复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，主要设备有氯化钾溶解槽1、钾溶液泵2、过滤器3、钾冷却结晶塔4、粗钾料液泵5、钾稠厚器6、钾离心机7、皮带输送机8、干燥机系统9、提升机10、钾包装机11、钾母液槽12、钾母液泵13、蒸发系统14、硝酸铵溶解槽15、铵溶液泵16、铵冷却结晶塔17、铵料液泵18、铵稠厚器19、铵离心机20、铵包装机21、冷凝水槽22、冷凝水泵23、高位冷凝水槽24、铵母液槽25、铵母液泵26；它选用氯化钾与硝酸铵为原料，采用复分解循环法工艺生产农业硝酸钾与农业氯化铵，本发明专利技术具有机械化程度高，自动化水平高，能大规模连续化生产农业硝酸钾，产品质量好，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置
本专利技术涉及一种用硝酸铵与氯化钾复分解反应制取硝酸钾工艺装置。
技术介绍
农业硝酸钾是一种高效优质氮钾复合肥，被誉为第三代钾肥，我国从1992年开始在烟草种植上试验推广农业硝酸钾获得成功后,农业硝酸钾已在水果、蔬菜、茶树、花木等高价值农作物上广泛推广使用。目前，我国主要采用硝酸铵与氯化钾复分解循环法生产农业硝酸钾，并副产氯化铵。四川、云南等地已有多家企业采用此法生产农业硝酸钾，但普遍存在工艺技术落后、机械化程度低、自动化控制水平差、生产规模小、产品质量差、成本能耗高等缺点，一些生产厂家基本上还是作坊式生产，这种落后的技术水平严重制约了农业硝酸钾生产发展。为了克服国内农业硝酸钾生产技术水平低的缺点，实现大规模连续化生产农业硝酸钾，实现低成本、低能耗、高质量、高效率生产农业硝酸钾，我们从2014年开始研究开发了一套年产5万吨农业硝酸钾生产装置，实现了大规模、连续化、低成本、低能耗、高质量、高效率生产农业硝酸钾。
技术实现思路
本专利技术提供一种复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，它是选用氯化钾与硝酸铵为原料，采用复分解循环法工艺生产农业硝酸钾与农业氯化铵。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置工艺设备由氯化钾溶解槽、钾溶液泵、过滤器、钾冷却结晶塔、粗钾料液泵、钾稠厚器、钾离心机、皮带输送机、干燥机系统、提升机、钾包装机、钾母液槽、钾母液泵、蒸发系统、硝酸铵溶解槽、铵溶液泵、铵冷却结晶塔、铵料液泵、铵稠厚器、铵离心机、铵包装机、铵母液槽、铵母液泵、冷凝水槽、冷凝水泵、高位冷凝水槽组成，生产工艺过程如下。（1）将循环铵母液、水、氯化钾按一定比例加入氯化钾溶解槽中，向氯化钾溶解槽中通入蒸汽加热，在搅拌条件下，使氯化钾充分溶解，配成温度60-112℃，浓度38-41波美度的钾溶液，用钾溶液泵将氯化钾溶解槽中钾溶液打入过滤器过滤后，再流入钾冷却结晶塔中。（2）钾溶液在钾冷却结晶塔中冷却降温到10-30℃，析出大量粗硝酸钾晶体，粗硝酸钾晶体中含有少量氯化铵，用粗钾料液泵将钾冷却结晶塔中粗钾料液打入安装在一定高度的钾稠厚器中。（3）在钾稠厚器中加入一定量的添加剂与粗钾料液混匀，粗钾料液在钾稠厚器内增稠后，分离的一部分钾母液溢流至钾母液槽中，稠厚的粗钾料液送入钾离心机进行离心分离脱水，分离过程中，向钾离心机通入清水洗涤粗硝酸钾晶体以洗去氯化铵，离心分离的钾母液以及洗涤水一起流入钾母液槽中。（4）从钾离心机分离出来的硝酸钾经皮带输送机送入干燥机系统中，硝酸钾经干燥后即为成品农业硝酸钾，成品农业硝酸钾落入提升机中，提升机将农业硝酸钾提升至钾包装机，经计量包装后入库。（5）用钾母液泵将钾母液槽中钾母液打入蒸发系统，蒸发至40-45波美度，温度85-90℃，蒸发后浓缩液打入硝酸铵溶解槽中。