聚氯化鋁生產反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于聚氯化鋁生產技術領域，涉及一種聚氯化鋁生產反應裝置。
【背景技術】
[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、多核絡合體的陽離子型無機高分子絮凝劑，固體產品外觀為紅褐色、黃色或白色固體粉末，其化學分子式為[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、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]聚氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在于傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用于飲用水、工業用水和污水處理領域。
[0004]聚氯化鋁分為形態分為兩種:a.液體聚氯化鋁為未干燥的形態，有不用稀釋、裝卸使用方便、價格相對便宜的優點，缺點是運輸需要罐車，單位運輸成本增加(每噸固體相當于2-3噸液體);b.固體聚氯化鋁為干燥后的形態，有運輸方便的優點，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，經熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁，再經稀釋過濾，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，產品質量不易控制；堿法生產工藝難度較高，設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準。
[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含量低，一般采用加熱加壓酸溶的生產工藝。這種工藝比較簡單，但生產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。該生產工藝可分為兩步:第一步是得到結晶氯化鋁，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，這種方法應用最為普遍。可用結晶氯化鋁于170°C進行沸騰熱解，加水熟化聚合，再經固化，干燥制得。
[0013]目前已建成的液體聚氯化鋁反應裝置，多數為鋁礬土和鋁酸鈣兩步法反應生成液體聚氯化鋁的裝置，其在第一步酸溶反應和第二步聚合反應中，都會產生大量不溶物難以與反應液分離，導致最終的聚氯化鋁產品中不溶物嚴重超標。因此，必須對現有液體聚氯化鋁反應裝置進行改進，以有效控制和降低反應液中的不溶物含量，提高液體聚氯化鋁的產量和質量。
[0014]壓濾機為一種利用過濾介質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，經濾室的過濾介質使固液分離后，達到過濾的目的。現有的壓濾機一般僅采用調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，隨著壓濾設備的發展，壓濾機的過濾面積不斷加大，濾板的數量也不斷增多，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，則會導致濾餅長時間不能壓濾完成，降低了生產效率。
[0015]另外，由于壓濾機的長度不斷加長，當壓濾完成后，無法確保所有的濾室均能夠打開，導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，而且降低了生產效率。
【發明內容】
[0016]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種聚氯化鋁生產反應裝置，不僅能夠有效控制和降低反應液中的不溶物含量，提高液體聚氯化鋁的產量和質量，而且壓濾更加充分、效率更高。
[0017]為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0018]一種聚氯化鋁生產反應裝置，包括一步反應系統和二步反應系統；
