[发明专利]一种连续化生产十八水合硫酸铝的装置和方法

权利要求书

1.一种连续化生产十八水合硫酸铝的装置，包括进料装置、原料混合装置、反应装置和结晶装置，其特征在于，

所述的进料装置连接原料混合装置，原料混合装置通过原料泵（6）连接反应装置，反应装置通过料液泵（11）与结晶装置连接；

所述反应装置包括多个依次串联的反应釜（7）以及与其相互配合使用的多个反应釜换热器（8），反应釜（7）的反应温度高于物料的结晶温度，使物料一直处于熔融状态。

2.如权利要求1所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的装置，其特征在于，所述的进料装置包括废硫酸槽（1）、硫酸输送泵（2）、高位槽（3）和固体加料兜（5）；所述的废硫酸槽（1）通过硫酸输送泵（2）与高位槽（3）连接，高位槽（3）与原料混合装置管路连接用于输送废硫酸；固体加料兜（5）与原料混合装置连接用于投放固体物料。

3.如权利要求1所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的装置，其特征在于，所述的原料混合装置包括第一原料混合釜（4）和第二原料混合釜（12），第一原料混合釜（4）和第二原料混合釜（12）切换操作，用于加料和混合的同时进行，所述第一原料混合釜（4）和第二原料混合釜（12）分别通过原料泵（6）与第一个反应釜（7）的上部连接。

4.如权利要求1所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的装置，其特征在于，所述的结晶装置包括钢带造粒器（9）和产品槽（10），所述钢带造粒器（9）进料口与最后的反应釜（7）的出料口通过料液泵（11）连接，钢带造粒器（9）的出料口下设有产品槽（10）。

5.一种如权利要求1所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）废硫酸槽（1）中的废硫酸通过硫酸输送泵（2）进入高位槽（3），高位槽（3）中的物料定时定量加入到第一原料混合釜（4）或第二原料混合釜（12）中；

2）氢氧化铝粉末通过固体加料兜（5）定时定量加入到第一原料混合釜（4）或第二原料混合釜（12）中与废硫酸混合成原料浆液；

3）原料浆液通过原料泵（6）依次进入多个反应釜（7）中进行反应，多个反应釜（7）之间通过液位差完成物料输送，完成反应后的浆料为熔融状态的十八水硫酸铝；

4）将熔融状态的十八水硫酸铝送至钢带造粒器（9）进行结晶造粒和干燥，最后输送至产品槽进行收集。

6.如权利要求5所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，所述的废硫酸的硫酸质量分数浓度为35%~75%，优选47%~58%，氢氧化铝和废硫酸的摩尔比为1:1.49~1.51。

7.如权利要求5所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，所述第一原料混合釜（4）和第二原料混合釜（12）的操作压力为常压，操作温度低于45℃，混合方法为搅拌或射流。

8.如权利要求5所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，所述的多个反应釜（7）分为第一反应釜、中间反应釜和最末反应釜，采用常压模式反应，所述第一反应釜温度控制在95℃以上，停留时间为40~90min，中间反应釜温度逐渐上升，最末反应釜的温度控制在115℃，停留时间为15~30min；采用绝热加压反应，所述第一反应釜温度控制在120℃以上，停留时间为30~60min，中间反应釜温度逐渐上升，最末反应釜的温度控制在150℃，停留时间为10~30min。

9.如权利要求8所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，采用常压微波反应，第一反应釜的微波功率控制在200W/m³，温度控制在95℃以上，停留时间为10~30min；中间反应釜和最末反应釜无需微波加热，中间反应釜温度逐渐上升；最后一个反应釜温度控制在105℃，停留时间15~30min；采用绝热加压微波反应，第一反应釜的微波功率控制在250W/m³，温度控制在110℃以上，停留时间为10~30min；中间反应釜温度逐渐上升；最后一个反应釜温度控制在150℃，停留时间10~30min。

10.如如权利要求5所述的一种连续化生产十八水合硫酸铝的方法，其特征在于，所述的钢带造粒器（9）进行结晶造粒和干燥，第一阶段的温度为75~85℃，第二阶段的温度为25~35℃。