[发明专利]一种氯化铝蒸发结晶的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工工艺，具体的是指一种生产氯化铝过程中的蒸发结晶工艺。

背景技术

氯化铝的化学式为AlCl₃，氯化铝的工业品是一种无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末。氯化铝在空气中极易吸收水分并部分水解放出氯化氢而形成酸雾。

目前氯化铝的生产一般是采用一步酸溶法粉煤灰制取氧化铝，在氯化铝的生产过程中需要对氯化铝的原料液进行蒸发浓缩，目前的蒸发浓缩工艺大部分采用多效蒸发，一般对氯化铝的蒸发过程是这样进行的：首先将氯化铝的原料液由原料泵送至预热器进行预热升温，然后进入一效加热室蒸发浓缩，浓缩后的物料经一效循环泵进入二效分离室，经二效循环泵进入二效加热室进一步浓缩后，进入三效加热室进行蒸发浓缩到固含量约为25%时通过出料泵进入稠厚器，再通过离心机进行固液分离，分离后的母液回到三效分离室，固体产品经包装后储存。

上述的加热室的热源是来自与蒸汽总管的饱和蒸汽，饱和蒸汽是进入一效加热室的壳程，一效加热室的管程通入的原料液，进入壳程的饱和蒸汽将管程的溶液加热，饱和蒸汽与管程的溶液进行换热冷凝后，饱和蒸汽的冷凝液通入到原料液预热器将原料液预热后回到锅炉房。原料液经一效加热室加热、进入一效分离室后，在蒸发过程中会产生的二次蒸汽，此二次蒸汽随后进入二效加热室的壳程并与二效加热室管程的溶液进行换热冷凝，冷凝液进入冷凝水罐A。二效分离室在蒸发过程中产生的二次蒸汽进入三效加热室的壳程并与管程的溶液进行换热冷凝，形成的冷凝液进入冷凝水罐B。

蒸发过程中的原料液的pH=1~3，由于在蒸发过程中AlCl₃·6H₂O极易水解产生氯化氢，一效分离室和二效分离室内产生的二次蒸汽中氯化氢的含量大约为1~2%,盐酸是还原性强酸，是腐蚀性最强的物质之一。这些带有氯化氢的二次蒸汽对设备、管道的腐蚀性很大，目前的生产工艺不仅影响设备的使用寿命、增加设备投资，而且排放的二次汽还会污染环境，使工人操作环境恶劣。

另外，由于工业上一般的蒸发工艺的物料处理量都非常巨大，所以一般蒸发设备都比较庞大，而设备处理能力比较小，设备生产量不大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够避免氯化铝蒸发浓缩过程中挥发出的氯化氢对设备腐蚀和环境污染的氯化铝蒸发浓缩工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种氯化铝蒸发结晶方法，包括采用多效蒸发工艺蒸发结晶氯化铝的方法，在上一效分离后、下一效加热之前的二次蒸汽的输送过程中增加洗涤除酸工序，所使用的洗涤液为与二次蒸汽温度、压力相同的碱液。所述分离是采用多蒸发室蒸发方式，所述加热采用串联的多管程加热方式。

一种氯化铝蒸发结晶的设备，包括与氯化铝原料液管道和/或蒸汽总管连接的通过管道连通设置的包括分离室和加热室的多效蒸发设备，在上一效分离室和下一效加热室之间的管道上连通设置有通有与上一效分离室内的二次蒸汽的温度、压力相同的碱液的洗涤塔。多蒸发室多管程是指含有两个及两个以上的蒸发室、管程。

本发明的氯化铝蒸发结晶的设备进一步具体结构是：所述分离室为多室结构，分离室内通过一竖向的隔离板将分离室分隔成多个蒸发室，隔离板的下部开有将多个蒸发室连通的小孔；所述加热室为多管程加热室，分离室的多个蒸发室分别与加热室的管程连通，分离室的蒸发室的上部通过管道与洗涤塔连通。

本发明的氯化铝蒸发结晶的设备进一步具体结构是：所述多效蒸发设备主要包括一效加热室、一效分离室、二效分离室、二效加热室、三效分离室、三效加热室，所述一效加热室、二效加热室、三效加热室，一效加热室主要由一效加热室A和一效加热室B构成，二效加热室主要由二效加热室A和二效加热室B构成，三效加热室主要由三效加热室A和三效加热室B构成，所述一效加热室A的管程与冷凝水预热器的管程及原料液管道相连，一效加热室A的管程还与一效分离室的左侧蒸发室循环连通，一效分离室右侧的蒸发室与一效加热室B的管程循环连通，一效加热室B的管程与二效分离室连通；二效分离室的左侧蒸发室与二效加热室A的管程循环连通，二效分离室的右侧蒸发室与二效加热室B的管程循环连通，二效加热室B的管程与三效分离室连通；三效分离室左侧的蒸发室与三效加热室A的管程循环连通，三效分离室右侧的蒸发室与三效加热室B的管程循环连通，三效加热室B的管程通过出料泵连通到离心分离机；