（6）在硝酸铵溶解槽的浓缩液中,按一定比例加入硝酸铵固体或硝酸铵溶液，并在搅拌条件下使硝酸铵溶解，形成铵溶液，用铵溶液泵将硝酸铵溶解槽中铵溶液打入铵冷却结晶塔中，冷却至50-75℃，结晶析出大量氯化铵晶体，用铵料液泵将铵冷却结晶塔中铵料液打入安装在一定高度的铵稠厚器中。（7）铵料液在铵稠厚器中增稠后，分离的一部分铵母液流入铵母液槽中，稠厚的铵料液送铵离心机离心分离脱水，分离过程中向铵离心机内通入60-90℃热水，洗涤氯化铵晶体，以洗去氯化铵晶体上附着的硝酸钾料液；分离出来的氯化铵晶体落入铵包装机中，经计量包装后入库；离心分离的铵母液流入铵母液槽中，铵母液槽中的铵母液用铵母液泵打入氯化钾溶解槽中配料；以后按上述顺序循环操作，所以该生产工艺称之为复分解循环法。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：氯化钾溶解槽中通入蒸汽加热方式为直接混合换热，通入蒸汽与氯化钾、水、铵母液直接混和换热，换热升温快，且节约能耗与水；氯化钾溶解槽操作是采用自动控制连续操作，它是通过设定铵母液流量计的流量值，设定水流量计的流量值，设定蒸汽流量计的流量值，通过调节阀自动控制，分别控制铵母液流量、水流量、蒸汽流量，将铵母液、水、蒸汽连续不断的加入氯化钾溶解槽中，同时按一定比例控制氯化钾加入量，连续不断的加入氯化钾，同时还设定钾溶液流量计的流量值，通过钾溶液泵变频控制钾溶液流量计的流量值，连续不断将钾溶液打入过滤器中。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：过滤器采用密闭加压过滤方式，过滤精度为10微米，过滤滤布选用聚四氟乙烯滤布，这种滤布具有不粘物料特性，不易堵塞、耐高温、耐腐蚀。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：钾冷却结晶塔由塔体、鼓风机、循环泵、布液器组成，钾冷却结晶塔采用空气作为冷却媒介对料液进行冷却结晶，它用循环泵将钾溶液抽送至从塔顶部布液器中喷淋而下，形成液滴状或水膜状，同时鼓风机将塔底部空气鼓入塔体内逆流向上流动，塔内钾溶液和空气混合，使钾溶液冷却结晶析出粗硝酸钾晶体，冷却后的溶液落入塔底中；钾溶液与空气接触过程中，发生对流传热与蒸发传热，对流传热是热流体与空气之间存在温度差，通过传导传热，使溶液冷却，蒸发传热是未饱和空气吸收溶液中水分子，使溶液中水分子蒸发带走热量。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：铵冷却结晶塔由塔体、鼓风机、循环泵、布液器组成，铵冷却结晶塔采用空气作为冷却媒介对料液进行冷却结晶，它用循环泵将铵溶液抽送至从塔顶部布液器中喷淋而下，形成液滴状或水膜状，同时鼓风机将塔底部空气鼓入塔体内逆流向上流动，塔内铵溶液和空气混合，使铵溶液冷却结晶析出氯化铵，冷却后的溶液落入塔底中；铵溶液与空气接触过程中，发生对流传热与蒸发传热。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：钾稠厚器采用重力沉降稠厚器，粗硝酸钾晶体在重力作用下沉降于钾稠厚器底部，钾母液从上部溢流口溢流进入钾母液槽中；操作时，在钾稠厚器中按每1m³体积的粗钾料液加入0.1-0.5千克添加剂，混和均匀，添加剂成份为十二烷基苯磺酸钠与季胺盐混和物，加入的添加剂能吸附于硝酸钾晶体表面，形成局部的包覆膜，使硝酸钾表面由亲水性转变为疏水性，阻止水份交换，提高硝酸钾产品抗结块性能。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：铵稠厚器先采用沉降分离后再采用过滤分离，由于铵料液中氯化铵晶体与液相密度差较小，利用重力沉降速度极慢，所以先将铵料液通过重力沉降进行第一次固液分离，然后再通过过滤进行第二次固液分离；铵稠厚器由锥筒体、圆筒体、耳式支座、人孔、导流筒、排液管、锥形过滤筒、盖板、进料管、槽钢架，搅拌装置、出料管组成。