體聚氯化鋁為干燥后的形態(tài)，有運(yùn)輸方便的優(yōu)點(diǎn)，不需要罐車，缺點(diǎn)是使用時(shí)還需要稀釋，增加工作強(qiáng)度。
[0005]生產(chǎn)聚氯化鋁的原料主要有兩大類:一類是含鋁礦物，包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其它含鋁原料，包括金屬鋁、廢鋁肩、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。目前生產(chǎn)聚氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁(包括鋁礬土、煤矸石等)法、結(jié)晶氯化銷法等。
[0006]1.金屬鋁法:采用金屬鋁法合成聚氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料，如鋁肩、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁，再經(jīng)稀釋過濾，濃縮，干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HC1，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制；堿法生產(chǎn)工藝難度較高，設(shè)備投資較大且用堿量大，PH控制費(fèi)原料，成本較高；用的最多的是中和法，只要控制好配比，一般都能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]2.氫氧化鋁法
[0008]氫氧化鋁粉純度比較高，合成的聚氯化鋁重金屬等有毒物質(zhì)含量低，一般采用加熱加壓酸溶的生產(chǎn)工藝。這種工藝比較簡單，但生產(chǎn)的聚合氯化鋁的鹽基度較低，因此一般采用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序。
[0009]3.三氧化二鋁法
[0010]含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產(chǎn)工藝可分為兩步:第一步是得到結(jié)晶氯化鋁，第二步是通過熱解法或中和法得到聚氯化鋁。
[0011]4.氯化鋁法
[0012]采用氯化鋁粉為原料加工聚氯化鋁，這種方法應(yīng)用最為普遍?？捎媒Y(jié)晶氯化鋁于170°C進(jìn)行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經(jīng)固化，干燥制得。
[0013]目前已建成的固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置，多數(shù)為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法生產(chǎn)液體聚氯化鋁，然后將液體聚氯化鋁用噴霧干燥或滾筒干燥為固體聚氯化鋁的裝置?，F(xiàn)有固體聚氯化鋁生產(chǎn)裝置普遍存在以下缺點(diǎn):
[0014]I)在第一步酸溶反應(yīng)和第二步聚合反應(yīng)中，都會產(chǎn)生大量不溶物難以與反應(yīng)液分離，導(dǎo)致最終的固體聚氯化鋁產(chǎn)品中不溶物嚴(yán)重超標(biāo)；
[0015]2)使用的滾筒干燥系統(tǒng)，流程設(shè)置不夠合理，導(dǎo)致干燥能耗成本過高，并且經(jīng)過滾筒干燥的固體聚氯化鋁的搬運(yùn)處理也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
[0016]3)干燥得到的固體聚氯化鋁會呈現(xiàn)塊狀板結(jié)，如果直接包裝出售，會影響產(chǎn)品品質(zhì)形象；
[0017]4)對于濾渣的處理和綜合利用、廢水和含酸廢氣的處理和綜合利用以及節(jié)能降耗、環(huán)保清潔生產(chǎn)等問題沒有能夠妥善處理。
[0018]壓濾機(jī)為一種利用過濾介質(zhì)對對象施加一定的壓力并使得液體滲析出來的一種機(jī)械設(shè)備。壓濾機(jī)通過進(jìn)料泵的壓力將過濾物料注入濾室，過濾物料由止推板端面的進(jìn)料孔進(jìn)入濾板，再由濾板中心孔使過濾物料分布到所有的濾室，經(jīng)濾室的過濾介質(zhì)使固液分離后，達(dá)到過濾的目的?，F(xiàn)有的壓濾機(jī)一般僅采用調(diào)整進(jìn)料壓力來作為壓濾的壓力源，雖然能夠滿足使用要求，但是，隨著壓濾設(shè)備的發(fā)展，壓濾機(jī)的過濾面積不斷加大，濾板的數(shù)量也不斷增多，使得壓濾機(jī)的長度不斷加長，若僅僅采用加大進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力來提供壓濾壓力，則會導(dǎo)致濾餅長時(shí)間不能壓濾完成，降低了生產(chǎn)效率。另外，由于壓濾機(jī)的長度不斷加長，當(dāng)壓濾完成后，無法確保所有的濾室均能夠打開，導(dǎo)致濾渣不能順利排除，需要采用人工操作逐一將未打開的濾室開啟后再清除濾渣，不僅浪費(fèi)人力，而且降低了生產(chǎn)效率。
