[发明专利]液态高纯纳米聚合氯化铝生成装置及方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种节能环保的化工装置及方法，特别涉及一种液态高纯纳米聚合氯化铝生成装置及方法。 

(二)背景技术

通常的聚合氯化铝生产装置在生产过程中，化学反应效率不高，浪费很大。其中之一，在氯化铝合成过程中产生大量的余热，余热如果不能及时排出，则影响化学反应正常进行；其中之二，氯化铝生产过程中使用盐酸，反应物生成物都有腐蚀性，一般反应釜内器件必须耐腐蚀，提高了设备成本。因此，对高纯纳米聚合氯化铝设备进行改造和工艺改造是必需的。 

(三)发明内容

本发明的目的在于设计一种液态高纯纳米聚合氯化铝生成装置及方法，以解决聚合氯化铝制备装置的设备简化和余热利用的问题。 

本发明的技术方案：一种液态高纯纳米聚合氯化铝生成装置，由液料生成部分和液料浓缩部分构成，其特征在于：液料生成部分设有配料釜1、配料釜2、和便于测温的高效反应釜，液料浓缩部分设有膜蒸馏装置、冷却水池和与便于测温的高效反应釜夹套层相通的水循环系统。 

如上所述的便于测温的高效反应釜生成的液体进入中间罐，然后进入过滤池过滤；该反应釜由蒸汽锅炉供热，为了使化学反应速度更快，效率更高还设置了氮气罐为该反应釜加压。 

如上所述的便于测温的高效反应釜内设高效散热器以利于控制釜内温度，该反应釜外设测温系统以方便观测釜内温度。 

如上所述的便于测温的高效反应釜外设测温系统由温度传感器、温度传感导线，和温度显示器构成，温度传感器置于釜底阀的钽钉里，通过设在该反应釜外面的导线将温度传到温度显示器。 

如上所述的液料浓缩部分的用于膜蒸馏装置热能由该反应釜中循环水的余热获得，在循环水管道中设置有管道泵。 

一种液态高纯纳米聚合氯化铝生成方法，包括原液生成工艺，其特征在于它的原液生成工艺包括加氮技术、反应釜余热利用技术；其中的加氮的方法是：氢氧化铝和盐酸自动计量后进入配料釜，搅拌10分钟，打入反应釜，然后按照原料配比，在另一配料釜充入定量的铝酸钙粉和水，搅拌10分钟也打入反应釜，升温聚合反应4小时，同时充入氮气至釜内压力达到0.35MPa-0.45MPa，反应完成后，放液料进入中间储罐；反应釜余热利用技术方法是：液料经过自动板框过滤机压滤后，进入膜蒸馏浓缩成高浓度Al₂O₃含量12-15％；碱化度为65-85％的无色透明液体，膜蒸馏浓缩热能直接利用高效反应釜夹套冷却水的余热，可根据温度变化控制该反应釜内散热器开关状况。 

本发明的优越性：1、由于散热器造型的特点，实现了散热的高效，并且能方便的控制反应釜温度，使本反应釜成为了一个高效散热反应釜；2、增加氮气罐可以方便加压，以提高反映效率；3、应用了釜外测温装置，降低了成本，提高了设备耐用度和测温准确性；4、利用反应釜余热循环浓缩聚合氯化铝液料体进行膜蒸馏，节约了能源。 

(四)附图说明

附图1为本发明的结构示意图， 

附图2为本发明的液料生成部分的示意图， 

附图3为本发明的液料浓缩部分的示意图， 

其中：1、配料釜1，2、配料釜2，3、便于测温的高效反应釜，4、中间罐，5、过滤池，6、蒸汽锅炉，7、氮气罐，8、膜蒸馏装置，9、冷却水池，10、管道泵，11、高效散热器，12、温度传感器，13、温度传感导线，14、温度显示器，15、釜底阀，16、钽钉，17、夹套层，18、循环水管道。 

(五)具体实施方式

如附图所示的：一种液态高纯纳米聚合氯化铝生成装置，由液料生成部分和液料浓缩部分构成，其特征在于：液料生成部分设有配料釜1(1)、配料釜2(2)、和便于测温的高效反应釜(3)，液料浓缩部分设有膜蒸馏装置(8)、冷却水池(9)和与便于测温的高效反应釜(3)夹套层(17)相通的水循环系统。 

如上所述的便于测温的高效反应釜(3)生成的液体进入中间罐(4)，然后进入过滤池(5)过滤；该反应釜(3)由蒸汽锅炉(6)供热，为了使化学反应速度更快，效率更高还设置了氮气罐(7)为该反应釜(3)加压。 

如上所述的便于测温的高效反应釜(3)内设高效散热器(11)以利于控制釜内温度，该反应釜(3)外设测温系统以方便观测釜内温度。