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：钾离心机与铵离心机均采用双级推料离心机，双级推料离心机是一种卧式双级活塞推料与连续操作过滤的离心机，能在全速运转条件下，连续进行进料、分离、洗涤、卸料操作。本专利技术复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：干燥系统由振动流化床干燥机、热风机、冷风机、引风机、空气换热器、布袋除尘器组成；其工艺过程是：热风机将自然空气鼓入空气换热器中加热至60-90℃后，进入振动流化床干燥机内干燥区内，同时冷风机将空气鼓入振动流化床干燥机内的冷却干燥区内，进入振动流化床干燥机内的硝酸钾先经过热风干燥区干燥后，再进入冷风冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置工艺设备由氯化钾溶解槽（1）、钾溶液泵（2）、过滤器（3）、钾冷却结晶塔（4）、粗钾料液泵（5）、钾稠厚器（6）、钾离心机（7）、皮带输送机（8）、干燥机系统（9）、提升机（10）、钾包装机（11）、钾母液槽（12）、钾母液泵（13）、蒸发系统（14）、硝酸铵溶解槽（15）、铵溶液泵（16）、铵冷却结晶塔（17）、铵料液泵（18）、铵稠厚器（19）、铵离心机（20）、铵包装机（21）、冷凝水槽（22）、冷凝水泵（23）、高位冷凝水槽（24）、铵母液槽（25）、铵母液泵（26）组成，生产工艺过程如下：（1）将循环铵母液、水、氯化钾按一定比例加入氯化钾溶解槽（1）中，向氯化钾溶解槽（1）中通入蒸汽加热，在搅拌条件下，使氯化钾充分溶解，配成温度60‑112℃，浓度38‑41波美度的钾溶液，用钾溶液泵（2）将氯化钾溶解槽（1）中钾溶液打入过滤器（3）过滤后，再流入钾冷却结晶塔（4）中；（2）钾溶液在钾冷却结晶塔（4）中冷却降温到10‑30℃，析出大量粗硝酸钾晶体，粗硝酸钾晶体中含有少量氯化铵，用粗钾料液泵（5）将粗钾冷却结晶塔（4）中粗钾料液打入安装在一定高度的钾稠厚器（6）中；（3）在钾稠厚器（6）中加入一定量的添加剂与粗钾料液混匀，粗钾料液在钾稠厚器（6）内增稠后，分离的一部分钾母液溢流至钾母液槽（12）中，稠厚的粗钾料液送入钾离心机（7）进行离心分离脱水，分离过程中，向钾离心机（7）通入清水洗涤粗硝酸钾晶体以洗去氯化铵，离心分离的钾母液以及洗涤水一起流入钾母液槽（12）中；（4）从钾离心机（7）分离出来的硝酸钾经皮带输送机（8）送入干燥机系统（9）中，硝酸钾经干燥后即为成品农业硝酸钾，成品农业硝酸钾落入提升机（10）中，提升机（10）将农业硝酸钾提升至钾包装机（11），经计量包装后入库；（5）用钾母液泵（13）将钾母液槽（12）中钾母液打入蒸发系统（14），蒸发至40‑45波美度，温度85‑90℃，蒸发后浓缩液打入硝酸铵溶解槽（15）中；（6）在硝酸铵溶解槽（15）的浓缩液中,按一定比例加入硝酸铵固体或硝酸铵溶液，并在搅拌条件下使硝酸铵溶解，形成铵溶液，用铵溶液泵（16）将硝酸铵溶解槽（15）中铵溶液打入铵冷却结晶塔（17）中，冷却至50‑75℃，结晶析出大量氯化铵晶体，用铵料液泵（18）将铵冷却结晶塔（17）中铵料液打入铵稠厚器（19）中；（7）铵料液在铵稠厚器（19）中增稠后，分离的一部分铵母液流入铵母液槽（25）中，稠厚的铵料液送铵离心机(20)离心分离脱水，分离过程中向铵离心机（20）内通入60‑90℃热水，洗涤氯化铵晶体，以洗去氯化铵晶体上附着的硝酸钾料液；分离出来的氯化铵晶体落入铵包装机（21）中，经计量包装后入库；离心分离的铵母液流入铵母液槽（25）中，铵母液槽（25）中的铵母液用铵母液泵（26）打入氯化钾溶解槽（1）中配料，以后按上述顺序循环操作。...

