[发明专利]利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置及方法

权利要求书

1.一种利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置，其特征在于，它包括气体控制系统、原料混合罐、反应釜、反应塔和聚合釜；所述气体控制系统分别与所述反应釜和所述反应塔相连接，所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通；所述气体控制系统包括氧气储罐、与所述氧气储罐相连接的反应釜气体导管和反应塔气体导管、测量所述反应塔内部压强的第一压力传感器和测量所述反应釜内部压强的第二压力传感器；所述反应釜气体导管和所述反应塔气体导管上分别设有气体流量计，所述反应塔气体导管伸入所述反应塔的底部，所述反应釜气体导管伸入所述反应釜的底部。

2.根据权利要求1所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置，其特征在于，所述反应塔的上部设有喷淋器，所述喷淋器与所述反应釜的内腔相连通。

3.根据权利要求2所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置，其特征在于，所述反应塔的出料口连接有一液料循环泵，所述液料循环泵的流出口分别与一回流管的前端和所述聚合釜的进料口相连接，所述回流管的末端与所述反应釜的进料口相连接。

4.根据权利要求1所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置，其特征在于，它还包括预热釜，所述原料混合罐的出料口与所述预热釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口之间设有液料输送泵；所述反应釜的上部溢流口和所述反应塔的上部溢流口相连通，两个溢流口均与所述预热釜的出料口相连通。

5.根据权利要求4所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置，其特征在于，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的外壁均设有加热套，所述加热套上设有加热介质入口和加热介质出口，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套相互连通。

6.一种利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的方法，其特征在于，利用权利要求4或5所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的装置制备聚合氯化铁铝；其包括以下步骤：

排出空气 打开所述反应釜和所述反应塔的放空阀，将钢铁精加工酸洗废液、硫酸亚铁溶液和氯化铝溶液置于所述原料混合罐中混合均匀，再输送至所述反应釜和所述反应塔中，直至所述反应釜和所述反应塔内充满液料，所述反应釜和所述反应塔内的空气被排出，停止原料输送；

形成氧气环境 关闭所述放空阀，开启所述反应釜和所述反应塔的上部溢流口，向所述反应釜和所述反应塔中通入氧气，使氧气在所述反应釜和所述反应塔的上部聚集，所述反应釜和所述反应塔中的液料通过所述上部溢流口溢流至所述预热釜中，直至所述预热釜中液料开始鼓泡，关闭所述反应釜和所述反应塔的上部溢流口，保持所述反应釜和所述反应塔的内部压力稳定，所述原料混合罐开始向所述预热釜中输送液料；

液料循环 将所述反应釜和所述预热釜加热至55～65℃，开启所述反应塔底部的液料循环泵、所述液料循环泵连接的回流管和所述反应塔上部喷淋器，关闭所述液料循环泵和所述聚合釜的连接，在所述反应釜和所述反应塔之间形成液料循环；液料循环过程中，在所述反应塔的顶部加入催化剂和稳定剂，使液料中的二价铁离子被氧化，然后关闭所述回流管，打开所述液料循环泵和所述聚合釜的连接，使氧化后的液料自所述反应塔底部进入所述聚合釜中保温，进行聚合，得到复合型絮凝剂聚合氯化铁铝；

重复循环 所述预热釜中的液料通过液料输送泵输送至所述反应釜，重复所述液料循环的步骤。

7.根据权利要求6所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的方法，其特征在于，所述原料混合罐中二价铁离子、三价铝离子和氢离子的摩尔比为1:（1～3）：（0.7～1）。

8.根据权利要求6或7所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的方法，其特征在于，所述催化剂为硝酸盐或亚硝酸盐，所述催化剂的用量为所述钢铁精加工酸洗废液的0.1%～0.2%。

9.根据权利要求8所述的利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁铝的方法，其特征在于，所述稳定剂为磷酸、磷酸盐或磷酸二氢盐，所述稳定剂的用量为所述钢铁精加工酸洗废液的0.5%～1.5%。