一種采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯的方法技術

本發明專利技術屬于化工領域的中肥料行業氯化鉀脫氯的工藝方法，涉及一種采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯的方法，以硫酸銨和氯化鉀為原料，通過復分解反應生產硫酸鉀和氯化銨鉀，其特征是采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯，在現有蒸汽壓縮循環使用的系統中，增加反應物料進口，從而將反應和蒸發濃縮、結晶功能集中，形成反應、蒸發濃縮、結晶一體化的多功能反應器；將蒸發器蒸發出來的蒸汽用蒸汽壓縮機再進行壓縮，增濕再循環到蒸發器的加熱器上，用于蒸發水分，并將此蒸發水分再壓縮，再增濕，再加熱蒸發加熱器，循環不已。本發明專利技術將反應、蒸發濃縮、結晶一體化，流程短，效率高，造價低，占地小，運行成本費用的大幅降低。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術屬于化工領域的中肥料行業氯化鉀脫氯的工藝方法，涉及，以硫酸銨和氯化鉀為原料，通過復分解反應生產硫酸鉀和氯化銨鉀，其特征是采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯，在現有蒸汽壓縮循環使用的系統中，增加反應物料進口，從而將反應和蒸發濃縮、結晶功能集中，形成反應、蒸發濃縮、結晶一體化的多功能反應器；將蒸發器蒸發出來的蒸汽用蒸汽壓縮機再進行壓縮，增濕再循環到蒸發器的加熱器上，用于蒸發水分，并將此蒸發水分再壓縮，再增濕，再加熱蒸發加熱器，循環不已。本專利技術將反應、蒸發濃縮、結晶一體化，流程短，效率高，造價低，占地小，運行成本費用的大幅降低?！緦＠f明】
本專利技術屬于化工領域的中肥料行業氯化鉀脫氯的工藝方法，具體涉及一種采取蒸汽壓縮再循環使用的以及在結晶器內加入或獨立進行反應的，進行氯化鉀脫氯方法。
技術介紹
天然硫酸鉀屬稀缺資源，在國內沒有資源。而在作物生長中，很多品種對肥料需求屬于忌氯的，因此在肥料品種中，無氯或低氯肥成為市場急需的品種。對無氯或低氯肥料中硫酸鉀或硝酸鉀成為其中為數很少的可選原料，而氯化鉀資源較為豐富，所以氯化鉀脫氯，生成硫酸鉀或硝酸鉀，可以滿足肥料生產中對無氯或低氯鉀肥的需求。 以生產硫酸鉀為例，在以往的各種生產、資料、專利中都對工藝路線、原料、方法進行了闡述和專利保護，工藝路線千差萬別，普遍存在收率低、能耗大、品質差、穩定性差、成本高居不下，缺乏實用性的顯著性在于，迄今為止，尚沒有成功且穩定運行的企業，就是勉強維持的企業，也是寥寥無幾。除了生產工藝有不合理之處導致諸多問題外，蒸汽消耗大，費用支出高也是重要問題之一。從沒有將蒸汽加壓再循環法(又稱MVR法)用于硫酸鉀生產中，從而在生產中，用于蒸發濃縮的過程往往采取單效或多效法，蒸汽消耗大，導致成本高，幾乎無利可圖，從而使得生產難以為繼，以至于采用復分解的鹽析法制取硫酸鉀的工廠，從上世紀八十年代的高潮期，迅速衰退，以至于到目前為止，幾乎都處于停產或拆除狀態，生產成本高導致這種生產方法都難以啟用。 沒有采用反應和蒸發、結晶一體化的相關技術有:在已經查詢的相關專利中，都沒有采用反應和蒸發、結晶一體化的相關技術，而只是，將反應、蒸發濃縮、結晶完全分開，占地大，投資高，效率低。 例如:申請號201410078708.9分段濃縮的硫酸鉀的生產方法，其中涉及到硫酸鉀的生產方法，采取反應、蒸發、結晶分別進行的方法，不具有本專利技術的集成化優點，此專利技術有投資高、占地大、操作步驟多等缺點。 沒有將蒸汽壓縮技術用于蒸發過程的相關技術有:在已經查詢的相關專利中，都沒有將蒸汽壓縮技術用于復分解法制取硫酸鉀和氯化銨鉀的蒸發過程中。 申請號201410078708.9分段濃縮的硫酸鉀的生產方法，其中涉及到硫酸鉀的生產方法，沒有在蒸發濃縮步驟中采用蒸汽再壓縮技術將蒸汽回用，以降低運行成本。 申請號93107781.8用氯化鉀與硫酸液相轉化制備硫酸鉀的方法專利中，涉及到采用硫酸和氯化鉀反應，再用萃取劑分離，再分步結晶制取硫酸鉀。只涉及到萃取劑的使用，沒有涉及到蒸汽再壓縮技術在硫酸鉀生產中的應用。 如上所述，現有技術存在流程長，設備功能單一，蒸汽消耗大，生產成本高的諸多問題。
技術實現思路
