文档介绍：硫酸铝制备技术
一、硫酸铝制备方法:
目前,国内制备硫酸铝两种方法:铝土矿法+硫酸、氢氧化铝+硫酸
第一种:有铁硫酸铝制备方法:用硫酸直接处理铝土矿(或粘土)的方法而制得硫酸铝,其化学反应式为: H2Al(SiO4)2·H2O+3H2SO4=Al2(SO4)3+2H4SiO4+H2O
特点:原材料铝土矿便宜,但铁含量高,且不易脱除,目前,山东等铝土矿资源丰富的地方大量生产。
第二种:无铁硫酸铝制备方法:氢氧化铝+硫酸制备
2Al(OH)3+3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O + Q
氢氧化铝粉出厂已脱铁,铁含量低,故硫酸铝铁含量低。
生产的硫酸铝有固体硫酸铝和液体硫酸铝。~17%,而氢氧化铝粉中Al2O3含量64~65%,运1吨氢氧化铝粉相当运4吨固体硫酸铝。而本地浓硫酸价格相对便宜,所以,用氢氧化铝粉和浓硫酸反应生产成本低。
二、硫酸铝的反应形式
硫酸铝反应形式有两种:一种常压反应(老基地),一种带压反应(新基地)
常压反应所用设备一般用玻璃钢反应釜,通蒸汽一般有两种:一种通过故泡器通蒸汽(催化剂长岭分公司),故泡器起到搅拌的作用;另一种直接通蒸汽,用工业风搅拌(齐鲁)。
带压反应所有设备一般有三种:搪瓷反应釜、搪铅通过胶泥贴耐酸瓷砖、锆反应釜(国内第一家,存在风险)。
带压反应的理论基础
热量衡算:
(1)、2Al(OH)3+3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O + Q
2 3 1 6 Q
-1284kj/mol - -3435Kj/mol -
Q=△RH=-*6-3435+1284*2+3**=-
故此反应为放热反应
整年反应的热量为Q反:
Q反=-*25000*50**1000/342=-1751869000Kj/年
(2)对产物Al2(SO4)3 (1年的产量)从0℃升至140℃所需要的热量Q Al2(SO4)3
Q Al2(SO4)3=CM△T 其中C=.℃
Q Al2(SO4)3=CM△T =**25000*50**(140-0)=862559250kj/年
对水的吸热(从0℃升至140℃)所需要的热量Qk
100℃蒸汽r1=539Kcal/kg,H1=
140℃蒸汽r2=,H1=653Kcal/kg
MH20=1324+10117=11441T
故Q水=CM△T+R1*M+(H2-H1)*M=M*(*100+539*+*)
=11441**(100+539+)*1000=*1010KJ
(4)、浓硫酸稀释所放出的热量Q稀
Q稀=(3677×103/98)*21021*=*1010KJ
(5)对整个反应(时间为一年)需向反应釜提供的热量Q提
Q提=Q放-Q吸=(+--)×1010=×1010KJ/年
故反应无需向反应气补充蒸汽
化工原材料性质及产品质量指标
本项目原料主要有氢氧化铝粉浓硫酸,其规格及来源见下表。
三氧化二铝
重量%
≥64
1
氢氧化铝
三氧化二铁含量
重量%
≤
氧化钠含量
重量%
≤
灼减
重量%
≤35
附着水
重量%
≤14
2
硫酸
浓度
重量%
≥98
铁含量
重量%
≤
3
化学水
[Na+]
Mg/l
≤
PH值
~
硫酸铝岗位操作工艺指标(暂定)
序号
项目
单位
指标
1
水加入量
Kg/釜
4500~5500
2
浓硫酸加入量
L/釜
2500~3000
3
浓硫酸加入时间
min
≥15
4
氢氧化铝加入量
Kg/釜
2500~3000
5
蒸汽压力
Mpa
≤
6
反应时间
h
≥2
硫酸铝质量控制指标
序号
名称
项目
单位
指标
1
硫酸铝溶液
氧化铝含量
g/l
50±2
三氧化二铁含量
mg/l
≤90
游离酸
g/l
0-6
2
硫酸铝溶液
氧化铝含量
g/l
90±2
三氧化二铁含量
mg/l
≤150
游离酸
g/l
0-6
目前;分子筛用90gAl2O3/l硫酸铝,干胶粉用硫酸铝浓度变化较大,有50gAl2O3/l硫酸铝、70gAl2O3/l硫