【正文】 凈化飲用水和給水的特殊水質(zhì)處理，如除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染、除浮油等，還用于生活污水、工業(yè)廢水、污泥處理中。與酸作用發(fā)生解聚作用，便聚合度和堿度降低，最后變成為正鋁鹽。固體PAC色澤與液體產(chǎn)品類似，其形狀也隨鹽基度而變，鹽基度在30％以下時(shí)為晶體；在30％～60%為膠狀物；在60％以上時(shí)逐漸變?yōu)椴Ａw或樹(shù)脂狀。因此，它被十分廣泛地用于生活飲用水，工業(yè)給水，生活污水，工業(yè)廢水，以及污泥處理等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的水質(zhì)凈化處理中。 聚合氯化鋁的主要用途是做水質(zhì)凈化處理的絮凝劑。由于聚合氯化鋁是通過(guò)羥基架橋聚合而成的無(wú)機(jī)高分子化合物，因此，它易溶于水并發(fā)生水解，進(jìn)而產(chǎn)生凝聚、吸附、沉淀等一系列的物理化學(xué)作用。此外，工業(yè)還把它用做造紙上膠劑，耐火材料粘結(jié)劑、水泥速凝劑、紡織工業(yè)媒聚合氯化鋁(PolyaluminumChloride，簡(jiǎn)稱PAC)又稱堿式氯化鋁、羥基氯化鋁，其通式為［Al2（OH）nCl6－n］m 或Alm（OH）nCl3m－n（ m≤10，n為 1～5）。固體PAC鹽基度在70％以上時(shí)不易潮解，而在70％以下易吸潮并液化，不便保存。與堿作用使聚合度和堿度提高，最終可生成氫氧化鋁沉淀或鋁酸鹽。 目前PAC是世界上技術(shù)成熟，市場(chǎng)銷量大的絮凝劑，已有逐步取代傳統(tǒng)絮凝劑趨勢(shì)。這種改變已經(jīng)發(fā)生在歐洲和日本，在歐洲PAC的應(yīng)用約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的70％，在日本PAC的應(yīng)用約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的90 ％。 l原料 生產(chǎn)聚合氯化鋁的原料主要有兩大類：一類是含鋁礦物，包括鋁土礦（三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石）、 粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其他含鋁原料，包括金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。由于鋁灰原料成本低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)練，其生產(chǎn)工藝七十年代在我國(guó)迅速普及。此外，也有部分生產(chǎn)廠使用氯化鋁和金屬鋁等為原料。 目前我國(guó)生產(chǎn)PAC 的方法主要有金屬鋁（包括鋁灰、鉛渣）法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁（包括鋁礬土、煤矸石等）法、結(jié)晶氯化鋁法。 酸法具有反應(yīng)速度快、設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，但溶液中的雜質(zhì)含量偏高，尤其是重金屬元素含量通常容易超標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。鹽基度是否合格，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。生產(chǎn)中采用過(guò)量的活性氫氧化鋁和鹽酸在較高溫度（50～180℃）和壓力（0．5MPa）下反應(yīng)制得鹽基度為 41．6%～48．6%的液體PAC產(chǎn)品，然后經(jīng)濃縮、烘干即得固體PAC產(chǎn)品。以鋁礬土為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2所示。 結(jié)晶氯化鋁 結(jié)晶氯化鋁是采用沸騰熱解法工藝的，生產(chǎn)能力大。 以結(jié)晶氯化鋁為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)指標(biāo)如下： 原料 消耗量(t／t產(chǎn)品） 結(jié)晶氯化鋁 1．25 煤 1．5 電 400kwh 3產(chǎn)品質(zhì)量及儲(chǔ)運(yùn) 聚合氯化鋁產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以日本JIS標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)謹(jǐn)，GB15892一1995標(biāo)準(zhǔn)主要參考了日本JISK1475標(biāo)準(zhǔn)，只是GB15892 一1995將JIS中的“鐵”改成了“水不溶物”。運(yùn)輸過(guò)程中，要防雨淋和烈日暴曬，應(yīng)防止潮解。有腐蝕性，如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。其中工業(yè)廢水排放量227億t。