聚合氯化鋁(PAC)粉體是一種水處理絮凝劑,其制備方法需結(jié)合原料來(lái)源、生產(chǎn)成本和產(chǎn)品性能(如氧化鋁含量、鹽基度、粒徑等)選擇。以下是工業(yè)上常用的幾種制備方法及關(guān)鍵工藝要點(diǎn):
一、噴霧干燥法(主流工業(yè)化方法)
原理:將 PAC 溶液經(jīng)霧化后與熱氣流接觸,快速干燥成粉末。該方法生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品純度和穩(wěn)定性好,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
操作流程
- 原料準(zhǔn)備
- 鋁源:常用鋁土礦、鋁灰、氫氧化鋁或金屬鋁(需根據(jù)原料成本和純度選擇)。
- 酸液:工業(yè)鹽酸(濃度 20%~30%),用于酸溶反應(yīng)。
- 中和劑:碳酸鈣、氫氧化鋁或氫氧化鈉,用于調(diào)節(jié)鹽基度。
- 酸溶反應(yīng)
- 將鋁源粉碎后與鹽酸按比例混合,在反應(yīng)釜中加熱至 80~100℃,發(fā)生酸溶反應(yīng):Al2
- O3
- +6HCl→2AlCl3
- +3H2
- O
- 反應(yīng)過(guò)程中需攪拌并控制鹽酸過(guò)量,確保鋁源充分溶解,生成氯化鋁溶液。
- 聚合反應(yīng)
- 向酸溶后的溶液中加入中和劑(如碳酸鈣),調(diào)節(jié)體系 pH 至 3.0~4.5,促進(jìn)鋁離子水解聚合,形成聚合氯化鋁溶液。
- 反應(yīng)溫度維持在 60~90℃,時(shí)間 2~4 小時(shí),期間監(jiān)測(cè)鹽基度(通??刂圃?40%~90%)。
- 噴霧干燥
- 霧化方式:采用壓力式噴嘴(適合高粘度溶液)或離心式霧化器,將 PAC 溶液霧化成細(xì)小液滴(粒徑 10~100 μm)。
- 溫度控制:
- 進(jìn)口溫度:180~220℃(提供足夠熱量蒸發(fā)水分)。
- 出口溫度:80~110℃(確保粉末干燥且不發(fā)生高溫分解)。
- 干燥后的粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器收集,包裝前可過(guò)篩(如 80 目)去除大顆粒。
-
中試噴霧干燥機(jī)主要特征:
1.噴霧干燥機(jī)采用彩色大觸摸屏操作,自帶記憶功能,
2.全自動(dòng)控制:一鍵式開機(jī),設(shè)定噴霧工藝參數(shù)后,溫度到達(dá)預(yù)定溫度,蠕動(dòng)泵啟動(dòng),觸摸屏上顯示運(yùn)行動(dòng)畫,運(yùn)行流程清晰顯示
3.手動(dòng)控制:如需在實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,可手動(dòng)調(diào)整,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程彩色觸摸屏動(dòng)態(tài)顯示(動(dòng)畫)。
4.關(guān)機(jī)保護(hù)功能:機(jī)器除風(fēng)機(jī)外停止運(yùn)行,設(shè)備不會(huì)因?yàn)檎`操作(關(guān)風(fēng)機(jī))而導(dǎo)致加熱部分燒壞。
5.噴霧、烘干及收集系統(tǒng)采用304不銹鋼材料制造,使得噴霧干燥過(guò)程在無(wú)污染、穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行,為科研人員掌控實(shí)驗(yàn)進(jìn)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供了便利,并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題。所有不銹鋼元件易拆卸,易清洗。
6.內(nèi)置無(wú)油空壓機(jī),噴粉的顆徑呈正態(tài)分布,流動(dòng)性非常好,而且噪音非常低(可選離心式霧化);
7.二流體噴霧的霧化結(jié)構(gòu),整機(jī)采用不銹鋼材料制造,設(shè)計(jì)緊湊,無(wú)需附屬設(shè)備,方便使用,歷久如新。(可選離心式霧化)
8.為了滿足用戶在實(shí)驗(yàn)范圍調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù)的要求,在干燥溫度控制的設(shè)計(jì)上采用實(shí)時(shí)調(diào)控PID恒溫控制技術(shù),使全溫區(qū)控溫準(zhǔn)確,加熱控溫精度±1℃。
9.為了保持樣品的純凈,配備了進(jìn)風(fēng)口過(guò)濾器。
10.進(jìn)料量可通過(guò)進(jìn)料蠕動(dòng)泵調(diào)節(jié),磁力攪拌器可選
11.干燥后的成品干粉,其顆粒度較均勻,95%以上的干粉在同一顆粒度范圍。
12.小型噴霧干燥機(jī)針對(duì)黏性物料,設(shè)有噴咀清潔器(通針),在噴咀被堵塞時(shí),會(huì)自動(dòng)清除,通針的頻率可調(diào)。