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江河化工 2023-06-30 03:34
(1)用氯化铝生产PAC
以结晶氯化铝为原料,经沸腾热解法制得固体PAC产品。结晶氯化铝在一定温度下热解生成氯化氢和水,聚合变成粉末状产物
。由于结晶氯化铝可直接与铝酸钙反应,既节省原料和能源,又不会造成污染,但目前已很少采用这种方法。
方法是将结晶氯化铝溶液与铝酸钙在加热条件下反应,得到碱度为80%~90%的产品。一般情况下,每1t
结晶氯化铝(Al2O3 质量分数为10%)可制得5t PAC。
(2)用金属铝生产聚合氯化铝
金属铝法所用的原料主要是铝加工过程中产生的边角料,如铝屑、铝灰、铝渣和铝型材废渣等。技术上可分为酸法、碱法、中和法和原电池法。
目前,国内以金属铝为原料生产PAC的厂家多采用酸法制备,酸法反应速度快,设备投资少,工艺简单,操作方便。但溶液中杂质含量高,产品质量不稳定,对设备腐蚀严重。碱法生产工艺相对难度大,设备投资高,且成本较高,限制了它的推广应用。
中和法的特点是结合了酸法和碱法的优点。电池法工艺是铝灰酸溶一步法的改进工艺,根据电化学原理,金属铝可以与盐酸反应形成原电池,在圆柱形反应室的底部,放置由铜或不锈钢等材料制成的金属筛网
作为阴极,用铝屑作为阳极,加入盐酸反应最终生成PAC产品。该工艺可以利用反应中产生的气泡上浮的作用使溶液定向,取代机械搅拌,大大节约了能耗。不过,目前大规模生产仍采用反应釜或反应池。
(三)PAC的其他制备方法
以废分子筛为原料制备PAC。该分子筛催化剂的主要化学成分为活性Al2O3和SiO2,其中Al2O3
的质量分数在 40%~50%之间,SiO2的质量分数为
30% ~35%。分子筛催化剂使用一段时间后,其催化能力有所下降,但Al2O3和
SiO2 含量变化不大。分子筛中的Al2O3是制备聚合氯化铝的主要原料之一,PAC的制备方法有酸溶法和聚合法。
通过实验确定了最佳制备工艺条件,产品各项指标均符合《水处理剂氯化铝》的要求。如果将该技术产业化,可减少废分子筛对环境的污染,节约资源。
以多晶硅残液和赤泥为主要原料制备PAC,既可减少氯硅烷残液和赤泥对环境的污染,又可充分利用其中的有效成分,符合绿色发展理念。
研究表明,在盐酸质量分数为15%,反应时间为60分钟,反应温度为80°C的条件下,产品各项指标均符合《生活饮用水用聚氯化铝》
的要求。