[实用新型]一种低氯硫酸钾的生产系统

说明书

本实用新型公开了一种低氯硫酸钾的生产系统，所述生产系统包括第一曼海姆炉、第一筛分装置、第一破碎装置、混合装置和第二曼海姆炉，所述第一曼海姆炉中的硫酸钾产物进入第一筛分装置筛分，筛分后的筛上物进入第一破碎装置，粉碎的筛上物在混合装置中与浓硫酸混合，混合物进入第二曼海姆炉进行加热反应，获得低氯硫酸钾。本实用新型通过将相应设备依次连接，对第一曼海姆炉的出料中筛上物进一步处理，使原料反应更加充分，实现了低氯硫酸钾的连续生产，筛上物在第二曼海姆炉中进行反应，对于采用曼海姆法生产硫酸钾的厂家，可充分利用现有生产设备，在现有生产设备的基础上仅改变物料输送方式即可完成生产系统的搭建，节省了成本投资。

技术领域

本实用新型属于无机化工技术领域，具体地说，涉及一种低氯硫酸钾的生产系统。

背景技术

现有技术中，硫酸钾的工业化生产多采用曼海姆法，以氯化钾和浓硫酸为原料，按一定的配比连续投入曼海姆炉中进行反应，生成硫酸钾。具体的反应过程包括以下两步：

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl

KCl+KHSO₄→K₂SO₄+HCl

以上两步反应均为非均相反应，受到反应过程中加热不均匀等因素的影响，第一步反应生成的硫酸氢钾常包覆在氯化钾表面，阻碍了反应的进一步进行，造成产物中氯含量偏高。对于曼海姆炉生产的硫酸钾，在刚刚出炉子，没有加中和剂的情况下，氯含量在1.5％时，硫酸含量一般在3％；氯含量在1.0％时，硫酸含量一般在4.5％。固体原料在反应过程中发生结块，会导致更大比例的氯化钾被包覆，造成最终产物中的氯含量偏高。因而，对于曼海姆法生产的硫酸钾产品，粒径较小的颗粒中，可能被包覆的氯化钾更少，氯含量相对较低，而粒径较大的颗粒中氯含量普遍偏高。若需要生产低氯硫酸钾产品，则需要对曼海姆法生产硫酸钾的出料进行筛分，粒径较小的筛下物可以直接收集，对于粒径较大的筛上物，还需对其进一步处理，将其中的氯含量降至标准以下。

在上述生产方式中，为对筛上物进行处理，现有生产方法中采用如下方案。对生产硫酸钾产品(K₂O≥52％)出炉的产物进行筛分，收集筛下物作为低氯硫酸钾产品(K₂O≥52％)，将分离出的大颗粒返料至普通硫酸钾产品(K₂O≥50％)的生产设备中，作为普通硫酸钾产品(K₂O≥50％)的原料。由于两种产品的价格间存在差异，以及大颗粒作为返料造成的中合剂用量差异等因素，生产低氯硫酸钾产品(K₂O≥52％)的成本会比生产游离酸含量小于等于3％，氯含量小于等于1.5％的硫酸钾产品(K₂O≥52％)更高。经计算，每吨产品的成本增加约为293元。同时，每生产1000t低氯硫酸钾，就要生产25000t的普通硫酸钾产品(K₂O≥50％)来消耗所产生的筛上物，降低了硫酸钾产品(K₂O≥52％)所占的生产比例。

申请号为95108703.7的中国专利公开了一种用曼海姆炉法制造硫酸钾的无返料工艺，其特征在于将硫酸钾返料与硫酸混合后，进入反应器加热反应，硫酸浓度为98％，用量为反应理论用量的80％-110％，反应在400-600℃之间进行，经过0.3-4小时后，反应产物经冷却，破碎后得到合格成品。但在该方案中，需增设一台新的反应器进行生产，增加了成本。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可充分利用现有设备生产低氯硫酸钾的生产系统，通过将第一曼海姆炉和第二曼海姆炉连通，并在两者之间设置相应装置对第一曼海姆炉的出料进行筛分，破碎，加酸混合，之后投入第二曼海姆炉进行进一步反应，使原料反应更加充分，实现了低氯硫酸钾的连续生产。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：