預(yù)計(jì)2002年后我國(guó)水處理藥劑總需求量約為150～200萬(wàn)t，絮凝劑80～100 萬(wàn)t。生產(chǎn)規(guī)模最大的液體生產(chǎn)廠年產(chǎn)量已達(dá)2萬(wàn) t以上，最大固體PAC生產(chǎn)廠年產(chǎn)銷量已達(dá) 5000t以上。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水的處理量日益增多，因而原有凈水劑的缺點(diǎn)日趨突出，迫切需要發(fā)展聚合氯化鋁凈水劑。 5投資回報(bào) 聚合氯化鋁項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益與規(guī)模及工藝路線有關(guān)，下面例舉幾個(gè)不同規(guī)模及工藝路線的PAC經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)。 （2）粉煤灰工藝PAC（固體）生產(chǎn)裝置 酸溶粉煤灰法生產(chǎn)P A C，是一項(xiàng)變廢為寶、生產(chǎn)成本低、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作安全的技術(shù)。氯化銨收入忽略不計(jì)，3000t/a 規(guī)模年利亦在6 0 0萬(wàn)元左右。并對(duì)污染廢水也有較好的凈化作用。市場(chǎng)售價(jià)1400～1500元/t ，全年產(chǎn)值為 140～150萬(wàn)元。 （5）3000t/a矸石灰工藝 PAC（固體）生產(chǎn)裝置（付產(chǎn)白炭黑系列產(chǎn)品） 原料要求：煤矸石、矸石渣、矸石灰或電廠灰等，其中Al2O3大于或等于2 5 ％、S i 02大于或等于55％。目前新建聚合氯化鋁裝置一般在萬(wàn)噸級(jí)以上?？偼顿Y1020萬(wàn)元，工程投產(chǎn)后，可上繳國(guó)家稅收(+) 。因此該產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。新注冊(cè)的企業(yè)沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)與社會(huì)負(fù)擔(dān)，將采取全新的管理機(jī)制、靈活的人才機(jī)制，使企業(yè)更加具有活力和競(jìng)爭(zhēng)力。 河南省洛陽(yáng)市鈣幫食品化工有限公司建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)5kt食品級(jí)無(wú)水氯化鈣。 酸度通過(guò)試驗(yàn)堿度[以Ca(OH)2計(jì)]，%工業(yè)上氯化鈣有無(wú)水和二水片狀、顆粒狀及粉末狀產(chǎn)品，也有3045%氯化鈣液體產(chǎn)品。 ⑵用于石油鉆探：氯化鈣溶液密度較大，其中含有大量的鈣離子，因此作為鉆井添加劑，可以起潤(rùn)滑和有利于取出鉆探泥漿的作用。 ⑷用于采礦業(yè)：氯化鈣主要用來(lái)生產(chǎn)一種表面活性溶液，噴灑在坑道上和礦井中，控制粉塵量，可降低礦井作業(yè)的危險(xiǎn)性。 ⑹用于農(nóng)業(yè)：用一定濃度的氯化鈣溶液噴灑小麥，噴灑水果可長(zhǎng)期保存。此外氯化鈣也用于水處理。本工藝生產(chǎn)過(guò)程在全封閉狀態(tài)下生產(chǎn)，極大地提高了產(chǎn)品純度。該項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)無(wú)污染，必然對(duì)目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的氯化鈣生產(chǎn)工藝起到一定的推動(dòng)作用。本項(xiàng)目擬建設(shè)規(guī)模為年生產(chǎn)氯化鈣5000t。%≤—酸度—試驗(yàn)合格——堿度%≤　　硝酸鹽 %≤　%≤　特級(jí)氯化鈣的價(jià)格基本穩(wěn)定在68007200元/噸之間。產(chǎn)品質(zhì)量參照氯化鈣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：表31 氯化鈣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：HG/T 23272004指 標(biāo) 名 稱試劑級(jí)（大包裝）工業(yè)級(jí)優(yōu)級(jí)品一等品合格品氯化鈣（CaCl2）含量%≥鎂及堿金屬氯化鈉含量%≤— 水不溶物含水量 %≤%≤——磷酸鹽%≤合格　 %≤　%≤　　鎂及堿金屬國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的氯化鈣產(chǎn)品以二水和無(wú)水為主，產(chǎn)品多為片狀或塊狀，固體氯化鈣生產(chǎn)一般用磚砌的烘干窯，用煤火直接加熱，脫出水分后再用粉碎機(jī)粉碎，不能連續(xù)生產(chǎn)，脫水時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)能力小，勞動(dòng)強(qiáng)度大。