[go: up one dir, main page]

RU2215691C2 - Method for preparing coagulating agent - Google Patents

Method for preparing coagulating agent Download PDF

Info

Publication number
RU2215691C2
RU2215691C2 RU2001106794/12A RU2001106794A RU2215691C2 RU 2215691 C2 RU2215691 C2 RU 2215691C2 RU 2001106794/12 A RU2001106794/12 A RU 2001106794/12A RU 2001106794 A RU2001106794 A RU 2001106794A RU 2215691 C2 RU2215691 C2 RU 2215691C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
preparing
aluminum sulfate
coagulating agent
coagulant
Prior art date
Application number
RU2001106794/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001106794A (en
Inventor
В.С. Куцак
Ф.Ф. Газизов
Е.В. Шаповалов
Г.А. Арутюнов
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов filed Critical Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов
Priority to RU2001106794/12A priority Critical patent/RU2215691C2/en
Publication of RU2001106794A publication Critical patent/RU2001106794A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2215691C2 publication Critical patent/RU2215691C2/en

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: method for preparing coagulating agent involves decomposition of aluminum hydroxide an aqueous suspension with sulfuric acid in reactor at temperature 110-120 C to prepare 15-17% by Al2O3 of aluminum sulfate melt. Prepared 15-17% by Al2O3 aluminum sulfate melt is diluted with water before discharge to intermediate concentration 13-13.5% by Al2O3 and transported at positive condition for the next dilution in tank for preparing solution to final concentration 7-7.5% by Al2O3. Invention allows improving conditions for transport of coagulating agent. EFFECT: improved preparing method.

Description

Изобретение относится к области химической технологии, преимущественно к производству минеральных солей, и может быть использовано для получения неорганического коагулянта сульфата алюминия. Сульфат алюминия находит широкое применение в коммунальном хозяйство, теплоэнергетике, различных отраслях промышленности для очистки питьевой и технической воды, коагуляционной обработки сточных вод. The invention relates to the field of chemical technology, mainly to the production of mineral salts, and can be used to obtain an inorganic coagulant of aluminum sulfate. Aluminum sulphate is widely used in municipal services, power engineering, various industries for the treatment of drinking and industrial water, coagulation treatment of wastewater.

Известен способ получения соли сульфата алюминия, основанный на взаимодействии водной суспензии гидроксида алюминия с серной кислотой при температуре 110-120oC по реакции [1]:
2Al(OH)3+3Н2SO4+aq = Аl2(SO4)3•n•Н2О+aq
Образовавшийся концентрированный плав соли, содержащий 15-17% Аl2O3, кристаллизуют на столах или водоохлаждаемых барабанах, с которых его срезают ножом в виде кусков неправильной формы или чешуек.
A known method of producing salts of aluminum sulfate, based on the interaction of an aqueous suspension of aluminum hydroxide with sulfuric acid at a temperature of 110-120 o C by the reaction [1]:
2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 + aq = Al 2 (SO 4 ) 3 • n • Н 2 О + aq
The resulting concentrated salt melt containing 15-17% Al 2 O 3 is crystallized on tables or water-cooled drums, from which it is cut with a knife in the form of pieces of irregular shape or scales.

К недостаткам этого способа получения сульфата алюминия следует отнести наличие энергоемких операций кристаллизации и сушки продукта, значительные тепло-, паровыделения от кристаллизационных аппаратов в рабочие помещения, приводящие к неблагоприятным условиям труда. Большая вязкость сульфата алюминия обуславливает частые поломки съемных ножей и остановки кристаллизаторов. При погрузочно-разгрузочных работах твердый коагулянт загрязняет атмосферу складов токсичной пылью. The disadvantages of this method of producing aluminum sulfate include the presence of energy-intensive operations of crystallization and drying of the product, significant heat, steam from crystallization apparatus to work rooms, leading to adverse working conditions. The high viscosity of aluminum sulfate causes frequent breakdowns of removable knives and stops crystallizers. During loading and unloading, a solid coagulant pollutes the atmosphere of warehouses with toxic dust.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ получения сульфата алюминия в виде концентрированных водных растворов [2]. The closest in technical essence to the proposed solution is a method for producing aluminum sulfate in the form of concentrated aqueous solutions [2].

