[发明专利]聚合氯化铝免加热的生产方法有效
申请号: | 201110211796.1 | 申请日: | 2011-07-27 |
公开(公告)号: | CN102275965A | 公开(公告)日: | 2011-12-14 |
发明(设计)人: | 周松玉 | 申请(专利权)人: | 周松玉 |
主分类号: | C01F7/56 | 分类号: | C01F7/56 |
代理公司: | 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 | 代理人: | 陈大通 |
地址: | 451252 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 聚合氯化铝 加热 生产 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种絮凝剂聚合氯化铝的生产方法,特别是涉及一种聚合氯化铝免加热的生产方法。
背景技术
聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂,广泛应用于城市和各种工业给水净化处理、工业废水的深度净化处理、油田地下水回注及污泥处理等领域。聚合氯化铝是一种目前技术比较成熟、市场销量最大的无机高分子水处理絮凝剂,虽然关于聚合氯化铝的生产工艺相对来说比较成熟,但是在某种程度上仍存在有一定的缺陷。
聚合氯化铝(PAC)是一种常用的高效水处理添加剂,盐酸、铝酸钙粉和铝土矿等含铝原料是制备聚合氯化铝主要的原材料。随着经济的不断发展,人们对环境的日益重视,作为高效水处理添加剂的PAC用量也越来越大。目前PAC的生产工艺对环境和资源保护均十分不利,并且加热设备投资较大,不利于减排、降耗、节能。
目前,生产聚合氯化铝的现有技术存在的主要问题为:
1、反应过程中需要蒸气加热,因而需要投资锅炉等加热设备,投资较大;
2、浪费能源:由于现有生产聚合氯化铝的反应过程中,需要通过两次蒸气加热,每次加热时间不少于2小时,从而需要使用大量的能源,并且排放大量的废酸蒸气,造成能源浪费。
3、现有生产聚合氯化铝反应过程中,因蒸气加热导致增加了反应设备的内压(蒸气压力一般在0.6Mpa以上),从而使其反应所产生的废气从加料口处溢出,废气的溢出不仅对操作人员的人身安全造成了危害,而且对环境也造成了污染,热量由于没有回收也被浪费。
4、现有生产聚合氯化铝反应过程中产生的盐酸蒸气溢出,造成了原材料的浪费。
5、现有生产技术中采用凉水进行配酸,延长了加热时间,由此既浪费能源又增加工人劳动强度。
关于絮凝剂聚合氯化铝也有不少专利文献。例如:1、申请号为200810204171.0、发明名称为“聚合氯化铝的制备方法”的发明专利,该发明专利将含铝废酸或废酸至于反应釜,同时加入废铝或铝矾土,充分利用废酸与铝发生放热反应的热能进行预加热,然后补充加热至温度为95~105℃,保持3~5小时以使聚合反应完全。沉淀或过滤法进行产品分离和富集。2、申请号为200810183878.8、发明名称为“用铝酸钙粉生产聚合氯化铝”的发明专利,该发明专利是采用铝酸钙粉为原料制备聚合氯化铝。
发明内容
本发明的目的是克服聚合氯化铝现有生产技术中蒸气加热、浪费能源等缺陷,提供一种聚合氯化铝免加热的生产方法。
为了解决上述问题,本发明采用的技术方案是:
本发明提供一种聚合氯化铝免加热的生产方法,所述生产方法包括以下步骤:
a、配酸:以1吨质量百分浓度为30%的盐酸为加料基准,将其盐酸加入反应罐中,然后加入步骤b或步骤d中的吸收循环水,将质量百分浓度为30%的盐酸稀释至质量百分浓度为15~20%;
b、在不断搅拌的条件下,往反应罐中加入220~350kg铝矾土,然后加入适量的铝酸钙粉,通过盐酸与铝酸钙粉之间的放热反应,反应液的温度随着铝酸钙粉的加入不断升高,当反应液的温度上升至84~87℃时停止加入铝酸钙粉,反应液的温度自行升温至95~105℃,在此温度条件下反应1.5~2小时,反应结束;在此反应过程中产生的盐酸蒸气利用吸收设备回收利用,盐酸蒸气回收利用过程中的吸收循环水应用到步骤a进行配酸或步骤c中稀释反应液;
c、利用步骤b盐酸蒸气回收利用过程中的吸收循环水稀释步骤b反应结束后的反应液,将其反应液的浓度稀释至20~25波美度;
d、聚合反应:在步骤c稀释后的反应液中加入铝酸钙粉250~300kg,通过盐酸与铝酸钙粉之间的放热反应,反应液的温度自行升至100~105℃,在此温度条件下反应40~90分钟,反应结束后利用吸收循环水稀释反应液至所需浓度,稀释后出料,得到产品液体聚合氯化铝;在此反应过程中产生的盐酸蒸气利用吸收设备回收利用,盐酸蒸气回收利用过程中的吸收循环水用于步骤a进行配酸或步骤c中稀释反应液。
根据上述的聚合氯化铝免加热的生产方法,步骤a中所述吸收循环水的温度为50~60℃。
根据上述的聚合氯化铝免加热的生产方法,步骤b中所述铝矾土中Al2O3的质量百分含量为25~40%;所述铝酸钙粉中Al2O3的质量百分含量为48~55%,活性Ca为9~13。
根据上述的聚合氯化铝免加热的生产方法,步骤b中反应结束后反应液的浓度为35~38波美度。
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