聚氯化鋁(聚合氯化鋁)是一種無機高分子混凝劑,由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。分子式如下:[AL2(OH)nCL6-n]m(n為1-5 .m≤10)鹽基度:B=n/6×100%,其混凝作用表現如下: a、水中膠體物質的強烈電中和作用。 b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。 c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。 聚(合)氯化鋁在水中主要形態為AL13O4(OH)247+
目前國內一般采用酸溶一步法工藝,先用鋁礬土溶解反應,然后通過鋁酸鈣調鹽基度。
國內在PAC制備方面存在以下三方面的難點:
一、 產品純度的問題:
一般認為氧化鋁的含量越高,則純度越好,使用效果也好,大多數企業都是以鋁土礦、鋁酸鈣和副產鹽酸生產單一的低品質聚合氯化鋁產品,生產規模小,技術含量低,氧化鋁含量液體從9-13不等,水平參差不齊。
二、 不溶物的問題:
所用的礦物原料一般成份復雜,粉碎的越細,氧化鋁溶出率越高,但也造成不溶物難以沉淀。目前國內一般以下三種方式實現固液分離:1、自然沉降法,通常需要時間非常長,需要一定的場地建設大的沉降池;2、板框壓濾機過濾,但投資較高,費用大,也有的采用臥式螺旋離心機,費用投資也很大;3、投加聚丙烯酰胺等助凝劑,控制好投放量,效果不錯。
三、鹽基度問題:
鹽基度越高通常產品的絮凝作用越好。一般可在低鹽基度產品中投加鋁屑、鋁酸鈉、碳酸鈣、碳酸鋁、氫氧化鈉凝膠、石灰等來提高鹽基度。若考慮到不引入重金屬和其它雜質。一般采用加鋁屑和鋁酸鈉的方法。但成本要高于鋁酸鈣和鋁灰,目前國內較多企業采用鋁酸鈣調整鹽基度。
關于干燥方面的問題解釋如下:
1、關于熱源的問題,建議最好采用常規的燃煤熱風爐,關于脫硫的問題是這樣,因為煤里面含有硫,在燃燒時會產生二氧化硫,在干燥過程中會有一部分被物料吸收,大部分會隨尾氣進入到水膜除塵器內被水洗滌吸收,但不會完全吸收,剩余的則會排空。排空的多少取決于煤的含硫量以及水膜吸收的效果的好壞,水膜循環水里面加少許堿進行中和,這樣吸收效果會比用不加堿的水循環好很多。
根據我們了解國內幾家大的生產聚鋁的企業如廣西南寧化工廠、河南焦作愛爾?、鞏義、新鄉華星水務、山東淄川永新化工、東營新邦化工等幾個廠都是采用這種熱源方式,只是在熱煙氣除塵上有所差異。有的是在燃煤熱風爐后面加沉降室以及旋風分離器的二級除塵方式,有的只加沉降室,有的是只采用旋風分離器的方式。
熱源工藝:可以考慮的形式如水煤氣,這需要購置煤氣發生爐,成本和燃煤差不多;天然氣、城市煤氣,不同地區不一定具備氣源條件,價格也不一樣,成本考慮的話主要看供氣的價格。其他方式:如間接換熱的燃煤熱風爐、或者導熱油爐熱風爐,能源消耗多會比燃煤熱風爐增加40%左右。
2、聚鋁干燥的三大難點:
2.1腐蝕問題,因為料液內含氯離子,在離子狀態下對金屬會產生嚴重的晶間腐蝕。目前解決方案:供料系統均采用塑料材質的輸送管道;給料泵采用四氟泵;霧化器采用鈦合金材質;干燥塔、旋風分離器均采用316L不銹鋼材質;水膜除塵器及排空管道采用玻璃鋼材質。腐蝕問題基本都可以解決。
目前不同的廠家材質使用的方式不一樣,有的廠家干燥塔及旋風分離器采用普通碳鋼材質,有的廠家采用不銹鋼304材質,但大部分廠家采用316L材質。
我們也是采用316L材質。
料液還具有一定的磨損性,因為原料里面都含有不同程度少量的二氧化硅,因此霧化器的霧化盤均采用鑲嵌的耐磨噴嘴,以解決霧化盤的磨損問題。
2.2強吸濕性:
取同樣數量的聚鋁、造紙黑液干粉(木素)、氯化鈣、魚漿液干粉放置在空氣中,聚鋁和氯化鈣的吸潮性差不多。其余兩種略差。
具有強吸濕性的物料在干燥過程容易粘結在干燥器的壁面上,特別是在沒有干透的情況下更容易粘結到壁面(干燥塔內壁、旋風內壁等),另外出料口位置出料難,比如塔下出料口、旋風出料口,因為系統均為負壓狀態,出料口位置也是冷風漏風最厲害的地方(冷風漏到系統內),冷風與干粉接觸,就會導致干粉吸濕,所以在各個出料口位置均不能設置轉動部件,如旋轉卸料閥等。
目前有經驗的廠家,出料口什么都不安置,簡單扎一個密封好的軟布袋接料。
最簡單的方式也是最好用的方法。
我們在干燥塔、旋風分離器、料倉等設備外壁安裝氣體震打裝置,以防止在干燥不好的情況下產生粘壁現象。
2.3、出料溫度高:
聚鋁要干燥到一定水份,排風溫度會較高,一般控制120~130度左右,干燥好的干粉排料溫度都在60度左右,直接包裝入袋很容易結塊。
但目前沒有好的冷卻方式,因為物料接觸自然冷風很容易吸濕。
我們的方式是采用氣力輸送冷卻,氣力輸送用風一部分是來自除濕機除濕的空氣,另一部分風是來自熱風爐后除塵的熱風,兩路風混合起來進入冷卻系統冷卻。但該方式增加一部分投資,所以有選擇的根據廠家需要提供。
簡單方式是裝到袋內后,先不封口,放置一回后封口。
常州市佳騰干燥制粒設備有限公司
技術部宣 20120827
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