专利名称：铝系絮凝剂生产装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到絮凝剂的生产设备，具体而言是铝系絮凝剂生产装置。
(二)
背景技术：
聚合氯化铝(PAC)和聚合氯化铁铝(PAFC)是铝系絮凝剂的主流产品， 其生产工艺有"一步法"和"两步法"。采用"一步法"生产工艺时，其主要生 产设备是内衬防腐层的水泥池。优点是设备投资少，人工成本低；缺点是有效 成份溶出率低，反应时间太长(约3天)，酸雾污染严重，生产设施占地面积大。 采用"两步法"生产工艺时，其主要生产设备是内衬搪玻璃反应罐和调节罐， 其配套设备是板框式压滤机和燃煤蒸汽锅炉。优点是有效成份溶出率较高，反 应时间较短，酸雾污染不太严重；缺点是设备投资多，搪玻璃反应罐和调节罐 内壁磨损快，使用寿命短，维修更换设备停产时间长。另外搪玻璃反应罐为夹 套式蒸汽间接加热方式，升温慢，热效率低。板框式压滤机和燃煤蒸汽锅炉系 统占地面积大，煤烟尘污染大气，煤渣存放和处理麻烦。板框式压滤机清洗繁 琐，影响连续化生产。人工运行成本较高。经检索专利文献发现，具有代表性 的搪玻璃反应罐有三篇"复合式搪玻璃反应罐"(200420023488.1)、"新一代 搪玻璃反应罐及其制造方法"(200410067704.7)、"新型搪玻璃反应罐" (02268137.X)。这些专利产品仍然存在上述缺点。其配套设备未发现有关专利
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(三)
发明内容
本发明的目的就在于自主创新，研制提供与众不同的内衬刚玉砖反应釜和 内衬刚玉砖调节釜，并改变其加热方式，更新改进固液分离设备和蒸汽锅炉系 统，提供一套"两步法"优化集成铝系絮凝剂生产装置，克服已有技术上述缺 点，并具有规模化生产，生产设施占地面积小，溶出率高，无污染，运行经济 等优点。
上述目的是由下述技术方案实现的
铝系絮凝剂生产装置，包括主要设备反应釜、调节釜，配套设备固液分离
机、蒸汽锅炉、酸储罐、沉降熟化池、储药池、泵及管线。其特征是主要设备 为内衬刚玉砖反应釜和内衬刚玉砖调节釜。反应釜的加热方式为釜腔蒸汽直接 加热。配套设备为卧式螺旋离心式固液分离机和燃气蒸汽锅炉系统。另外增设 了酸汽回收系统和操作控制柜。反应釜、调节釜和操作控制柜安装在室内操作 平台上。固液分离机、燃气蒸汽锅炉系统、酸储罐、沉降熟化池和储药池都在 室外。各设备互相之间用管线相连。各种泵安装在进、出料管线中。
上述装置中反应釜和调节釜的釜壁由钢制外壳和刚玉内衬层组成。用耐温 防腐胶把刚玉砖直接粘贴在碳钢外壳内壁上。刚玉砖瘡接缝处及贴壁处用的衬 胶中掺入一部分刚玉粉，使其粘贴更加密实牢固。釜底部的卸料口处衬贴环形 刚玉砖。
上述装置中的燃气蒸汽锅炉系统由天然气储罐、气管线、燃气蒸汽锅炉和 蒸汽阀门组成。气管线的一端与天然气储罐相连，另一端与燃气蒸汽锅炉相连。 蒸汽锅炉通过蒸汽管线和蒸汽阀门给反应釜加热。
上述装置中的酸汽回收系统由酸回收罐、酸汽回收管线和酸回收泵组成。 反应釜的酸汽出口与酸回收罐的进口用酸汽回收管线相连。酸回收罐、酸回收 泵、酸储罐之间都用酸回收管线相连。
上述装置中反应釜的进酸管线和调节釜的出料管线，都用工程塑料管。酸 汽回收管线和反应釜的物料输送管线，都用内衬四氟材料管线，防止被酸腐蚀。
按照上述技术方案提供的铝系絮凝剂生产装置，由于其反应釜和调节釜改