Процесс осуществляется следующим образом. The process is as follows.

Приготовленную в репульпаторе суспензию гидроксида алюминия подают в реактор, куда одновременно поступает концентрированная серная кислота. Исходные реагенты дозируют из расчета получения плава соли с содержанием 15-17% Аl2O3. Одновременно с началом загрузки реагентов в реактор вводят острый пар для перемешивания и нагрева реакционной массы. По окончании загрузки сырья массу выдерживают при температуре 110-120oС в течение 40-60 минут. Процесс заканчивают, когда содержание свободной серной кислоты не превышает 0,1%. Из реактора плав сульфата алюминия через нижний патрубок сливают в бак приготовления раствора, заполненный водой, для получения раствора соли с содержанием 7-7,5% по Аl2O3. Растворение плава осуществляют непрерывным перемешиванием раствора сжатым воздухом в течение 15-30 мин с одновременной рециркуляцией жидкости насосом.The aluminum hydroxide suspension prepared in the repulpator is fed to the reactor, where concentrated sulfuric acid is simultaneously supplied. The starting reagents are dosed based on the production of salt melt with a content of 15-17% Al 2 O 3 . Simultaneously with the beginning of the loading of the reagents, sharp steam is introduced into the reactor to mix and heat the reaction mass. At the end of the loading of raw materials, the mass is maintained at a temperature of 110-120 o C for 40-60 minutes. The process is completed when the content of free sulfuric acid does not exceed 0.1%. From the reactor, the aluminum sulfate melt is poured through the lower pipe into a solution preparation tank filled with water to obtain a salt solution with a content of 7-7.5% Al 2 O 3 . Dissolution of the melt is carried out by continuous stirring of the solution with compressed air for 15-30 minutes with simultaneous recirculation of the liquid by the pump.

Концентрированный плав соли представляет собой высоковязкую быстро твердеющую при небольшом снижении температуры массу, поэтому единственно возможный способ выгрузки продукта из реактора - самотеком под гидростатическим давлением. Аналогичным образом передают из репульпатора в реактор суспензию гидроокиси, содержание твердого в которой достигает 50% мас. Concentrated salt melt is a highly viscous mass that quickly hardens with a slight decrease in temperature; therefore, the only possible way to unload the product from the reactor is by gravity under hydrostatic pressure. In a similar manner, a suspension of hydroxide is transferred from the repulpator to the reactor, the solid content of which reaches 50% by weight.

Таким образом, в рассматриваемом способе получения коагулянта движение материальных потоков по аппаратам осуществляется с применением прямоточной схемы, для чего аппараты размещают на разных уровнях относительно друг друга, что усложняет обслуживание оборудования, а также ведение техпроцесса. Однако наиболее существенный недостаток способа, принятого в качестве прототипа, состоит в том, что прямоточная схема требует существенного увеличения высоты здания и капитальных затрат. По данным проектной организации для размещения производства коагулянта на основе известного способа минимально необходимая высота строительной части составляет 20 м. Thus, in the considered method for producing coagulant, the movement of material flows through the apparatus is carried out using a direct-flow circuit, for which the apparatus is placed at different levels relative to each other, which complicates the maintenance of the equipment, as well as the maintenance of the process. However, the most significant drawback of the method adopted as a prototype is that the direct-flow scheme requires a significant increase in the height of the building and capital costs. According to the design organization, to accommodate the production of coagulant based on the known method, the minimum required height of the construction part is 20 m.

В нашем случае стояла задача организовать производство коагулянта в существующей постройке высотой 9,9 м. In our case, the task was to organize the production of coagulant in an existing building with a height of 9.9 m.

Задачей изобретения является улучшение условий и надежности принудительного транспортирования расплавленной соли из реактора в бак приготовления раствора посредством насоса, за счет снижения вязкости плава, температуры его кристаллизации. The objective of the invention is to improve the conditions and reliability of the forced transportation of molten salt from the reactor to the tank for preparing the solution by means of a pump, by reducing the viscosity of the melt, its crystallization temperature.

