[发明专利]同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的方法，本发明还涉及一种实现该同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的方法的装置。

背景技术

聚氯化铝是优秀的净水剂产品，市场需求量逐年大幅增长，我国是聚氯化铝产品生产大国，2011年产量已超过150万吨，但聚氯化铝行业是一个市场竞争充分的行业，生产门槛低，行业内生产企业多达数百家，生产规模大部分在1-2万吨/年左右，大企业很少。

聚氯化铝的生产主要是采用铝矾土、铝酸钙、氢氧化铝、铝酸钠和盐酸等作为原料，首先在温度为100℃以上反应，合成液体聚氯化铝，然后再用干燥机将其干燥成固体产品，热源有高温蒸汽、高温导热油和高温热风，干燥机有滚筒干燥机和喷雾干燥机两种，目前，国内聚氯化铝的干燥生产，采用蒸汽滚筒干燥机生产的企业占大部分，为传统生产企业，该部分产品占全国产量50%左右。蒸汽滚筒干燥机生产，由于干燥热源温度低，只能干燥盐基度高于93%的产品，这类产品的液体氧化铝含量只有10%左右，因此，生产能耗高，吨产品煤耗高达500kg，另外，为保证产品的盐基度高于93%，生产过程中必须加入了大量的铝矾土和铝酸钙原料，产品中重金属含量高，只能用于污水处理使用；近年来，国内成功开发出导热油滚筒干燥机代替蒸汽滚筒干燥机生产固体产品，其核心是采用导热油热风炉带余热蒸汽锅炉，导热油循环利用，余热锅炉产生的蒸汽用于生产液体聚氯化铝，该技术已有部分企业使用，产量占全国产量的20%左右。导热油滚筒干燥机生产，由于干燥热源温度高，可以干燥盐基度高于88%的液体聚氯化铝产品，这类产品的液体氧化铝含量可以达到12%左右，因此，生产能耗较低，吨产品煤耗只用300kg，另外，由于液体产品的盐基度降低至88%，生产过程中可用氢氧化铝原料代替部分铝矾土，铝酸钙用量也减少了，因此产品中重金属含量可比蒸汽滚筒干燥机生产的产品低；该技术不足之处是导热油炉热风需要增加除尘脱硫系统，热风所带的热量未能得到充分利用；采用喷雾干燥机生产的技术含量较高，设备投资大，是滚筒干燥机的近十倍，因此采用此法干燥的企业不多，该部分产品占全国产量30%左右。但喷雾干燥机生产效率高，单机产量大，使用寿命长，使用寿命是滚筒干燥机的十多倍，生产适应性强，可以生产盐基度大于40%的任何聚氯化铝产品，如生产盐基度为70%-80%的产品时，液体聚氯化铝的氧化铝含量可控制到13.5%-14.5%，生产盐基度为40%-50%的产品时，液体聚氯化铝的氧化铝含量达到18.0%-19.0%，干燥相同产品需要蒸发的水分较少。喷雾干燥机生产热源为温度较高的热风，传统喷雾干燥机生产主要采用间接换热链条热风炉供热，热效率最高只有70%左右，且换热器需要经常清理，否则会降低换器换热效率，使总热效率低于70%，煤燃烧产生的烟气还要增加脱硫除尘设施，生产盐基度为70%-80%，氧化铝含量可控制到13.5%-14.5%的聚氯化铝产品时，吨产品煤耗达到380-400kg，另外，液体聚氯化铝生产还需要建蒸汽锅炉供汽，这种喷雾干燥方式已有20多年历史，其产量目前仍占喷雾干燥产品的50%。近年来，国内成功开发了直燃炉供热的喷雾干燥生产技术，其核心是采用直燃热风炉，直接将净化烟气作为喷雾干燥热源，热效率达到90%以上，生产系统不需要另建脱硫除尘设施，生产盐基度为70%-80%，氧化铝含量可控制到13.5%-14.5%的聚氯化铝产品时，吨产品煤耗只用300-320kg，采用该技术生产的产量目前已占到喷雾干燥产品的50%。该技术不足之处是系统不产生蒸汽，生产液体聚氯化铝工段还需要增加蒸汽锅炉供热，而小蒸汽锅炉环评难以通过。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种供热系统集中，供热效率高，聚氯化铝产品生产能耗低，污染小，运行费用低的同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现供热系统集中，供热效率高，聚氯化铝产品生产能耗低，污染小，运行费用低的同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的装置。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供同时提供多种洁净热源供制备聚氯化铝的方法，包括以下步骤：

1）制备干净的高温热风：上煤机将燃煤送到燃煤机燃烧室，燃煤在燃烧室燃烧产生600-900℃的高温热风，助燃风机将热风送到高温净化室净化，净化后分别通过三个高温闸板阀控制通往导热油换热器、蒸汽发生器和混风室的烟气量，保证高温烟气的合理分配；