一種磷酸二氫鉀的制備方法技術(shù)

一種磷酸二氫鉀的制備方法，涉及無機化合物中的磷酸鹽生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，本制備方法為：取原料過磷酸、解聚劑和氯化鉀，加入到混合設備中進行混合；加熱反應蒸發(fā)釜，達到反應需要溫度后，將混合物加入反應蒸發(fā)釜內(nèi)，氯化氫氣體全部蒸發(fā)出來，反應蒸發(fā)釜內(nèi)為產(chǎn)品磷酸二氫鉀；氯化氫氣體經(jīng)過高溫除塵器，除去氣體中的粉塵磷酸二氫鉀并回收，尾氣處理達標后排放；收集產(chǎn)品磷酸二氫鉀和粉塵磷酸二氫鉀，經(jīng)過冷卻設備后，進入粉碎設備，最后分級包裝，得到成品磷酸二氫鉀。本發(fā)明專利技術(shù)通過過磷酸酸化氯化鉀直接制取磷酸二氫鉀，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場的需求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及無機化合物中的磷酸鹽生產(chǎn)
，具體涉及。
技術(shù)介紹
國內(nèi)外生產(chǎn)磷酸二氫鉀的生產(chǎn)方法主要有中和法、有機萃取法、離子交換法、復分解法、直接法、結(jié)晶法和電解法等，在國內(nèi)工業(yè)磷酸二氫鉀生產(chǎn)工藝中，比較常見的有中和法、有機萃取法、離子交換法、復分解法。其中，中和法的生產(chǎn)原料成本較高，價格高；有機萃取法與中和法相比，成本下降很多，能耗也較低，但磷酸的回收率較低，有機溶劑價格昂貴，并且污染環(huán)境；離子交換法與中和法相比，雖生產(chǎn)原料成本有所下降，但蒸發(fā)量太大，能耗過高，副產(chǎn)物氯化銨稀溶液處理困難，同時離子交換樹脂價格昂貴，投資大；復分解法常采用的原料為氯化鉀和磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨，產(chǎn)品質(zhì)量因工藝中原料要加入過量的氯化鉀造成產(chǎn)品中氯離子含量過高，對于一些忌氯的場合是不能用的，且工藝流程較復雜，能耗較高；傳統(tǒng)的直接法是在加熱下用磷酸和氯化鉀來制取磷酸二氫鉀，相對于其他生產(chǎn)方法，流程短，成本低，但是這種工藝要求磷酸過量，分離困難，生產(chǎn)過程中的副反應不易控制，導致產(chǎn)品質(zhì)量差，同時因存在大量水分，含水的鹽酸對設備造成嚴重腐蝕。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)的目的在于提供，通過過磷酸酸化氯化鉀直接制取磷酸二氫鉀，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場的需求。 為達到以上目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是:，包括以下步驟: a、取原料過磷酸、解聚劑和氯化鉀，加入到混合設備中進行充分混合后，得到混合物； b、加熱反應蒸發(fā)釜，達到反應需要溫度后，控制反應溫度，將所述混合物連續(xù)加入反應蒸發(fā)爸內(nèi)，直至反應生成的氯化氫氣體全部蒸發(fā)出來，此時反應蒸發(fā)爸內(nèi)為產(chǎn)品磷酸二氫鉀； C、從反應蒸發(fā)釜內(nèi)蒸發(fā)出的氯化氫氣體為無水氯化氫氣體，所述氯化氫氣體經(jīng)過高溫除塵器，除去氯化氫氣體中的粉塵磷酸二氫鉀并回收，尾氣處理達標后排放； d、收集所述產(chǎn)品磷酸二氫鉀和所述粉塵磷酸二氫鉀，經(jīng)過冷卻設備冷卻降溫后，進入粉碎設備粉碎，最后分級包裝，得到成品磷酸二氫鉀。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟a中，所述原料按重量份數(shù)計，解聚劑:0.05~1.2份，過磷酸:20~25份，氯化鉀:14~16份。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟a中，所述過磷酸為含68%~851^P2O5的磷酸；所述解聚劑為水；所述氯化鉀為工業(yè)級及以上品級的氯化鉀。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟a中，首先將過磷酸和解聚劑加入混合設備中進行混合，當混合設備內(nèi)原料溫度不再上升時，再加入氯化鉀，進行充分攪拌混合。