一种聚氯化铝制备装置的制作方法

1.本实用新型属于聚氯化铝生产技术领域，具体而言，涉及一种聚氯化铝制备装置。


背景技术：

2.聚氯化铝，俗称净水剂，又名聚合氯化铝，简称聚铝，英文名字pac；它是一种多羟基、多核络合体的阳离子型无机高分子絮凝剂，固体产品外观为红褐色、黄色或白色固体粉末，其化学分子式为[al2(oh)ncl
6-n
]m(式中，1≤n≤5，m≤10)，其中m代表聚合程度，n表示pac产品的中性程度，易溶于水，有较强的架桥吸附性，在水解过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化变化，最终生成[al2(oh)3(oh)3]，从而达到净化目的。
[0003]
目前生产聚氯化铝的方法主要有金属铝(包括铝灰、铅渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化铝法等；其中，活性氢氧化铝法制备聚氯化铝中以盐酸和活性氢氧化铝为主要原料，涉及强酸介质，故需具备耐磨损、耐强酸腐蚀、耐热等能力，但现有的反应罐为了提高耐腐蚀性，通常会在罐体内壁涂覆防腐材料，但由于活性氢氧化铝在反应过程中为了提高反应效率需采用搅拌器不停的搅拌，而搅拌过程中，活性氢氧化铝会对罐体内壁造成磨损，长期下来，罐体内壁的防腐层易破损，从而对罐体造成腐蚀，不仅影响聚氯化铝的生产，且需经常对反应罐检查维护，浪费大量的人力物力。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种聚氯化铝制备装置，有效防止腐蚀的同时大大提高了耐磨性，使罐体的使用寿命更长，减少了维护次数，节约了人力物力，避免聚氯化铝的生产受到影响。
[0005]
为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种聚氯化铝制备装置，包括罐体，罐体内壁设置有碳化硅耐磨层，碳化硅耐磨层内壁设有耐酸砖层，且罐体底部的耐酸砖层厚度大于罐体内壁的耐酸砖层厚度。
[0006]
进一步的，所述罐体内还转动支承有搅拌轴，且搅拌轴上安装有搅拌桨。
[0007]
进一步的，所述搅拌轴和搅拌桨外壁均设有防腐玻璃钢层。
[0008]
进一步的，所述罐体顶部还安装有水封槽，且搅拌轴上还套设有水封盖，水封盖在搅拌轴上可轴向移动和周向转动，且水封盖盖设在水封槽上。
[0009]
进一步的，所述罐体上还设有蒸汽管道，蒸汽管道的出口端延伸至罐体底部。
[0010]
进一步的，所述罐体内壁上还安装有蒸汽导向座，蒸汽导向座上安装有导向管，蒸汽管道的出口端插设在导向管内，且导向管的出口端与罐体的轴线方向垂直。
[0011]
进一步的，所述罐体内还安装有多组加强筋，多组加强筋沿罐体的高度方向间隔排布。
[0012]
进一步的，所述罐体上还安装有延伸至罐体内的安装管，且安装管内灌装有导热介质。
[0013]
进一步的，所述安装管外壁涂覆有耐磨层。
[0014]
进一步的，所述罐体上还设有排气口、进酸口、进水口、出料口和投料口。
[0015]
本实用新型的有益效果是,
[0016]
通过在罐体内部安装碳化硅耐磨层和耐酸砖层，有效防止腐蚀的同时大大提高了耐磨性，使罐体的使用寿命更长，减少了维护次数，节约了人力物力，避免聚氯化铝的生产受到影响。
附图说明
[0017]
附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0018]
图1是本实用新型提供的聚氯化铝制备装置的结构示意图；
[0019]
图2是本实用新型提供的聚氯化铝制备装置的俯视图；
[0020]
图3是水封盖与水封槽的配合示意图；
[0021]
图4是图1中a-a的局部放大图；
[0022]
图5是管托的结构示意图。
[0023]
附图中标记及相应的零部件名称：
[0024]
1、罐体，2、碳化硅耐磨层，3、耐酸砖层，4、搅拌轴，5、搅拌桨，6、水封槽，7、水封盖，8、蒸汽管道，9、蒸汽导向座，10、导向管，11、加强筋，12、安装管，13、投料口，14、排气口，15、进酸口，16、进水口，17、出料口，18、管托，19、支撑卡。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