本專利技術是將復分解反應加入結晶器，將反應獨立或與蒸發結晶功能集合于一身的專利技術，以達到提高效率，降低投資，簡化流程，優化產品品質的目標。 本專利技術是將蒸汽壓縮再循環技術用于用硫酸鹽或硝酸鹽和氯化鉀采用復分解法將氯化鉀脫氯以生產無氯或低氯的硫酸鉀或硝酸鉀的生產，以達到節能和降低生產費用的目標。 本專利技術將在結晶器內完成反應、蒸發濃縮、結晶，與常用蒸發結晶循環系統的不同，在于增加了反應物料的加入口，如果將反應相分離，就形成了將蒸發和等溫結晶或降溫結晶一體化設計。 采取復分解反應和蒸發、鹽析結晶技術集合于一身的專利技術，可以解決生產流程長，設備功能單一的問題；采取蒸汽壓縮再循環應用于硫酸鉀和硝酸鉀的生產，可以大幅降低蒸汽消耗，所增加的電能費用只有原蒸汽費用的1/Γ3/4，使得生產成本大幅降低。 本專利技術主要創新設計是:將反應器和蒸發器、結晶器綜合為一體的技術路線和設備方案，并集合蒸汽壓縮再循環的技術，用于復分解法生產無氯或低氯的硫酸鉀或硝酸鉀的專利技術。 以硫酸銨和氯化鉀生產硫酸鉀和氯化銨鉀為例，說明本技術方案及采取的技術措施。 本專利技術的主要技術方案:采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯的方法，是以硫酸銨和氯化鉀為原料，通過復分解反應生產硫酸鉀和氯化銨鉀，其特征是采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯。 所述蒸汽壓縮再循環技術是在現有蒸汽壓縮循環使用的系統中，增加反應物料進口，從而將反應和蒸發濃縮、結晶功能集中，形成反應、蒸發濃縮、結晶一體化的多功能反應器；將蒸發器蒸發出來的蒸汽用蒸汽壓縮機再進行壓縮，增濕再循環到蒸發器的加熱器上，用于蒸發水分，并將此蒸發水分再壓縮，再增濕，再加熱蒸發加熱器，循環不已。 以硫酸銨和氯化鉀復分解反應生成硫酸鉀和氯化銨為例，說明如下:硫酸銨和氯化銨分別配置成水溶液，加入到多功能反應蒸發結晶器的反應區內，經攪拌混和，在該設備內進行反應，從反應區出來的液體，進入到蒸發加熱器，進行升溫和繼續反應，此液體上升到設備液面附近，由于壓力的減少，達到過飽和溫度的溶液水分開始蒸發，溶液得到濃縮，濃縮后的液體變為過飽和溶液，再進入結晶區結晶，結晶后的液體再與新加入的原料液體硫酸銨和氯化鉀反應，從而進入再次的循環過程。在結晶區，視需要可以是等溫結晶或降溫結晶，如果是降溫結晶，需要冷媒的加入。 第一級的硫酸鉀反應蒸發結晶器，和第二級的蒸發結晶器的區別，在于后者有時不需要加入反應介質，而僅具有蒸發、結晶功能，其中結晶區也可以視需要可以是等溫、變溫結晶，隨冷媒加入與否而改變；蒸發出的水蒸氣進入蒸汽壓縮機壓縮增濕到飽和附近，再進入蒸發換熱器循環使用，經換熱的蒸汽變為冷凝水，再接入硫酸銨和氯化鉀的溶解過程換熱，以補充溶解過程熱量不足的問題，經過本次換熱，冷凝水熱量大部分得到回收，冷凝水則返回原料溶解工序，與返回母液一起，用于溶解硫酸銨和氯化鉀固體。 第一級的結晶區排出的晶漿液，進入過濾機，得到晶體硫酸鉀和母液，硫酸鉀去干燥后發給無氯肥的肥料生產工序；母液進入第二級反應蒸發結晶器，進行濃縮、結晶。 第二級的結晶區排出的晶漿液，進入過濾機，得到晶體氯化銨鉀和母液，氯化銨鉀去干燥后發給含氯肥的肥料生產工序；母液循環到原料溶解設備里參與對硫酸銨和氯化鉀的溶解過程。 具體工藝方案:方法1:硫酸銨與氯化鉀在反應器、蒸發濃縮結晶一體化結晶器、外置降溫補充結晶器內，分別在反應槽內以4(Γιοο?下進行反應，生成硫酸鉀和氯化銨的平衡溶液，再到蒸發濃縮設備內以2(T10(TC蒸發結晶，或和再補充降溫結晶，可以讓溶解度小的主要目標硫酸鉀較多的析出，從而提高氯化鉀的轉化率，經過濾，得到硫酸鉀晶體產品。 方法2:硫酸銨與氯化鉀在多功能反應蒸發結晶器設備內進行各需要的反應、蒸發濃縮、結晶過程及和/或在外置降溫補充結晶器內補充結晶。其中在反應過程中以4(T10(TC下進行反應，生成硫酸鉀和氯化銨的平衡溶液，再到其中蒸發濃縮區內以2(noo°c蒸發結晶，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯的方法，是以硫酸銨和氯化鉀為原料，通過復分解反應生產硫酸鉀和氯化銨鉀，其特征是采用蒸汽壓縮再循環技術進行氯化鉀脫氯。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧加兵，周學發，劉燕芳，
申請(專利權)人：劉燕芳，
類型：發明
國別省市：江蘇;32