CN101531389A - 聚氯化铝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种饮用水水处理剂一聚氯化铝的生产方法，以10％Al2O3质量含量的液体成品1吨作为总产量的15～40％(质量比)为母液。母液在搅拌状态下，一次加入铝酸钙粉200～210kg，其Al2O3含量为51～52％。常温下再加入折成100％质量浓度的工业合成盐酸，其质量为上述铝酸钙粉的0.65～0.83。当温度升至55℃时开始加水661.8～624.9kg，流量控制在反应温度87～100℃范围。温度始终达不到87℃时，补蒸汽并扣除水量。反应2～3小时液、渣分离。本发明原料品种少，工艺流程短，反应时间缩短三分之一，有害物控制在标准范围，成本下降，废渣少，所得产品色泽清澈，品质好。
Description
技术领域
本发明在国际专利分类表中，属于水、废水、污水或污泥的处理小类，即C02F，特别涉及饮用水的处理剂—聚氯化铝的生产方法。
背景技术
自古以来，水的处理方法有自然沉淀、沙滤和明矾凝絮。二十世纪六十年代有了性能良好的聚氯化铝水处理剂。所说聚氯化铝以铝屑或铝灰或铝渣为原料，与盐酸反应制得。该法生产的产品中，杂质多，重金属含量超标，同时生产过程产生大量氢、氯化氢等易燃易爆气体，因此安全性较差，也不能形成规模生产。所得产品不能作为饮用水处理剂。在饮用水处理剂聚氯化铝的生产中，采用两步法制取。第一步，以氢氧化铝、工业合成盐酸为原料或以铝矾土、工业合成盐酸为原料进行反应。第二步，再投加铝酸钙粉完成最后反应。以氢氧化铝为原料时，生产成本高，产品价格昂贵；以铝矾土为原料时，产品杂质多，重金属超标，同时废渣多，带来环保压力。两步法生产相对工艺流程长，反应时间长达4小时以上，并且操作复杂。随着可持续发展战略的进程，迫切需要质优价廉易于推广的新的水处理剂，特别是饮用水水处理剂。经国家一级检索单位检索，未能检出新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是探索聚氯化铝的新的生产方法，它可用于作为饮用水的地面原水处理。要求原料简单、反应时间短、生产成本低，同时废渣少，利于环境治理。
为实现上述目的，公开新的技术方案如下：
一种聚氯化铝的生产方法，以铝元素和工业合成盐酸为原料，其特征在于以每吨10％Al2O3质量含量的液体成品计，工艺配方为：
铝元素为铝酸钙粉200～210kg，所说铝酸钙粉的Al2O3含量为51～52％(酸溶法)；
折成100％质量浓度的工业合成盐酸的质量为上述铝酸钙粉的0.65～0.83；
水661.8～624.9kg。
工艺步骤为：
配制母液，按母液量/(母液量+新形成产品量)计算，取聚氯化铝成品液为总产量的15～40％(质量比)，作为母液，加入反应容器。
在上述母液不断搅拌的条件下，一次加入铝酸钙粉；
常温下，再加入工业合成盐酸；
加水，当反应容器内物料温度至55℃～70℃时开始加水，加水时流量控制，使溶液反应温度控制在87～100℃范围内。如果温度达不到87℃时，需补入蒸汽，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量；
从反应容器投加铝酸钙粉开始计时，2～3小时后分离液、渣，所说分离包括离心法或压滤法；
分离所得清液为成品液，化验合格后计量并入库，其中指标稍差的分离液可作为上述母液使用。
按照上述方案，在生产中只有两种主要原料，简化了原料品种，缩短了工艺流程，加快了反应时间，比两步法的时间缩短了三分之一；其次砷、铅等有害元素可在标准要求范围内；第三是产品清澈，品质和性能得到提高，其盐基度比以氢氧化铝为原料的产品上升10％左右，而且生产成本下降10％以上。与以铝矾土为原料的产品比，废渣减少20～30％，有利于环境治理；第四是生产中液、渣分离容易。
附图说明
图为本发明工艺流程的简明方框图。其中固体成品的干燥工序未列入。
具体实施方式
一种聚氯化铝的生产方法，以铝元素和工业合成盐酸为原料，其特征在于以每吨10％Al2O3质量含量的液体成品计，工艺配方为：
铝元素为铝酸钙粉200～210kg，所说铝酸钙粉的Al2O3含量为51～52％(酸溶法)；
折成100％质量浓度的工业合成盐酸的质量为铝酸钙粉的0.65～0.83；
水661.8～624.9kg。
工艺步骤为：
配制母液，按母液量/(母液量+新形成产品量)计算，取聚氯化铝成品液为总产量的15～40％(质量比)，作为母液，加入反应容器。
在上述母液不断搅拌的条件下，一次加入铝酸钙粉；
常温下，再加入工业合成盐酸；
加水，当反应容器内溶液温度至55℃～70℃时开始加水。加水时流量控制，使溶液反应温度控制在87～100℃范围内。如果温度达不到87℃时，需补入蒸汽，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量；
从反应容器投加铝酸钙粉开始计时，2～3小时后分离液、渣，所说分离包括离心法或压滤法；
分离后的清液为成品液，化验合格后计量并入库，其中指标稍差的分离液可作为上述母液使用。