[0026]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
[0027]
如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型提供的一种聚氯化铝制备装置，包括罐体1，罐体1内壁设置有碳化硅耐磨层2，碳化硅耐磨层2具有硬度大、耐热性腔、耐氧化性腔和耐腐蚀性强的特点，且碳化硅耐磨层2内壁设有耐酸砖层3，耐酸砖层3具有耐腐蚀性强的同时使罐体1的耐磨性大大提高。通过在碳化硅耐磨层2内壁上设置耐酸砖层3，耐酸砖层3可对碳化硅耐磨层2进行保护，使活性氢氧化铝与盐酸反应过程中，活性氢氧化铝不会对碳化硅耐磨层2造成磨损，从而使罐体1的耐腐蚀性得到保证，使罐体1的使用寿命更长，可大大减少维护次数，节约了人力物力，避免聚氯化铝的生产受到影响；同时，通过在碳化硅耐磨层2内壁上设置耐酸砖层3，使罐体1内安装其他结构元件时不会对碳化硅耐磨层2造成破坏。
[0028]
由于活性氢氧化铝与盐酸在反应过程中，受重力作用，活性氢氧化铝会沉积在罐体1底部，从而使聚氯化铝在制备过程中，罐体1底部的磨损程度大于罐体1侧壁的磨损程度，因此，为了防止罐体1底部更快被磨损破坏，可使罐体1底部的耐酸砖层3厚度大于罐体1内壁的耐酸砖层3厚度，具体的，罐体1底部的耐酸砖层3厚度与罐体1侧壁上的耐酸砖层3厚度的比例可设置成3～5:1，例如，罐体1底部的耐酸砖层3厚度可为100mm，罐体1侧壁上的耐
酸砖层3厚度为20mm。
[0029]
在一些实施方式中，所述罐体1内还转动支承有搅拌轴4，搅拌轴4的中心轴线与罐体1的中心轴线在同一直线上，且搅拌轴4上还安装有搅拌桨5，搅拌桨5沿搅拌轴4的半径方向延伸，且搅拌桨5可以为多个，多个搅拌桨5分为多组，多组搅拌桨5沿搅拌轴4的轴线方向间隔排布，且相邻两组搅拌桨5之间错位排布。所述罐体1顶部还安装有安装架，安装架上安装有驱动电机，且搅拌轴4的上端贯穿罐体1顶部与驱动电机的输出端连接，使驱动电机在转动时可带动搅拌轴4同步转动，从而使搅拌轴4上的搅拌桨5对罐体1内的盐酸与活性氢氧化铝搅拌混合，使盐酸与活性氢氧化铝的反应效率大大提高。
[0030]
在一些实施方式中，所述搅拌轴4和搅拌桨5外壁均设有防腐玻璃钢层，玻璃钢的厚度为10mm，有效提高搅拌轴4和搅拌桨5的耐腐蚀性，提高搅拌轴4与搅拌桨5的使用寿命。
[0031]
在一些实施方式中，所述罐体1顶部还开设有安装孔，安装孔的中心与搅拌轴4的中心在同一直线上，罐体1顶部还安装有法兰盘，法兰盘内缘安装后水封槽6，水封槽6内灌注有水，水封槽6贯穿安装孔向罐体1内延伸，且水封槽6呈环形槽，水封槽6的内圆面低于水封槽6的外圆面，水封槽6的外圆面可与安装孔孔壁焊接固定，水封槽6的外圆面上端可与法兰盘焊接固定；所述搅拌轴4上还套设有水封盖7，水封盖7呈帽盖状，水封盖7盖设在水封槽6内，且水封盖7上开设有通孔，搅拌轴4贯穿通孔向上延伸，搅拌轴4与通孔间隙配合，水封盖7在搅拌轴4上不仅可轴向移动，水封盖7在搅拌轴4上还可周向转动，使搅拌轴4在转动时不会带动水封盖7同步转动。当罐体1内压力升高时，罐体1内的压力会先作用到水封槽6内的水，从而使罐体1内的气体不会直接通过搅拌轴4与水封盖7之间的间隙排出，有效防止罐体1内的气体产生泄露。
[0032]
在一些实施方式中，所述罐体1上还设有蒸汽管道8，蒸汽管道8沿罐体1的内壁设置，蒸汽管道8的进口端贯穿罐体1向外延伸，且蒸汽管道8的出口端延伸至罐体1的底部，此处蒸汽管道8用于向罐体1内输送高温蒸汽，从而对罐体1内的活性氢氧化铝与盐酸进行加热，促使盐酸与活性氢氧化铝的反应。为了使蒸汽管道8的安装更加稳固，耐酸砖层3上可固定安装多个管托18，如图5所示，并使多个管托18沿蒸汽管道8的轴线方向间隔排布，且管托18为安装在耐酸砖层3上的耳座，耳座上开设有蒸汽管道8配合的贯穿孔，蒸汽管道8贯穿贯穿孔，使蒸汽管道8可受到支撑和限位；同时，还可在耐酸砖层3上安装多个支撑卡19，支撑卡19可为u型卡座，蒸汽管道8支撑在u型卡座内，多个支撑卡19均间隔设置在相邻两个管托18之间，支撑卡19对蒸汽管道8进行支撑，使蒸汽管道8的安装更加稳固。
