[發(fā)明專利]連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的裝置以及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010552852.7
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111841479B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李風(fēng)亭;王穎;李杰;張進(jìn)友
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué);鞏義市富源凈水材料有限公司
• 主分類號: B01J19/20
• 分類號: B01J19/20;B01D1/00;C01F7/56
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 沃趙新

本發(fā)明公開了一種連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的裝置以及方法，將氫氧化鋁和水按比例混合后進(jìn)入第一反應(yīng)器，反應(yīng)器中配有水平輸送螺旋，推動(dòng)混合液移動(dòng)，同時(shí)通入氯化氫氣體1120g/min，在反應(yīng)過程中，使氫氧化鋁溶解得到氯化鋁溶液，繼續(xù)反應(yīng)進(jìn)入第二反應(yīng)室，同時(shí)補(bǔ)充水并加鋁酸鈣。利用水平輸送螺旋將其攪拌均勻并推動(dòng)其移動(dòng)，鋁酸鈣與氯化鋁反應(yīng)形成聚合氯化鋁溶液，無法完全溶解的鋁酸鈣懸浮在液體中；過濾后或者沉淀后的液體。液體也可以直接進(jìn)入干燥室，控制干燥室進(jìn)入的導(dǎo)熱油的溫度為170℃，經(jīng)過干燥室后，再進(jìn)入冷卻室，使得物料的溫度降低到50℃以下，便于包裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合氯化鋁生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及這一種連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的工藝。

背景技術(shù)

聚氯化鋁(簡稱PAC)。通常也稱作凈水劑或混凝劑，它是一種水溶性無機(jī)高分子聚合物，顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產(chǎn)品有較強(qiáng)的架橋吸附性能，在水解過程中，伴隨發(fā)生凝聚，吸附和沉淀等物理化學(xué)過程。聚合氯化鋁與傳統(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，而聚合氯化鋁的結(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。

現(xiàn)有聚合氯化鋁的制備工藝是將鋁酸鈣與鹽酸進(jìn)行溶出反應(yīng)，所得氯化鋁溶液再與鋁酸鈣進(jìn)行聚合反應(yīng)制得聚合氯化鋁。

采用拜耳法和堿石灰燒結(jié)法可以制得大量氫氧化鋁，如何利氫氧化鋁制備聚合氯化鋁固體是本發(fā)明思考的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用氫氧化鋁來連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的工藝方法。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的裝置，包括第一反應(yīng)器、泥漿泵、第二反應(yīng)器以及干燥裝置，所述第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器中設(shè)置有水平輸送螺旋，其對位于反應(yīng)器中的混合液進(jìn)行攪拌并將推動(dòng)混合液流動(dòng)；所述泥漿泵連接第一反應(yīng)器的進(jìn)料口，將混合的氫氧化鋁和水泵入第一反應(yīng)器中，第一反應(yīng)器上還設(shè)置有一個(gè)進(jìn)氣口用于通入氯化氫氣體；第一反應(yīng)器的排料口連接第二反應(yīng)器，第二反應(yīng)器設(shè)置有加料口用于加入鋁酸鈣；所述第一反應(yīng)器設(shè)置有夾套，夾套中設(shè)置有換熱盤管，第二反應(yīng)器的外部設(shè)置有冷卻水管，冷卻水管的出水接入換熱盤管中；第二反應(yīng)器的出料口連接干燥裝置，干燥裝置對混合液進(jìn)行干燥脫水。

進(jìn)一步的，所述干燥裝置的殼體中設(shè)置有雙螺旋攪拌器，所述雙螺旋攪拌器的外部設(shè)置有第二夾套，所述第二夾套的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱油進(jìn)口，且第二夾套的另一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱油出口。

進(jìn)一步的，所述雙螺旋攪拌器包括兩個(gè)轉(zhuǎn)軸和位于轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片，螺旋葉片和轉(zhuǎn)軸均設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)熱油通道，干燥裝置的殼體兩端分別設(shè)置有一個(gè)集油槽，轉(zhuǎn)軸的一端伸入其中一個(gè)集油槽中，且該端部設(shè)置有連通轉(zhuǎn)軸中空部的進(jìn)油口；轉(zhuǎn)軸的另一端穿過另一個(gè)集油槽后連接電機(jī)，且位于該集油槽的轉(zhuǎn)軸部分設(shè)置有出油孔；轉(zhuǎn)軸與集油槽之間、轉(zhuǎn)軸與干燥裝置殼體之間均設(shè)置機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，還包括一個(gè)冷卻裝置，冷卻室連接干燥裝置，冷卻裝置包括一個(gè)冷卻室，冷卻室中設(shè)置有螺旋攪拌器，冷卻室的外層設(shè)置有冷卻水管。

此外，本發(fā)明還公開了一種連續(xù)生產(chǎn)聚合氯化鋁固體的方法，采用上述述的裝置，包括如下內(nèi)容：

1)將氫氧化鋁和水在混合池中混合；

2)然后通過泥漿泵將其注入第一反應(yīng)器，控制第一反應(yīng)室的溫度在100℃以下，同時(shí)通過上部氣體進(jìn)口注入氯化氫氣體；

3)反應(yīng)室配有水平輸送螺旋，推動(dòng)混合液移動(dòng)，在反應(yīng)過程中，使氫氧化鋁溶解得到氯化鋁溶液；