Поставленная задача достигается способом получения коагулянта, включающим разложение в реакторе водной суспензии гидроксида алюминия серной кислотой при температуре 110-120oС с получением 15-17% по Al2O3 плава сульфата алюминия и последующим растворением в баке приготовления раствора до конечной концентрации 7-7,5% по Al2O3. Полученный 15-17% по Al2O3 плав сульфата алюминия перед выгрузкой из реактора разбавляют водой до промежуточной концентрации 13-13,5% по Al2O3 и принудительно транспортируют для последующего растворения до конечной концентрации.The problem is achieved by the method of producing a coagulant, including the decomposition of an aqueous suspension of aluminum hydroxide in the reactor with sulfuric acid at a temperature of 110-120 o With obtaining 15-17% Al 2 O 3 melt of aluminum sulfate and then dissolving in the tank for preparing the solution to a final concentration of 7- 7.5% for Al 2 O 3 . Received 15-17% for Al 2 O 3, the melt of aluminum sulfate before being unloaded from the reactor is diluted with water to an intermediate concentration of 13-13.5% for Al 2 O 3 and forcibly transported for subsequent dissolution to a final concentration.

При разбавлении плава водой до концентрации выше 13,5% по Аl2O3 его вязкость изменяется несущественно с 9,2 сПз до 8,7 сПз, при разбавлении до концентрации ниже 13% нерационально используется объем реактора.When diluting the melt with water to a concentration above 13.5% in Al 2 O 3, its viscosity changes insignificantly from 9.2 cps to 8.7 cps; when diluting to a concentration below 13%, the reactor volume is irrationally used.

Ведение процесса прямого получения плава соли с 13-13,5% Аl2O3 сопряжено с увеличением времени разложения суспензии гидроксида алюминия и общей длительности технологического цикла в 1,5 раза и, как следствие, снижением производительности реактора.The process of direct production of salt melt with 13-13.5% Al 2 O 3 is associated with an increase in the decomposition time of the aluminum hydroxide suspension and the total duration of the technological cycle by 1.5 times and, as a result, a decrease in reactor productivity.

Согласно выполненному проекту производства коагулянта по предложенному способу установка размещена в существующем здании высотой 9,9 м, снижена капитальные затраты на строительство. According to the completed coagulant production project according to the proposed method, the installation is placed in an existing building with a height of 9.9 m, capital costs for construction are reduced.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

Приготовленную в репульпаторе водную суспензию в количестве 24,8 кг, содержащую 10,8 кг гидроксида алюминия, самотеком направляют в реактор емкостью 45 дм3, изготовленный из высоколегированной стали марки 06ХН28 МДТ. Одновременно с суспензией гидроксида алюминия туда же из мерника равномерно заливают 22 кг 92%-ной сорной кислоты. С началом загрузки реагентов включают подачу острого пара в реактор по барботажной трубе. С помощью пара осуществляют нагрев и перемешивание реакционной массы. Содержимое реактора выдерживают при 110-120oС в течении 40 мин. В полученный нейтральный по тропеолину концентрированный раствор добавляют 1,57 кг воды для снижения содержания соли с 15 до 13% по Аl2O3. После 5 мин непрерывного перемешивания острым паром раствор соли с температурой 115-120oС перекачивают обогреваемым химическим насосом из реактора в бак приготовления, расположенный на одной с ним отметке. Предварительно в бак заливают 17,8 кг воды, включают насос на рециркуляцию и подают в барботер сжатый воздух. Через 15 мин после завершения подачи плава в бак замеряют плотность раствора сульфата алюминия. Процесс заканчивают при достижении плотности раствора 1,29-1,31 г/см3, что соответствует концентрации соли 7-7,5% по Аl2O3.An aqueous suspension prepared in a repulpator in an amount of 24.8 kg, containing 10.8 kg of aluminum hydroxide, is gravity-fed to a reactor with a capacity of 45 dm 3 made of high-alloy steel grade 06XH28 MDT. Simultaneously with a suspension of aluminum hydroxide, 22 kg of 92% weed acid are evenly poured into the same from a meter. With the beginning of the reagent loading, the supply of sharp steam to the reactor via a bubbler pipe is included. Using steam carry out heating and mixing of the reaction mass. The contents of the reactor are maintained at 110-120 o C for 40 minutes 1.57 kg of water is added to the obtained tropeolin-neutral concentrated solution to reduce the salt content from 15 to 13% in Al 2 O 3 . After 5 minutes of continuous stirring with hot steam, a solution of salt with a temperature of 115-120 o With pumped by a heated chemical pump from the reactor into the cooking tank, located at the same level. Previously, 17.8 kg of water is poured into the tank, the pump is turned on for recirculation and compressed air is supplied to the bubbler. 15 minutes after completion of the melt supply to the tank, the density of the aluminum sulfate solution is measured. The process is completed when the density of the solution reaches 1.29-1.31 g / cm 3 , which corresponds to a salt concentration of 7-7.5% in Al 2 O 3 .