实施例1，以Al2O3质量含量为10％的总产量1吨液体成品计，取聚氯化铝母液150kg，放入反应容器，在搅拌状况下一次加入铝酸钙粉(Al2O3含量51～52％，酸溶法)170kg，然后在常温下，加入折成质量浓度为100％工业盐酸110.5kg(质量比0.65)，当温度达到55℃时，逐步加水569.5kg，控制流量计使得反应容器中液体温度为87～100℃之间，2小时后进行液、渣分离。本例采用压滤法，得成品液980kg，废渣20kg。成品液符合GB15892-2003标准。
实施例2，以Al2O3质量含量为10％的总产量1吨液体成品计，取聚氯化铝母液400kg，放入反应容器，搅拌下一次加入铝酸钙粉(Al2O3含量51～52％，酸溶法)126kg，常温加入折成质量浓度为100％工业合成合成盐酸104.6kg(质量比0.83)，当温度达到55℃时，加水369.4kg，控制流量要求反应液温度在87～100℃范围，2小时后进入液、渣分离，本例采用离心法，得成品液985kg，废渣15kg。成品液符合GB15892—2003标准。
实施例3，依照上例，取母液200kg，放入反应池，搅拌下一次加入铝酸钙粉164kg，常温加入折成质量浓度为100％工业合成盐酸114.8kg(质量比0.70)，当池内反应温度达60℃时，加水521.2kg，流量控制使得池内温度在87～100℃范围内。2.0小时后液、渣分离，本例采用压滤法，得成品液980kg，废渣20kg。成品液符合GB15892-2003标准。
实施例4，以Al2O3质量含量为10％的总产量计，取聚氯化铝母液300kg，放入反应锅内，在搅拌下一次加入铝酸钙粉(Al2O3含量51～52％，酸溶法)147kg，然后常温加入折成质量浓度为100％盐酸117.6kg(质量比0.80)，当锅内反应物温度达到55℃时，加水435.4kg，控制流量，使得锅内反应物温度在87～100℃之间，2小时后液、渣分离，本例采用离心法，得成品聚氯化铝液985kg，成品液符合GB15892—2003标准。
上述各例所得成品液的量包括母液量在内。工艺最后步骤为检验，符合标准的入库；指标稍差的折算成上述要求后作为母液。产品性能参数可在生产过程中调整。
当制取固体聚氯化铝成品时，还需要干燥工序。在实际生产中工业合成盐酸质量浓度一般为20.5％左右，此时应在总水量中扣除其含水量。如因盐酸浓度低使总水量超过上限时则应适当提高盐酸浓度。
Claims (2)
1.一种聚氯化铝的生产方法，以铝元素和工业合成盐酸为原料，其特征在于以每吨10％ Al2O3质量含量的液体成品计，工艺配方为：
铝元素为铝酸钙粉200～210kg，所说铝酸钙粉的Al2O3含量为51～52％(酸溶法)；
折成100％质量浓度的工业合成盐酸质量为上述铝酸钙粉的0.65～0.83；
水661.8～624.9kg。
2.如权利要求1所述的聚氯化铝的生产方法，其特征在于工艺步骤为：
a.配制母液，按母液量/(母液量+新形成产品量)计算，取聚氯化铝成品液为总产量的15～40％(质量比)，作为母液；
b.在上述母液不断搅拌的条件下，一次加入铝酸钙粉；
c.常温下，再加入工业合成盐酸；
d.加水，当反应容器内物料温度至55℃～70℃时开始加水，加水时流量控制，使溶液反应温度控制在87～100℃范围，如果温度达不到87℃时，补入蒸汽，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量；
e.从反应容器投加铝酸钙粉开始计时，2～3小时后分离液、渣，所说分离包括离心法或压滤法；
f.分离所得清液为成品液，化验合格后计量并入库。
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Effective date of registration: 20230418 Address after: 3/F, Building 2, No. 2555 Pinghai Road, Xitangqiao Street, Haiyan County, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314304 (Rooms 301-305) Patentee after: Zhejiang Jialing Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: No. 2555 Pinghai Road, Xitangqiao Street, Haiyan County, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314305 Patentee before: Zhejiang Haixiang water purification technology Co.,Ltd. |
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