为内衬刚玉砖，内壁的耐磨性能大大提高，所以其使用寿命可延长8倍以上； 由于反应釜加热方式改为釜腔蒸汽直接加热，所以物料升温更快，有效成份溶 出率更高，热效率也更高；由于增设了酸汽回收系统，避免了酸雾污染和对现 场人员的危害。还由于燃气蒸汽锅炉系统代替了燃煤蒸汽锅炉系统，占地面积 节省70%以上，消除了烟尘污染大气，不再有存放和处理煤渣的麻烦，实现了 自动化操作，降低了人员运行成本，更加安全可靠。还由于卧式螺旋离心式固 液分离机代替了板框式压滤机，实现了连续化生产，提高了固液分离效率和生 产效率，简化了生产工艺流程。由此可见，本发明具有较高的技术创新价值、 显著的经济效益、社会效益和可预期的推广应用前景。
附图是本发明全套装置组成及安装布局示意图。
具体实施方式
结合
一个实施例
附图中，l是天然气储罐，2是天然气管线，3是燃气蒸气锅炉，4是蒸汽
阀门，5是蒸汽管线，6是反应釜，7是进酸管线，8是酸回收管线，9是酸回收 罐，IO是酸回收泵，11是酸储罐，12是反应釜室内操作平台，13、 17是出料 阀，14是物料输送泵，15是物料输送管线，16是调节釜，18是出料管线，19 是沉降熟化池，20是上料泵，21是离心式固液分离机，22是分离机固体杂质出 口， 23是储药池，24是产品输送泵，25是产品储罐，26是操作控制柜。
由附图所示，铝系絮凝剂生产装置包括反应釜6、调节釜16、固液分离机 21、蒸汽锅炉3、酸储罐11、沉降熟化池19、储药池23、泵10、 14、 20、 24 及管线2、 5、 7、 8、 15、 18。其特征是主要设备为内衬刚玉砖反应釜6和内衬 刚玉砖调节釜16。反应釜6的加热方式为釜腔蒸汽直接加热。配套设备为卧式 螺旋离心式固液分离机21和燃气蒸汽锅炉系统。另外增设了酸汽回收系统和操 作控制柜26。反应釜6、调节釜16和操作控制柜26安装在室内操作平台12上。 固液分离机21、蒸汽锅炉系统1~4、酸储罐11、沉降熟化池19和储药池23都 在室外。各设备互相之间用管线相连。各种泵安装在进、出料管线中。
附图中反应釜6和调节釜16的釜壁由钢制外壳和刚玉内衬层组成。用耐温 防腐胶把刚玉砖直接粘贴在碳钢外壳内壁上。刚玉砖的接缝处及贴壁处用的衬 胶中掺入一部分刚玉粉，使其粘贴更加密实牢固。釜底部的卸料口处衬贴环形 刚玉砖。
由附图所示，燃气蒸汽锅炉系统由天然气储罐l、气管线2、燃气蒸气锅炉 3和蒸汽阀门4组成。气管线2的一端与天然气储罐1相连，另一端与燃气蒸气 锅炉3相连。蒸汽锅炉3通过蒸汽管线5和蒸汽阀门4给反应釜6加热。
由附图所示，酸汽回收系统由酸回收罐9、酸汽回收管线8和酸回收泵10 组成。反应釜6的酸汽出口与酸回收罐9的进口用酸汽回收管线8相连。酸回 收罐9、酸回收泵IO、酸储罐11之间都用酸回收管线8相连。
由附图所示，反应釜6的进酸管线7和调节釜16的出料管线18，都用工程 塑料管。酸汽回收管线8和反应釜6的物料输送管线15，都用内衬四氟材料管
线，防止被酸腐蚀。
该装置工作流程说明由附图所示，第一步溶出反应首先按一定的比例
向反应釜6投加物料(铝矾土和盐酸)，盐酸的投加是由酸储罐11经管线7进 入反应釜6内的。物料加足后，开启蒸汽管线5中的阀门4，具有规定压力的热 蒸汽进入反应釜6，对釜中物料直接加热，物料在搅拌状态进行溶出反应。当溶
出反应到规定时间，通过酸汽回收管线8卸压。釜内酸汽由酸汽回收管线8进 入酸回收罐9。当酸回收罐9内的酸液达到规定的浓度时，由酸回收泵10打回 到酸储罐ll中被循环利用。第二步调节反应打开反应釜6下部的出料阀13， 经物料输送泵14和输送管线15把溶出反应好的物料打入调节釜16，并加入调
节剂(铝酸钙粉)搅拌进行调节反应，到达规定时间为止。第三步沉降打开
