[发明专利]聚合氯化铝免加热的生产方法

说明书

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。