高效生產(chǎn)液體聚氯化鋁的反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實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)液體聚氯化鋁的反應(yīng)裝置。
【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]，從而達到凈化目的。
[0003]聚氯化鋁與傳統(tǒng)無機混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機混凝劑為低分子結(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、價格相對便宜的優(yōu)點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加(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)，有運輸方便的優(yōu)點，不需要罐車，缺點是使用時還需要稀釋，增加工作強度。
[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]目前已建成的液體聚氯化鋁反應(yīng)裝置，多數(shù)為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法反應(yīng)生成液體聚氯化鋁的裝置，其在第一步酸溶反應(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)致最終的聚氯化鋁產(chǎn)品中不溶物嚴重超標(biāo)。因此，必須對現(xiàn)有液體聚氯化鋁反應(yīng)裝置進行改進，以有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高液體聚氯化鋁的產(chǎn)量和質(zhì)量。
[0014]壓濾機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械設(shè)備。壓濾機通過進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料孔進入濾板，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，達到過濾的目的?，F(xiàn)有的壓濾機一般僅采用調(diào)整進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，使得壓濾機的長度不斷加長，若僅僅采用加大進料泵的進料壓力來提供壓濾壓力，則會導(dǎo)致濾餅長時間不能壓濾完成，降低了生產(chǎn)效率。另外，由于壓濾機的長度不斷加長，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，不僅浪費人力，而且降低了生產(chǎn)效率。
[0015]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，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，與冷卻介質(zhì)之間發(fā)生熱交換，實現(xiàn)對待冷卻流體物質(zhì)的冷卻效果?，F(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，由于待冷卻流體物質(zhì)與冷卻介質(zhì)之間的接觸時間短，無法達到設(shè)定的冷卻效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種高效生產(chǎn)液體聚氯化鋁的反應(yīng)裝置，不僅能夠有效控制和降低反應(yīng)液中的不溶物含量，提高液體聚氯化鋁的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且壓濾更加充分，冷卻效果更好，生產(chǎn)效率更高。
[0017]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0018]一種生產(chǎn)液體聚氯化鋁的反應(yīng)裝置，包括一步反應(yīng)系統(tǒng)和二步反應(yīng)系統(tǒng)；
[0019]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、壓濾機和一步液池，所述反應(yīng)池上設(shè)有鋁礬土加料口和酸液加料口，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壓濾機的入口連通，壓濾機的液體出口與一步液池連通；
[0020]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；
[0021]所述壓濾機包括機架、壓緊板和止推板，所述壓緊板和止推板之間設(shè)有壓濾單元，所述機架上設(shè)有用于推動所述壓緊板移動的液壓缸，且所述止推板上設(shè)有物料進入孔，所述壓濾單元包括壓濾框，所述壓濾框內(nèi)設(shè)有兩塊均與其滑動配合的壓濾板，兩塊所述壓濾板的中心對應(yīng)設(shè)有進料孔，且兩塊所述壓濾板的進料孔內(nèi)套裝設(shè)有與其滑動配合的進料管，所述壓濾框的兩端端面上均設(shè)有濾布，所述進料管的兩端管口分別延伸伸出所述濾布夕卜，所述壓濾框上還設(shè)有用于驅(qū)動兩塊所述壓濾板相背運動的驅(qū)動機構(gòu)；
[0022]所述冷卻塔包括殼體，所述殼體的上部設(shè)有上緩沖腔，殼體的下部設(shè)有下緩沖腔，所述上緩沖腔與所述下緩沖腔之間設(shè)有冷卻單元，所述上緩沖腔內(nèi)設(shè)有用于待冷卻流體物質(zhì)進入的入口，所述下緩沖腔內(nèi)設(shè)有用于待冷卻流體物質(zhì)流出的出口 ；所述冷卻單元包括分別與所述上緩沖腔和下緩沖腔相連通的冷卻管，所述冷卻管外套裝設(shè)有冷卻介質(zhì)管，所述冷卻介質(zhì)管的下端設(shè)有冷卻介質(zhì)下緩沖腔，冷卻介質(zhì)管的上端設(shè)有冷卻介質(zhì)上緩沖腔，所述冷卻介質(zhì)下緩沖腔內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)入口，所述冷卻介質(zhì)上緩沖腔內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)出
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[0023]進一步，所述驅(qū)動機構(gòu)包括分別設(shè)置在所述壓濾框上下兩側(cè)或左右兩側(cè)的驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元包括設(shè)置在所述壓濾框上的安裝架，所述安裝架上設(shè)有驅(qū)動液壓缸，所述驅(qū)動液壓缸的活塞桿上設(shè)有用于驅(qū)動兩塊所述壓濾板相背移動的楔塊，兩塊所述壓濾板之間設(shè)有與所述楔塊配合的間隙，所述壓濾框上設(shè)有用于所述楔塊通過的通孔。
[0024]進一步，所述楔塊的截面呈等腰三角形。
[0025]進一步，所述壓濾框的內(nèi)壁上間隔地設(shè)有滑槽，所述壓濾板的外壁上設(shè)有與所述滑槽配合的滑塊，所述滑槽的兩端分別設(shè)有用于防止兩塊所述壓濾板滑出所述壓濾框之外的限位結(jié)構(gòu)。
[0026]進一步，所述機架上設(shè)有用于所述壓濾單元移動導(dǎo)向的橫梁。
[0027]進一步，相鄰兩個所述壓濾框的外壁之間、以及最靠近所述壓緊板的所述壓濾框與所述壓緊板的外壁之間均設(shè)有連桿機構(gòu)，所述連桿機構(gòu)包括四根雙鉸連桿，四根所述雙鉸