經(jīng)高壓水泵的作用，將45%濃度的高純氯化鈣水溶液連續(xù)不斷打入“順流閃速式噴霧塔”中，在“順流閃速式噴霧塔”中，迅速將高純氯化鈣水溶液濃縮蒸發(fā)并脫去結(jié)構(gòu)水，隨著來(lái)自高溫?zé)嵩吹臒釟饬鬟M(jìn)入高效收粉器，經(jīng)高效收粉器收集、經(jīng)連續(xù)閉風(fēng)器、經(jīng)包裝，既得高純無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品。 工藝技術(shù)方案選擇氯化鈣的生產(chǎn)方法因原料不同其生產(chǎn)工藝也不同，目前按其主導(dǎo)工藝分為兩種：廢液回收法：廢液回收法的主導(dǎo)產(chǎn)品是純堿廢液回收，其次還有氯酸鉀廢液回收法、羥基氯化鈣法、磷酸鈣廢液回收法等。蒸發(fā)器可用升膜蒸發(fā)器和降膜蒸發(fā)器連續(xù)操作，主要控制條件如下：設(shè)備名稱CaCl2%溫度℃真空度㎜Hg柱蒸氣壓力㎏/㎝2進(jìn)液出液進(jìn)液出液升膜器38～4264～6540～60125～130400～5降膜器64～6567～68125～130158～15080～10010～11貯料槽67～6869～70158～160169～17080～10010～11鹽酸石粉法：將工業(yè)鹽酸（31%）和石灰石粉（通常含CaCO3＞95%）:1的配比投入反應(yīng)器,在攪拌下進(jìn)行反應(yīng)：其反應(yīng)式如下：CaCO3＋2HCl== CaCl2＋CO2＋H2O生成的酸性氯化鈣溶液送入有攪拌的澄清槽內(nèi)，再加入石灰乳，～9，這時(shí)氫氧化鐵、氫氧化鎂沉淀析出，經(jīng)澄清過(guò)濾除去。與以上各種傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比“二位一體逆流噴霧煅燒爐”生產(chǎn)工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：①解決了濃縮過(guò)程中設(shè)備嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕問(wèn)題。　?、菽壳皣?guó)內(nèi)年產(chǎn)5000噸無(wú)水氯化鈣生產(chǎn)裝置，須投資2500萬(wàn)元，采用“二位一體逆流噴霧煅燒爐”產(chǎn)工藝，年產(chǎn)5000噸投資1020萬(wàn)元即投入生產(chǎn)使用。表41為為普通蒸餾法、熬制法和本項(xiàng)目主要原料消耗和生產(chǎn)成本比較。②濃縮煅燒工段該工藝采用蒸餾鹽酸與高純度石灰石在塑料容器中反應(yīng)生成純的氯化鈣水溶液，將純的氯化鈣水溶液在高壓水泵的作用下，連續(xù)不斷打入“逆流式閃速氣流噴霧塔”，在“逆流閃速式噴霧塔”中迅速將純氯化鈣水溶液濃度提高到45%左右，流入帶有保溫的塑料集液槽中。本工藝燃料消耗和電耗均低于常規(guī)酸法二水氯化鈣生產(chǎn)工藝。根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的要求及當(dāng)今自動(dòng)化水平發(fā)展，決定采用分散控制，集中管理的控制方案。 ⑵儀表選型本工程部分生產(chǎn)裝置區(qū)具有腐蝕。 主要設(shè)備的選擇 ⑴合成槽每噸氯化鈣需化工灰?guī)r1200公斤，鹽酸2330公斤，選擇合成槽型號(hào)為162。 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范各專業(yè)設(shè)計(jì)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如下： ①《化工管道設(shè)計(jì)規(guī)劃》HGJ——87 ②《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》HGJ36——79 ③《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB16——87 ④《襯里鋼殼設(shè)計(jì)規(guī)范》CD130A10——85 ⑤《自動(dòng)化儀表選型規(guī)定》HG20507——92 ⑥《聚氯乙烯塑料設(shè)備技術(shù)條件》CD130A18——85 工藝流程圖工藝流程圖見(jiàn)圖42。 建廠條件 地理位置 河南省洛陽(yáng)市鈣幫食品化工有限公司年產(chǎn)5000噸無(wú)水食品氯化鈣，廠址選在河南省新安縣磁澗鄉(xiāng)境內(nèi) 氣象條件⑴氣溫和濕度年平均氣溫 15℃極端最高氣溫 42℃極端最低氣溫 ℃最熱月份平均氣溫 ℃最冷月份平均氣溫 ℃平均相對(duì)濕度 16%土壤凍結(jié)最大深度 19cm⑵降雨量歷年平均降雨量 最大一日降雨量 最大積雪厚度 29cm⑶風(fēng)全年平均風(fēng)速 歷年最大風(fēng)速 30米/秒全年最多風(fēng)向 東北風(fēng),頻率14 公用工程和輔助設(shè)施 供排水 ⑴供水 院內(nèi)已有一眼深井，供水量為40m3/h，本工程正常生產(chǎn)用水量為2m3/h，最大用水量為10m3/h，該供水量能夠滿足本項(xiàng)目用水要求。廠內(nèi)現(xiàn)有高壓線路，擬增加100kVA的變壓器1臺(tái)，可滿足本項(xiàng)目負(fù)荷的需要。 生產(chǎn)車間屬于低層建筑，采用避雷帶防雷保護(hù)。廠內(nèi)不再購(gòu)車，依靠社會(huì)運(yùn)力。 廠短