1.本发明涉及聚氯化铝生产工艺,具体涉及一种聚氯化铝的生产装置和方法。


背景技术：

2.液体聚氯化铝生产中，传统地下反应釜出现泄漏不易发现，且传统地下反应釜只有80m
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，传统工艺分离方式采用自然沉降的方式，沉降时间长且沉降池占地面积大，还容易出现沉降池底部泄漏的情况。
3.目前液体聚氯化铝干燥工艺有滚筒型和喷雾型两种，滚筒干燥设备是卧筒式，筒内用导热油或蒸汽作热源，筒外壁与液体物料接触并附着，调整滚筒的转速控制烘干时间，液体物料从滚筒的一侧上料从滚筒的另一侧刮下固体物料；喷雾型干燥是塔式干燥设备，液体物料从塔顶雾化进入干燥塔，并与热风混合接触瞬间干燥，得到固体物料。
4.在实际生产中滚筒干燥的滚筒是压力容器，表面易被聚氯化铝液体腐蚀，每半年需更换一批；而喷雾干燥塔使用寿命在 10 年以上。此外滚筒干燥不适宜生产饮用水级固体聚氯化铝，尾气不易收集处理，生产环境差，且能耗高。但由于以前行业内生产规模小，私营企业多，滚筒干燥一次性投入小。因此，行业聚氯化铝干燥工艺多采用滚筒型干燥。现在由于环保治理更加严格规范，生产集中度高，规模越来越大，新建项目多采用喷雾型干燥塔。在喷雾干燥工艺流程中加热方式有很多种，目前使用较多的是通过天然气热风炉加热空气，用产生的热风对液体物料进行加热得到固体物料，该加热方式下能耗较高，聚氯化铝能耗折标煤约为 365kgce/t。本发明旨在研究一种液体聚氯化铝加热干燥低能耗的生产工艺。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种聚氯化铝的生产装置和方法，解决滚筒干燥使用寿命短、能耗高、产品质量差、尾气不易集中处理、影响环境等问题。
6.一种聚氯化铝的生产装置，包括反应釜、酸气吸收系统、成品压滤机、中转桶、洗渣桶、废渣压滤机、回收池、干燥装置、液体储罐、中转池、输送风机。
7.优选的，所述反应釜顶部设置进料口和出气口，底部设置料浆出口。
8.优选的，反应釜通过出气口连接酸气吸收系统。
9.优选的，成品压滤机通过管道连接中转桶，中转桶通过泵及管道连接液体储罐或者干燥装置。
10.优选的，废渣压滤机通过管道连接回收池，回收池通过泵连接反应釜，洗渣桶设置排气口连接酸气吸收系统。
11.优选的，所述干燥装置包括送风机、换热器、喷雾干燥塔、旋风分离器、料仓及两条包装线、输送风机、干燥尾气吸收系统，干燥尾气吸收系统包含一级水洗塔、二级水洗塔、三级碱洗塔、排放烟囱、引风机。
12.一种聚氯化铝的生产方法，包括如下步骤：
（1）反应聚合：通过自动加酸控制器及泵将盐酸加入反应釜中并开启搅拌桨；将氢氧化铝投入至反应釜内充分反应；（2）压滤：压滤出的滤液以氧化铝质量分数计为10-14%的成品料液；（3）干燥：将空气加热进入喷雾干燥塔，液体聚氯化铝打入喷雾干燥塔干燥。
13.优选的，在（1），加料时先打开水阀门向反应釜中打入一定量的新鲜水或回用水，待氢氧化铝与盐酸反应完全后加入铝酸钙粉，８５-100℃反应2-3h，所述盐酸、氢氧化铝、铝酸钙粉质量比为19-21:4.5-5.5:6.5-7.5。
14.优选的，在（2），加入清水搅拌，调整ｐｈ值在７-9中和后，再送入废渣压滤机进一步压滤。
15.优选的，在（3），空气温度为280-350℃，聚氯化铝料液经高速雾化盘雾化干燥，经输送风机、旋风分离器进入料仓。