调节釜16下部的出料阀17，物料经出料管线18进入沉降熟化池19，按规定时 间进行沉降熟化(初歩固液分离)。第四步固液分离液态物料在沉降熟化池19 内沉降熟化后， 一部分固体杂质下沉到池底，液体物料中仍然含有固体杂质。 再经上料泵20进入离心式固液分离机21，进行固液分离。固体杂质从出口22 分离出去，液体产品则进入储药池23 。再经产品输送泵24把PAC或PAFC液 体产品打入产品储罐25。安装在室内操作平台12上的操作控制柜26，用来操 作反应釜6和调节釜16的搅拌电机和进酸泵的启、停，并有控制釜内温度等功 能。 一台K5000的反应釜6，从加料开始，到反应完毕，再加上调节釜16的反 应时间，共约6小时。
权利要求
1.一套铝系絮凝剂生产装置，包括反应釜(6)、调节釜(16)、固液分离机(21)、蒸汽锅炉(3)、酸储罐(11)、沉降熟化池(19)、储药池(23)、泵(10、14、20、24)及管线(2、5、7、8、15、18)，其特征是主要设备为内衬刚玉砖反应釜(6)和内衬刚玉砖调节釜(16)，反应釜(6)的加热方式为釜腔蒸汽直接加热，配套设备为卧式螺旋离心式固液分离机(21)和燃气蒸汽锅炉系统，另外增设了酸汽回收系统和操作控制柜(26)，反应釜(6)、调节釜(16)和操作控制柜(26)安装在室内操作平台(12)上，固液分离机(21)、蒸汽锅炉系统(1～4)、酸储罐(11)、沉降熟化池(19)和储药池(23)都在室外，各设备互相之间用管线相连，各种泵安装在进、出料管线中。
2. 根据权利要求1所述的铝系絮凝剂生产装置，其特征是反应釜(6)和 调节釜(16)的釜壁由钢制外壳和刚玉内衬层组成，用耐温防腐胶把刚玉砖直 接粘贴在碳钢外壳内壁上，刚玉砖的接缝处及贴壁处用的衬胶中掺入一部分刚 玉粉，釜底部的卸料口处衬贴环形刚玉砖。
3. 根据权利要求l所述的铝系絮凝剂生产装置，其特征是燃气蒸汽锅炉系 统由天然气储罐(1)、气管线(2)、燃气蒸汽锅炉(3)和蒸汽阀门(4)组成， 气管线(2)的一端与天然气储罐(1)相连，另一端与燃气蒸汽锅炉(3)相连， 燃气蒸汽锅炉(3)通过蒸汽管线(5)和蒸汽阀门(4)给反应釜(6)加热。
4. 根据权利要求1所述的铝系絮凝剂生产装置，其特征是酸汽回收系统由 酸回收罐(9)、酸汽回收管线(8)和酸回收泵(10)组成，反应釜(6)的酸 汽出口与酸回收罐(9)的进口用酸汽回收管线(8)相连，酸回收罐(9)、酸 回收泵(10)、酸储罐(11)之间都用酸回收管线(8)相连。
5. 根据权利要求1所述的铝系絮凝剂生产装置，其特征是反应釜(6)的 进酸管线(7)和调节釜(16)的出料管线(18)，都用工程塑料管，酸汽回收 管线(8)和反应釜(6)的物料输送管线(15)，都用内衬四氟材料管线。
全文摘要
本发明是一套铝系絮凝剂生产装置，属于聚合化学反应设备。其特征是主要设备为内衬刚玉砖反应釜和内衬刚玉砖调节釜。反应釜的加热改式为釜腔蒸汽直接加热。配套设备为卧式螺旋离心式固液分离机、燃气蒸汽锅炉系统、酸汽回收系统和操作控制柜。反应釜、调节釜和操作控制柜安装在室内操作台上。固液分离机、蒸汽锅炉系统、酸储罐、沉降熟化池和储药池都在室外。设备之间用管线相连。各种泵安装在进、出料管线中。该装置中的反应釜和调节釜内壁耐磨性大大提高，使用寿命可延长8倍，物料升温快，溶出率高，热效率高，无酸污染。燃气锅炉系统占地面积少，人工运行成本低，安全可靠，无烟尘污染，无煤渣。节能又环保，经济效益和社会效益显著。
文档编号C02F1/52GK101343101SQ200810139100
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者冯国贞, 孙元昌, 蓬 张, 强 李, 王孝福, 胜 辛 申请人:胜利油田新邦化工有限责任公司