[0033]
在一些实施方式中，所述罐体1内壁上还安装有蒸汽导向座9，蒸汽导向座9安装在耐酸砖层3上，蒸汽导向座9主要对蒸汽管道8送入的蒸汽进行导向并排入到罐体1内；所述蒸汽导向座9上埋设有导向管10，导向管10呈圆弧状，且导向管10的进口端沿罐体1的高度方向延伸，且蒸汽管道8的进口端插设在导向管10的进口端，导向管10的出口端向罐体1的中心延伸，使进入到导向管10内的蒸汽沿水平方向排出，有效避免蒸汽直接向罐体1顶部排出，使罐体1内的加热效果更好；同时，通过单独设置导向座对蒸汽管道8排出的蒸汽进行引导，使蒸汽管道8的出口端不需要弯折沿罐体1的轴线方向延伸，使蒸汽管道8的安装更加稳定，避免对蒸汽管道8和耐酸砖层3造成破坏，使本实用新型的使用寿命更长。
[0034]
在一些实施方式中，所述罐体1内还安装有多组加强筋11，多组加强筋11沿罐体1的高度方向间隔排布，使罐体1的结构强度得到保证；同时，为了避免加强筋11对搅拌轴4的
转动造成阻碍，将同一组中的加强筋11分为两部分，并使两部分加强筋11分别位于搅拌轴4的两侧。此处，两部分加强筋11均包括横筋和纵筋，横筋的两端均安装在耐酸砖层3上，且纵筋的一端水平垂直固定在横筋上，纵筋的另一端固定在耐酸砖层3上，通过横筋与纵筋的共同配合，使罐体1的圆周方向可受到加强筋11的支撑，使罐体1的结构强度更大。为了使罐体1顶部的结构强度更大，罐体1顶部也可安装加强筋11。
[0035]
在一些实施方式中，所述罐体1上还安装有延伸至罐体1内的安装管12，安装管12的进口端贯穿罐体1向上延伸，且安装管12的进口端具有法兰盘结构，从而方便温度检测设备安装；所述安装管12内灌装有导热介质，导热介质可为导热油，导热介质也可为导热效率高的其他介质，温度检测设备安装在安装管12的进口端上后，温度检测设备的探头延伸至导热介质内，通过对导热介质的温度进行检测，从而得出罐体1内的温度，使温度检测设备的探头不需要直接伸入到活性氢氧化铝与盐酸的混合物料中，使温度检测设备的探头得到有效保护，使温度检测设备的使用寿命大大提高。此处，为了保证安装管12的安装更加稳固，耐酸砖层3上还可安装固定安装管12的管托18和支撑安装管12的支撑卡19
[0036]
在一些实施方式中，所述安装管12外壁涂覆有耐磨层，耐磨层的材质可直接采用碳化硅，在保证导热效率的同时使安装管12具有耐磨、耐腐蚀的性质，使安装管12的使用寿命更长。
[0037]
在一些实施方式中，所述罐体1上还设有排气口14、进酸口15、进水口16、出料口17和投料口13，排气口14用于将活性氢氧化铝与盐酸反应过程中产生的气体集中排出罐体1，进酸口15用于将盐酸送入到罐体1内，进水口16用于向罐体1内补充活性氢氧化铝与盐酸反应过程中所需的工艺水，出料口17用于将活性氢氧化铝与盐酸反应产生的产物排出罐体1，投料口13用于将活性氢氧化铝投入到罐体1内。此处，进水口16也可直接并联在进酸口15上或将进酸口15并联在进水口16上，使罐体1上的管路连接结构更加简单。
[0038]
本实用新型在制备聚氯化铝时，将盐酸通过进酸口15送入到罐体1内，将活性氢氧化铝通过投料口13送入到罐体1内，将工艺水通过进水口16送入到罐体1内，并启动驱动电机，驱动电机带动搅拌轴4转动，搅拌轴4的搅拌速度为40转/分～100转/分，搅拌轴4上的搅拌桨5对罐体1内的盐酸与活性氢氧化铝搅拌混合；同时，高温蒸汽通过蒸汽管道8送入到导向管10内，并沿导向管10排出，使盐酸、活性氢氧化铝在温度为80℃～110℃的条件下进行反应得到聚氯化铝溶液，并控制罐体1内的ph值在4.0～6.0，最后将反应得到的聚氯化铝溶液通过出料口17排出罐体1。
[0039]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
[0040]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
[0041]
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。