[0019]現(xiàn)有的冷卻塔一般包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有用于冷卻待冷卻流體物質(zhì)的冷卻介質(zhì)腔體，冷卻介質(zhì)腔體內(nèi)設(shè)有待冷卻流體物質(zhì)通道，使用時(shí)，在冷卻介質(zhì)腔體內(nèi)保持冷卻介質(zhì)循環(huán)，使冷卻介質(zhì)腔體內(nèi)的溫度保持在設(shè)定的范圍，待冷卻流體物質(zhì)通過冷卻介質(zhì)腔體時(shí)，與冷卻介質(zhì)之間發(fā)生熱交換，實(shí)現(xiàn)對待冷卻流體物質(zhì)的冷卻效果。現(xiàn)有的冷卻塔雖然在一定程度上能夠滿足使用要求，但是，由于冷卻介質(zhì)填充在整個(gè)冷卻介質(zhì)腔體內(nèi)，其循環(huán)流通速度較慢，且冷卻介質(zhì)腔體內(nèi)不同區(qū)域的冷卻介質(zhì)的溫度也有差異，導(dǎo)致冷卻效果不均勻。另夕卜，當(dāng)待冷卻流體物質(zhì)為高流速的氣體物質(zhì)或液體物質(zhì)時(shí)，由于待冷卻流體物質(zhì)與冷卻介質(zhì)之間的接觸時(shí)間短，無法達(dá)到設(shè)定的冷卻效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種生產(chǎn)固體聚氯化鋁的高效清潔生產(chǎn)線，能夠有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高壓濾、冷卻效率和提高最終的固體聚氯化鋁產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量，并對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種濾渣、廢水、廢氣等綜合處理和資源化利用，使固體聚氯化鋁的生產(chǎn)節(jié)能降耗、環(huán)保清潔。
[0021]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0022]一種生產(chǎn)固體聚氯化鋁的高效清潔生產(chǎn)線，一種生產(chǎn)固體聚氯化鋁的環(huán)保清潔生產(chǎn)線，包括酸罐系統(tǒng)、一步反應(yīng)系統(tǒng)、二步反應(yīng)系統(tǒng)、滾筒干燥系統(tǒng)、破碎包裝系統(tǒng)、殘澄處理系統(tǒng)和尾氣吸收系統(tǒng)；
[0023]所述酸罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐系統(tǒng)和鹽酸儲罐系統(tǒng)，硫酸儲罐系統(tǒng)包括硫酸儲罐和硫酸卸車泵，硫酸卸車泵的出口與硫酸儲罐連通，鹽酸儲罐系統(tǒng)包括鹽酸儲罐、鹽酸卸車泵和鹽酸輸送泵，鹽酸卸車泵的出口與鹽酸儲罐連通，鹽酸輸送泵的入口與鹽酸儲罐連通；
[0024]所述一步反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)池、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池、絮凝劑配制罐1、主壓濾機(jī)和一步液池，所述鹽酸輸送泵的出口與反應(yīng)池連通，所述硫酸儲罐與反應(yīng)池連通，所述反應(yīng)池上設(shè)有銷帆土加料口，反應(yīng)池與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池連通，絮凝劑配制罐I與反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池連通，反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池通過一步液渾料泵與主壓濾機(jī)的入口連通，主壓濾機(jī)的液體出口與一步液池連通；
[0025]所述二步反應(yīng)系統(tǒng)包括調(diào)質(zhì)池、調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池、冷卻塔、分離池、分離渣儲裝池、絮凝劑配制罐II和半成品池，所述一步液池通過一步液輸送泵與調(diào)質(zhì)池連通，所述調(diào)質(zhì)池上設(shè)有鋁酸鈣加料口，調(diào)質(zhì)池與調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池連通，調(diào)質(zhì)池中轉(zhuǎn)池通過調(diào)質(zhì)液輸送泵與冷卻塔的入口連通，冷卻塔的出口與分離池連通，絮凝劑配制罐II與分離池連通，分離池的上部與半成品池連通，分離池的下部與分離渣儲裝池連通，分離渣儲裝池通過分離渣輸送泵與反應(yīng)池連通；
[0026]所述滾筒干燥系統(tǒng)包括干燥液高位罐、干燥滾筒和成品皮帶輸送機(jī)，所述半成品池通過半成品液泵與干燥液高位罐連通，干燥液高位罐與干燥滾筒的干燥液入口連通，干燥滾筒的固體出口正對成品皮帶輸送機(jī)；
[0027]所述破碎包裝系統(tǒng)包括喂料斗、破碎機(jī)、斗式提升機(jī)、成品料倉和計(jì)量包裝系統(tǒng)，所述成品皮帶輸送機(jī)與喂料斗連接，喂料斗與破碎機(jī)連接，破碎機(jī)與斗式提升機(jī)連接，斗式提升機(jī)與成品料倉連接，成品料倉與計(jì)量包裝系統(tǒng)連接；
[0028]所述殘?jiān)幚硐到y(tǒng)包括渣洗滌池、渣壓濾機(jī)、渣烘干機(jī)和廢水池，所述主壓濾機(jī)的壓濾渣出口與渣洗滌池連通，所述渣洗滌池通過洗滌渣輸送泵與渣壓濾機(jī)的入口連通，渣壓濾機(jī)的壓濾渣出口與渣烘干機(jī)連通，渣壓濾機(jī)的液體出口與廢水池連通，廢水池通過廢水泵分別與反應(yīng)池和調(diào)質(zhì)池連通；
[0029]所述尾氣吸收系統(tǒng)包括尾氣吸收塔和設(shè)置在主壓濾機(jī)上方的集氣罩，所述尾氣吸收塔的廢氣入口分別與反應(yīng)池、反應(yīng)池中轉(zhuǎn)池、調(diào)質(zhì)池和集氣罩頂部的廢氣通道連通，所述尾氣吸收塔的吸收液入口與自來水管網(wǎng)連通，尾氣吸收塔的吸收液出口與廢水池連通；