【技术特征摘要】
1.一种复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征是：复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置工艺设备由氯化钾溶解槽（1）、钾溶液泵（2）、过滤器（3）、钾冷却结晶塔（4）、粗钾料液泵（5）、钾稠厚器（6）、钾离心机（7）、皮带输送机（8）、干燥机系统（9）、提升机（10）、钾包装机（11）、钾母液槽（12）、钾母液泵（13）、蒸发系统（14）、硝酸铵溶解槽（15）、铵溶液泵（16）、铵冷却结晶塔（17）、铵料液泵（18）、铵稠厚器（19）、铵离心机（20）、铵包装机（21）、冷凝水槽（22）、冷凝水泵（23）、高位冷凝水槽（24）、铵母液槽（25）、铵母液泵（26）组成，生产工艺过程如下：（1）将循环铵母液、水、氯化钾按一定比例加入氯化钾溶解槽（1）中，向氯化钾溶解槽（1）中通入蒸汽加热，在搅拌条件下，使氯化钾充分溶解，配成温度60-112℃，浓度38-41波美度的钾溶液，用钾溶液泵（2）将氯化钾溶解槽（1）中钾溶液打入过滤器（3）过滤后，再流入钾冷却结晶塔（4）中；（2）钾溶液在钾冷却结晶塔（4）中冷却降温到10-30℃，析出大量粗硝酸钾晶体，粗硝酸钾晶体中含有少量氯化铵，用粗钾料液泵（5）将粗钾冷却结晶塔（4）中粗钾料液打入安装在一定高度的钾稠厚器（6）中；（3）在钾稠厚器（6）中加入一定量的添加剂与粗钾料液混匀，粗钾料液在钾稠厚器（6）内增稠后，分离的一部分钾母液溢流至钾母液槽（12）中，稠厚的粗钾料液送入钾离心机（7）进行离心分离脱水，分离过程中，向钾离心机（7）通入清水洗涤粗硝酸钾晶体以洗去氯化铵，离心分离的钾母液以及洗涤水一起流入钾母液槽（12）中；（4）从钾离心机（7）分离出来的硝酸钾经皮带输送机（8）送入干燥机系统（9）中，硝酸钾经干燥后即为成品农业硝酸钾，成品农业硝酸钾落入提升机（10）中，提升机（10）将农业硝酸钾提升至钾包装机（11），经计量包装后入库；（5）用钾母液泵（13）将钾母液槽（12）中钾母液打入蒸发系统（14），蒸发至40-45波美度，温度85-90℃，蒸发后浓缩液打入硝酸铵溶解槽（15）中；（6）在硝酸铵溶解槽（15）的浓缩液中,按一定比例加入硝酸铵固体或硝酸铵溶液，并在搅拌条件下使硝酸铵溶解，形成铵溶液，用铵溶液泵（16）将硝酸铵溶解槽（15）中铵溶液打入铵冷却结晶塔（17）中，冷却至50-75℃，结晶析出大量氯化铵晶体，用铵料液泵（18）将铵冷却结晶塔（17）中铵料液打入铵稠厚器（19）中；（7）铵料液在铵稠厚器（19）中增稠后，分离的一部分铵母液流入铵母液槽（25）中，稠厚的铵料液送铵离心机(20)离心分离脱水，分离过程中向铵离心机（20）内通入60-90℃热水，洗涤氯化铵晶体，以洗去氯化铵晶体上附着的硝酸钾料液；分离出来的氯化铵晶体落入铵包装机（21）中，经计量包装后入库；离心分离的铵母液流入铵母液槽（25）中，铵母液槽（25）中的铵母液用铵母液泵（26）打入氯化钾溶解槽（1）中配料，以后按上述顺序循环操作。2.根据权利要求1所述的复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征在于：氯化钾溶解槽（1）中直接通入蒸汽混合换热，通入蒸汽与氯化钾、水、铵母液直接混和换热，氯化钾溶解槽（1）操作采用自动控制连续操作，设定铵母液流量计的流量值，设定水流量计的流量值，设定蒸汽流量计的流量值，通过调节阀自动控制，控制铵母液流量、水流量、蒸汽流量，将铵母液、水、蒸汽连续不断的加入氯化钾溶解槽(1)中，同时按一定比例控制氯化钾加入量，连续不断的加入氯化钾，设定钾溶液流量计的流量值，通过钾溶液泵(2)变频控制钾溶液流量计的流量值，连续不断将氯化钾溶解槽(1)中钾溶液打入过滤器(3)中。3.根据权利要求1所述的复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征在于：过滤器(3)采用密闭加压过滤，过滤精度为10微米，过滤滤布选用聚四氟乙烯滤布。4.根据权利要求1所述的复分解循环法生产农业硝酸钾工艺装置，其技术特征在于：铵冷却结晶塔(17)由塔体(17-1)、鼓风机(17-2)、布液器(17...

【专利技术属性】
技术研发人员：张罡，董朝领，张龙，冯晓蕾，刘畅，宋玲玲，王清华，
申请(专利权)人：威海沁和实业有限公司，岳阳市钾盐科学研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37