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述混合設備包括混合用的攪拌裝置和冷卻用的夾套，混合過程中，控制原料溫度< 60°C。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟b中，控制反應溫度為150~250°C。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟b中，所述反應蒸發(fā)釜設有夾套，在夾套內(nèi)通入加熱介質(zhì)，加熱反應蒸發(fā)釜；反應蒸發(fā)釜內(nèi)設有耙式可調(diào)速的攪拌器，將加入的混合物從反應蒸發(fā)釜中心向邊沿環(huán)狀路線推出，使氯化氫氣體蒸發(fā)逸出；反應蒸發(fā)釜邊沿設有收集產(chǎn)品磷酸二氫鉀的集料裝置。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟c中，所述高溫除塵器為耐高溫耐腐蝕的干式除塵設備。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟c中，尾氣處理過程為:經(jīng)過高溫除塵器的氯化氫氣體通入水或堿內(nèi)，吸收尾氣氯化氫氣體，并制取工業(yè)鹽酸或氯化鈣產(chǎn)品。 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟d中，所述冷卻設備、粉碎設備均為密封設備。 本專利技術(shù)的有益效果在于: 1、本專利技術(shù)所采用的原料磷酸為高濃度的過磷酸，通過過磷酸酸化氯化鉀直接制取磷酸二氫鉀，與傳統(tǒng)工藝相比，少了濃縮結(jié)晶分離等工藝過程，簡化了生產(chǎn)過程，同時降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品的能耗。 2、本專利技術(shù)準確計量過磷酸、氯化鉀和解聚劑之間的配比，控制反應過程中水分的產(chǎn)生，直接生成了無水的磷酸二氫鉀，因此所生成的氣體為干燥的氯化氫氣體，降低了氣體的腐蝕性,從而降低對高溫反應釜中輸送氣體部分及高溫除塵器的材質(zhì)要求。 【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)磷酸二氫鉀的制備工藝流程圖。 【具體實施方式】 以下結(jié)合附圖及實施例對本專利技術(shù)作進一步詳細說明。 如圖1所示，，包括以下步驟: a、稱取原料過磷酸、解聚劑和氯化鉀，原料按重量份數(shù)計，解聚劑:0.05~1.2份，過磷酸:20~25份，氯化鉀:14~16份；其中，過磷酸為含68%~85% P2O5的磷酸，解聚劑為水，氯化鉀為工業(yè)級及以上品級的氯化鉀。首先將過磷酸和解聚劑加入混合設備中進行混合，當混合設備內(nèi)原料溫度不再上升時，再加入氯化鉀，進行充分攪拌混合，混合設備包括混合用的攪拌裝置和冷卻用的夾套，混合過程中，控制原料溫度< 60°C，混合均勻后得混合物。 b、反應蒸發(fā)爸設有夾套,在夾套內(nèi)通入加熱介質(zhì),加熱反應蒸發(fā)爸加熱反應蒸發(fā)釜，達到反應需要溫度后，控制反應溫度為150~250°C，將混合物連續(xù)加入反應蒸發(fā)釜內(nèi)，控制混合物的加入速度，反應蒸發(fā)釜內(nèi)設有耙式可調(diào)速的攪拌器，將加入的混合物從反應蒸發(fā)釜中心向邊沿環(huán)狀路線推出，使反應生成的氯化氫氣體蒸發(fā)逸出，直至氯化氫氣體全部蒸發(fā)出來，反應蒸發(fā)釜內(nèi)為產(chǎn)品磷酸二氫鉀，反應蒸發(fā)釜邊沿設有收集產(chǎn)品磷酸二氫鉀的集料裝置。 C、從反應蒸發(fā)釜內(nèi)蒸發(fā)出的氯化氫氣體為無水氯化氫氣體，所述氯化氫氣體經(jīng)過高溫除塵器，高溫除塵器為耐高溫耐腐蝕的干式除塵設備，除去氯化氫氣體中的粉塵磷酸二氫鉀并回收，尾氣氯化氫氣體通入水或堿內(nèi)，吸收尾氣氯化氫氣體，并制取工業(yè)鹽酸或氯化鈣產(chǎn)品，尾氣處理達標后排放。 d、收集產(chǎn)品磷酸二氫鉀和粉塵磷酸二氫鉀，經(jīng)過冷卻設備冷卻降溫后，進入粉碎設備進行粉碎，最后分級包裝，得到成品磷酸二氫鉀，冷卻設備、粉碎設備均為密封設備。 實施例1: 稱取0.3kg水，22kg過磷酸(含68.5% P2O5的磷酸)，15kg氯化鉀，制備過程為:首先將過磷酸和水加入到包括攪拌裝置和冷卻用夾套的混合設備內(nèi)進行混合解聚，保持溫度< 60°C，當溫度不再上升時，加入氯化鉀，充分攪拌混合，混合均勻后得混合物。