[0019]所述一步反應系統包括反應池、反應池中轉池、絮凝劑配制罐1、壓濾機和一步液池，所述反應池上設有鋁礬土加料口和酸液加料口，反應池與反應池中轉池連通，絮凝劑配制罐I與反應池中轉池連通，反應池中轉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]所述二步反應系統包括調質池、調質池中轉池、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質池連通，所述調質池上設有鋁酸鈣加料口，調質池與調質池中轉池連通，調質池中轉池通過調質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有壓濾單元，所述機架上設有用于推動所述壓緊板移動的液壓缸，且所述止推板上設有物料進入孔，所述壓濾單元包括壓濾板，所述壓濾板的一端端面上設有內凹的內凹槽I，另一端面上設有安裝槽，所述安裝槽內與其滑動配合安裝有壓濾滑板，所述壓濾板和壓濾滑板的中心對應設有進料孔，設置在所述壓濾板和壓濾滑板上的進料孔上套裝設有進料管，所述進料管與設置在所述壓濾滑板上的進料孔滑動配合，所述壓濾板的兩端端面上分別設有濾布，所述進料管的兩端端口分別延伸伸出所述濾布外，所述壓濾板上還設有用于驅動所述壓濾滑板滑動的驅動機構。
[0022]進一步，所述反應池、反應池中轉池和絮凝劑配制罐I均設有攪拌器，所述一步液渾料泵的數量為兩個且相互并聯，所述壓濾機的數量為三個且相互并聯，所述一步液池的數量為四個且相互并聯。
[0023]進一步，所述調質池、分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐II均設有攪拌器，所述冷卻塔為設有引風機的冷卻塔。
[0024]進一步，所述反應池上設有廢氣排放口和蒸汽接口，所述反應池中轉池上設有廢氣排放口，所述壓濾機上方設有集氣罩，所述調質池上設有廢氣排放口和蒸汽接口。
[0025]進一步，所述驅動機構包括分別設置在所述壓濾板上下兩側或左右兩側的驅動單元，所述驅動單元包括設置在所述壓濾板上的安裝架，所述安裝架上設有驅動液壓缸，所述驅動液壓缸的活塞桿上設有用于驅動所述壓濾滑板移動的楔塊，所述壓濾滑板與所述安裝槽的槽底之間設有與所述楔塊配合的間隙，所述安裝槽的側壁上設有用于所述楔塊通過的通孔。
[0026]進一步，所述楔塊的截面呈直角三角形，且楔塊的斜邊朝向所述壓濾滑板的一側。
[0027]進一步，所述安裝槽的內壁上間隔地設有滑槽，所述壓濾滑板上設有與所述滑槽配合的滑塊，所述安裝槽的槽口處設有用于防止所述壓濾滑板滑出所述安裝槽外的限位結構。
[0028]進一步，所述機架上設有用于所述壓濾單元移動導向的橫梁；所述壓濾滑板面向所述安裝槽槽口一端的端面上設有內凹槽II。
[0029]進一步，相鄰兩個所述壓濾板的外壁之間、以及最靠近所述壓緊板的所述壓濾板與所述壓緊板的外壁之間均設有連桿機構，所述連桿機構包括四根雙鉸連桿，四根所述雙鉸連桿兩兩鉸接連接在一起并組成菱形結構，所述菱形結構的其中兩個相對的頂點分別鉸接連接在相鄰的兩個所述壓濾板上或所述壓緊板和最靠近所述壓緊板的所述壓濾板上。
[0030]本實用新型的有益效果在于:
[0031]I)本實用新型在一步反應系統中設置了反應池中轉池、絮凝劑配制罐和壓濾機等裝置，在這些裝置中通過混凝沉淀、壓濾分離酸溶反應中產生的不溶物，有效控制和降低了一步液中的不溶物含量；
[0032]2)本實用新型在二步反應系統中設置了分離池、分離渣儲裝池和絮凝劑配制罐等裝置，在這些裝置中通過混凝沉淀、沉降進一步分離不溶物，有效控制和降低了反應液中的不溶物含量，提高了液體聚氯化鋁的產量和質量；
[0033]3)通過在壓濾機的壓濾板上設置安裝槽，并在安裝槽內設置壓濾滑板，使用時，首先利用液壓缸驅動壓緊板移動將所有壓濾單元壓緊固定，相鄰兩個壓濾板之間構成濾室，然后利用進料泵將壓濾物料注入到濾室內，壓濾物料會驅動壓濾滑板與安裝槽的槽底貼緊在一起，當濾餅注滿濾室后加壓，同時啟動驅動機構驅動壓濾滑板朝向安裝槽的槽口移動擠壓濾室，即濾餅同時受到進料泵的壓力作用和壓濾滑板的擠壓作用，能夠更快地、更徹底地將其含有的液體過濾掉，并能夠提高壓力效率。
【附圖說明】
[0034]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0035]圖1為一步反應系統的結構示意圖；
[0036]圖2為二步反應系統的結構示意圖；
[0037]圖3為壓濾機的結構示意圖；
[0038]圖4為壓濾單元的結構示意圖；
[0039]圖5為圖4的左視圖；
[0040]圖6為圖4的A詳圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0042]本實用新型聚氯化鋁生產反應裝置，包括一步反應系統和二步反應系統。
[0043]圖1為一步反應系統的結構示意圖，如圖所示，一步反應系統包括反應池11、反應池中轉池12、絮凝劑配制罐I 13、壓濾機14和一步液池15，所述反應池11上設有鋁礬土加料口和酸液加料口，反應池11與反應池中轉池12連通，絮凝劑配制罐I 13與反應池中轉池12連通，反應池中轉池12通過一步液渾料泵16與壓濾機14的入