Полученный раствор коагулянта используют для обработки отстаиванием воды поверхностного источника со следующими качественными показателями: щелочность 2,85 мг-экв/дм3, мутность 2,2 мг/дм3, цветность 25 град, рН 7,5-7,7. Доза вводимого в исходную воду коагулянта такая же, как и при обработке серийно выпускаемым коагулянтом, и составляет 20 мг/дм3 по сульфату алюминия. Реагентная обработка раствором коагулянта позволяет получать устойчивые результаты по снижению мутности и цветности воды до норм СанПиН 2.1.4.559-96: мутности - менее 1,5 мг/дм3, цветности - менее 20 град.The resulting coagulant solution is used for water sedimentation treatment of a surface source with the following quality indicators: alkalinity 2.85 mEq / dm 3 , turbidity 2.2 mg / dm 3 , color 25 degrees, pH 7.5-7.7. The dose of the coagulant introduced into the source water is the same as when treated with a commercially available coagulant, and is 20 mg / dm 3 for aluminum sulfate. Reagent treatment with a coagulant solution allows you to get stable results on reducing turbidity and color of water to the norms of SanPiN 2.1.4.559-96: turbidity - less than 1.5 mg / dm 3 , color - less than 20 degrees.

Таким образом, предложенный способ дает возможность выпускать коагулянт на существующих производственных площадях с минимальными капитальными затратами, что крайне важно для предприятий, подвергающихся конверсии и реструктуризации. Thus, the proposed method makes it possible to produce coagulant in existing production facilities with minimal capital costs, which is extremely important for enterprises undergoing conversion and restructuring.

Источники информации
1. Ткачев К.В., Запольский А.К., Кисиль Ю.К. Технология коагулянтов. - Л.: "Химия", 1978, 185 с.
Sources of information
1. Tkachev K.V., Zapolsky A.K., Kisil Yu.K. Coagulant Technology. - L .: "Chemistry", 1978, 185 p.

2. Запольский А. К. Основные тенденции в производстве неорганических коагулянтов. Химия и технология воды, 1984, т.6, 2, с.158-162. 2. Zapolsky AK. The main trends in the production of inorganic coagulants. Chemistry and Water Technology, 1984, v.6, 2, p. 158-162.

Claims (1)

Способ получения коагулянта, включающий разложение в реакторе водной суспензии гидроксида алюминия серной кислотой при температуре 110-120oС с получением 15-17% по Al2O3 плава сульфата алюминия и последующее растворение его в баке приготовления раствора до конечной концентрации 7-7,5% по Al2O3, отличающийся тем, что полученный 15-17% по Al2O3 плав сульфата алюминия перед выгрузкой из реактора разбавляют водой до промежуточной концентрации 13-13,5% по Al2O3 и принудительно транспортируют для последующего растворения.A method for producing a coagulant, comprising decomposing an aqueous suspension of aluminum hydroxide in a reactor with sulfuric acid at a temperature of 110-120 ° C. to obtain 15-17% Al 2 O 3 of aluminum sulfate melt and then dissolving it in a solution preparation tank to a final concentration of 7-7, 5% in Al 2 O 3 , characterized in that the aluminum sulfate melt obtained 15-17% in Al 2 O 3 is diluted with water to an intermediate concentration of 13-13.5% in Al 2 O 3 before being discharged from the reactor and forcibly transported for subsequent dissolution.
RU2001106794/12A 2001-03-13 2001-03-13 Method for preparing coagulating agent RU2215691C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106794/12A RU2215691C2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Method for preparing coagulating agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106794/12A RU2215691C2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Method for preparing coagulating agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001106794A RU2001106794A (en) 2003-05-27
RU2215691C2 true RU2215691C2 (en) 2003-11-10