開啟反應蒸發(fā)釜，在夾套通入加熱介質(zhì)對設備進行升溫，達到反應的需要溫度后啟動攪拌器，然后打開混合設備的放料閥門，調(diào)整放料的速度，同時調(diào)節(jié)反應蒸發(fā)釜攪拌器的旋轉(zhuǎn)速度，以確保充分反應、蒸發(fā)分離出氯化氫氣體，嚴格控制反應的溫度在150~250°C。從反應蒸發(fā)釜蒸發(fā)出帶有粉塵的無水氯化氫氣體進入高溫除塵器除塵，氣體冷卻后通入水或堿內(nèi)進行尾氣氯化氫處理，制取工業(yè)鹽酸或氯化鈣產(chǎn)品，尾氣達標排放。將高溫除塵設備內(nèi)收集的粉塵與從反應蒸發(fā)釜內(nèi)的產(chǎn)品磷酸二氫鉀一同投入冷卻設備，然后進入粉碎設備進行粉碎，粉碎后進入分級篩，根據(jù)市場需要進行分級處理后，包裝得到成品磷酸二氫鉀。 實施例2: 稱取0.3kg水，22kg過磷酸(含76% P2O5的磷酸)，15kg氯化鉀，制備過程與實施例I中的制備過程相同，制得成品磷酸二氫鉀。 實施例3: 稱取0.3kg 7jC, 22kg過磷酸(含84% P2O5的磷酸)，15kg氯化鉀，制備過程與實施例I中的制備過程相同，制得成品磷酸二氫鉀。 將實施例1、2、3制備的磷酸二氫鉀與工業(yè)級、飼料級磷酸二氫鉀的各項指標進行對比，結(jié)果如下表所示: 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種磷酸二氫鉀的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：a、取原料過磷酸、解聚劑和氯化鉀，加入到混合設備中進行充分混合后，得到混合物；b、加熱反應蒸發(fā)釜，達到反應需要溫度后，控制反應溫度，將所述混合物連續(xù)加入反應蒸發(fā)釜內(nèi)，直至反應生成的氯化氫氣體全部蒸發(fā)出來，此時反應蒸發(fā)釜內(nèi)為產(chǎn)品磷酸二氫鉀；c、從反應蒸發(fā)釜內(nèi)蒸發(fā)出的氯化氫氣體為無水氯化氫氣體，所述氯化氫氣體經(jīng)過高溫除塵器，除去氯化氫氣體中的粉塵磷酸二氫鉀并回收，尾氣處理達標后排放；d、收集所述產(chǎn)品磷酸二氫鉀和所述粉塵磷酸二氫鉀，經(jīng)過冷卻設備冷卻降溫后，進入粉碎設備粉碎，最后分級包裝，得到成品磷酸二氫鉀。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種磷酸二氫鉀的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: a、取原料過磷酸、解聚劑和氯化鉀，加入到混合設備中進行充分混合后，得到混合物； b、加熱反應蒸發(fā)釜，達到反應需要溫度后，控制反應溫度，將所述混合物連續(xù)加入反應蒸發(fā)釜內(nèi)，直至反應生成的氯化氫氣體全部蒸發(fā)出來，此時反應蒸發(fā)釜內(nèi)為產(chǎn)品磷酸二氫鉀； C、從反應蒸發(fā)釜內(nèi)蒸發(fā)出的氯化氫氣體為無水氯化氫氣體，所述氯化氫氣體經(jīng)過高溫除塵器，除去氯化氫氣體中的粉塵磷酸二氫鉀并回收，尾氣處理達標后排放； d、收集所述產(chǎn)品磷酸二氫鉀和所述粉塵磷酸二氫鉀，經(jīng)過冷卻設備冷卻降溫后，進入粉碎設備粉碎，最后分級包裝，得到成品磷酸二氫鉀。2.如權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀的制備方法，其特征在于:步驟a中，所述原料按重量份數(shù)計，解聚劑:0.05~1.2份，過磷酸:20~25份，氯化鉀:14~16份。3.如權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀的制備方法，其特征在于:步驟a中，所述過磷酸為含68%~85% P2O5的磷酸；所述解聚劑為水；所述氯化鉀為工業(yè)級及以上品級的氯化鉀。4.如權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀的制備方法，其特征在于:步驟a中，首先將過磷酸和解聚劑加入混合設...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜強，黃明鋼，
申請(專利權(quán))人：武漢東晟捷能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42