16.本发明的有益效果是：一、1、传统地下反应釜出现泄漏不易发现，泄漏至地下污染土壤环境。
17.、传统地下反应釜只有80m
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，现在地上反应釜可以做到180m
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，减少反应釜数量及投资。
18.、传统工艺分离方式采用自然沉降的方式，沉降时间长且沉降池占地面积大，还容易出现沉降池底部泄漏的情况，本发明采用压滤方式进行，可大大减少分离所用时间而提高产能，且可以降低废渣含料液量，又增加了洗渣工艺，回收废渣中的原料，废渣进入制砖系统，提高了经济效益。
19.二、本发明尾气吸收系统采用三级吸收方式，与传统二级吸收比较，环保尾气排放更得到保障。
20.三、1、喷雾干燥塔使用寿命在10年以上，与滚筒干燥半年更换一批相比，大大延长使用寿命和减少维修成本。
21.、滚筒干燥不适宜生产饮用水级固体聚氯化铝，尾气不易收集处理，生产环境差，且能耗高，而喷雾干燥方式可以解决以上出现的后续问题。
22.、高压蒸汽加热方式下聚氯化铝年能耗折标煤约为311kgce/t，远低于天然气热风炉加热干燥折标煤365kgce/t，采用此过热蒸汽加热方式将节能14.8%。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图图2为本发明的干燥装置示意图。
具体实施方式
24.如图1-2，一种聚氯化铝的生产装置，包括反应釜1、酸气吸收系统2、成品压滤机3、中转桶4、洗渣桶5、废渣压滤机6、回收池7、聚氯化铝干燥装置、液体储罐9、中转池12、输送风机13。
25.反应釜1带有搅拌，顶部设置有6个进料口和1个出气口，底部侧面设置有1个聚氯化铝料浆出口。反应釜中反应后的浓料浆通过自流进入中转池12暂存，再由中转池配备的浆料泵及管道输送至成品压滤机3。
26.反应釜1反应过程中产生的酸性废气以及中转池12排出的酸性气体均通过出气口进入酸气吸收系统2进行吸收后回用至反应釜1中。由中转池12送至成品压滤机3压滤所产滤液为液体聚氯化铝，通过管道输送至中转桶4备用，成品压滤机3压滤的固体废渣通过皮带输送至洗渣桶5进行洗渣处理。中转桶4中的液体聚氯化铝通过泵及管道输送至液体储罐9或者喷雾干燥塔8，进入液体储罐9的液体聚氯化铝可直接外售。
27.洗渣桶5洗渣后的渣浆通过泵及管道输送至废渣压滤机6进行压滤，压滤机底部出来的干渣送往水泥厂或砖厂，压滤出来的液体通过管道进入回收池7，在回收池7中的滤液回收水通过泵输送至反应釜1中使用。洗渣桶5上部设置有排气口，排出的酸性气体进入酸气吸收系统2中进行吸收后回用至反应釜1中。
28.聚氯化铝干燥装置，包括送风机14、换热器15、喷雾干燥塔8、旋风分离器10、料仓及两条包装线11、一级水洗塔16、二级水洗塔17、三级碱洗塔18、排放烟囱19、引风机20、干燥尾气吸收系统21、输送风机13。
29.通过送风机14吸入空气，送至换热器15（立式列管式换热器），高温蒸汽将空气加热后变为冷凝水送去锅炉回用。换热器出来的热空气（320-350℃）进入喷雾干燥塔8，液体聚氯化铝从喷雾干燥塔8上部侧面进入与从喷雾干燥塔8底部侧面进入的热空气进行热交换，干燥后的聚氯化铝固体产品落在喷雾干燥塔8底部，含水率可控制在2%以内，通过输送风机13输送至旋风分离器10进行分离。旋风分离器10分离的产品通过旋风分离器10底部出口进入料仓及两条包装线11，固体聚氯化铝包装后外售。