Family

ID=32026527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106794/12A RU2215691C2 (en) 2001-03-13 2001-03-13 Method for preparing coagulating agent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2215691C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2254518A1 (en) * 1973-12-17 1975-07-11 Sumitomo Chemical Co
US4320098A (en) * 1979-03-29 1982-03-16 Imperial West Chemical Company Aluminum sulfate manufacture from aluminum dross tailings
DE3738888A1 (en) * 1986-05-16 1989-05-24 Yoshida Kogyo Kk METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS SYNTHESIS OF AN AQUEOUS ALUMINUM SULFATE SOLUTION FROM AN ALUMINUM HYDROXIDE SLUDGE
EP0364754A2 (en) * 1988-09-22 1990-04-25 Metal Finish S.P.A. Process for the production of aluminium sulphate, starting from the residual slimes of plants for the anodic oxidation of aluminium, and pump to convey said slimes
RU2157341C1 (en) * 1999-04-22 2000-10-10 Крохин Юрий Геннадиевич Method of production of coagulant - liquid aluminum sulfate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2254518A1 (en) * 1973-12-17 1975-07-11 Sumitomo Chemical Co
US4320098A (en) * 1979-03-29 1982-03-16 Imperial West Chemical Company Aluminum sulfate manufacture from aluminum dross tailings
DE3738888A1 (en) * 1986-05-16 1989-05-24 Yoshida Kogyo Kk METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS SYNTHESIS OF AN AQUEOUS ALUMINUM SULFATE SOLUTION FROM AN ALUMINUM HYDROXIDE SLUDGE
EP0364754A2 (en) * 1988-09-22 1990-04-25 Metal Finish S.P.A. Process for the production of aluminium sulphate, starting from the residual slimes of plants for the anodic oxidation of aluminium, and pump to convey said slimes
RU2157341C1 (en) * 1999-04-22 2000-10-10 Крохин Юрий Геннадиевич Method of production of coagulant - liquid aluminum sulfate

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАПОЛЬСКИЙ А.К., БАРАН А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. - Л.: Химия, Л.О., 1987, с.50. *
Химия и технология воды, 1984, т.6., №2, с.158-162. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240391791A1 (en) Method for Making Polyaluminum Chloride (PAC) and PAC Made by Same
RU2215691C2 (en) Method for preparing coagulating agent
CN104743580B (en) A kind of extract the method reclaiming salt lake tail salt, leaving over potassium chloride in useless carnallite
CZ293656B6 (en) Process for preparing polyaluminium chlorosulfate of high basicity and use of such compound
CN108840534A (en) The method of aluminium processing enterprise waste sludge comprehensive utilization production water treatment agent aluminum sulfate
CN101717123A (en) Method for preparing modified poly-ferric chloride coagulant
CN114197028B (en) Continuous preparation method of calcium sulfate whisker
CN107324363B (en) A kind of simple preparation method of high Al13 content polyaluminum chloride
CN105060318A (en) Method for preparing lithium carbonate from lithium chloride
CN110078040B (en) Method and system for recycling struvite from waste water produced by wood activated carbon
CN205892766U (en) Contain caldo refining treatment system
CN107540072A (en) A kind of flocculant solution preparation method and bittern purifying method
CN106241890A (en) A kind of production method of bodied ferric sulfate
CN116282619A (en) Treatment method of waste water in bone gelatin production
RU2835453C1 (en) Method of producing aluminium sulphate and aluminium oxychloride
CN103950962A (en) Process for preparing cryolite by utilizing HF (hydrogen fluoride) waste liquor and prepared cryolite
RU2764534C1 (en) Apparatus for producing aluminium sulphate, aluminium oxychloride
RU2715542C1 (en) Apparatus for producing aluminium chlorohydrate
CN206701066U (en) A kind of calcium method denitrification apparatus
CN115340117B (en) Device and method for preparing water purifying agent by recycling waste
CN106745304B (en) A method of preparing ferrate solution online
CN222312968U (en) Production and preparation device for sludge rapid dehydrating agent
CN113603127A (en) Method for concentrated sulfuric acid treatment of calcium chloride wastewater and co-production of chemical gypsum
CN114349302A (en) Sludge decrement liquid caustic soda and manufacturing process thereof
RU2264352C1 (en) Method of production of alumo-iron coagulant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060314