30.喷雾干燥塔8顶部出口出来的尾气进入干燥尾气吸收系统21进行处理。从喷雾干燥塔8顶部出口出来的尾气进入干燥尾气吸收系统21中的一级水洗塔16底部侧面，与一级水洗塔16顶部进入的喷淋水逆流吸附。一级水洗塔16底部出来的酸性回收水进入酸性水回收水池回用，一级水洗塔16顶部出来的尾气进入二级水洗塔17底部侧面，与二级水洗塔17顶部进入的喷淋水逆流吸附，二级水洗塔17底部出来的酸性回收水进入酸性回收水池回用。从二级水洗塔顶部出来的尾气通过引风机20，进入三级碱洗塔18底部侧面，与碱洗塔18顶部喷淋碱性水逆流吸附，三级碱洗塔18底部出来的酸性回收水进入酸性回收水池回用。从三级碱洗塔18顶部出来的尾气进入排放烟囱19底部，经过排放烟囱19顶部出口排放至大气。
31.一种聚氯化铝的生产方法，包括反应聚合、压滤、喷雾干燥、包装等步骤。
32.生产原料氢氧化铝吨包和铝酸钙粉吨包均暂存于生产车间内原料储存区；原料31%盐酸直接由昊华宇航氯碱厂区经管道密闭输送至储罐区储存。
33.（1）反应聚合：聚合反应釜为钢混加内衬防腐耐酸砖。采用蒸汽与物料直接接触加热。反应釜上设6个进料口，1个尾气排放口，搅拌器，尾气排放口进入酸气吸收系统，经吸收后的酸性水进反应釜继续使用。反应釜加料时先打开水阀门向反应釜中打入一定量的新鲜水或回用水，然后再通过自动加酸控制器及泵将盐酸储罐中的盐酸经计量加入反应釜中并开启搅拌桨；之后氢氧化铝由行车吊至反应釜上方加料平台，密闭投料间内投入至反应釜内，在 100℃条件下，常压反应 2-3h，在此过程中通过控制新鲜水阀门向反应釜中打入适
量的新鲜水或回用水促进反应进行。待氢氧化铝与盐酸反应完全后继续加入铝酸钙粉，促使氧化铝继续溶出，同时铝酸钙粉可以起到调整盐基度的作用，此反应持续时间为2-3h，反应温度８５-100℃。盐酸、氢氧化铝、铝酸钙粉质量比为２０：５：７。整个反应过程中通过通入高温蒸汽来控制反应温度。聚合反应结束后，打开罐底放料阀，浆料自流进入中转池。
34.（2）压滤：中转池内物料通过压滤泵输送至成品压滤机进行压滤，过滤掉酸不溶物等杂质，压滤压力0.6mpa（控制0.5-0.7mpa），压滤出的滤液为以氧化铝质量分数计为12%的成品料液，通过密闭管道进入成品液中转桶暂存，再通过泵送入液体储罐。
35.压滤后的废渣含水量≤40%。压滤产生的滤渣送入洗渣桶内，加入清水开启搅拌，将过滤后的盐泥中残留的聚氯化铝充分洗出，再加入少量的碱液调整ｐｈ值大于７，搅拌中和后，再送入废渣压滤机进一步压滤，使洗涤后的盐泥脱水，压滤出来的固废送至制砖工序或水泥厂。
36.（3）干燥：高压蒸汽经管道送入立式列管换热器与引风机抽入的外界空气进行换热后，将空气加热至320℃（280-350℃），热风进入喷雾干燥塔。同时液体聚氯化铝由专用泵从液体储罐中经管道打入喷雾干燥塔，由塔顶处的料液经１８０００转／分钟高速雾化盘雾化呈雾状液滴散落。雾状液滴和热风进行热交换，固体含水率为5%以内，固体含水率可控制在2%以内，以氧化铝质量分数计固体含量≥29%，达到生活饮用水用聚氯化铝国家标准，且铁含量远低于滚筒工艺指标。其中大部分物料落至喷雾干燥塔底出料口，塔底出料口四周密闭形成单独的密闭包装间，干燥后的固体聚氯化铝经输送风机送至旋风分离器，经旋风分离器分离后固体进入料仓包装。
37.（4）尾气吸收：喷雾干燥塔出来的废气进入一、二级水洗塔喷淋与三级碱洗塔喷淋，尾气中氯化氢去除率可达99%以上。