一种采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯的方法技术

本发明专利技术属于化工领域的中肥料行业氯化钾脱氯的工艺方法，涉及一种采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯的方法，以硫酸铵和氯化钾为原料，通过复分解反应生产硫酸钾和氯化铵钾，其特征是采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯，在现有蒸汽压缩循环使用的系统中，增加反应物料进口，从而将反应和蒸发浓缩、结晶功能集中，形成反应、蒸发浓缩、结晶一体化的多功能反应器；将蒸发器蒸发出来的蒸汽用蒸汽压缩机再进行压缩，增湿再循环到蒸发器的加热器上，用于蒸发水分，并将此蒸发水分再压缩，再增湿，再加热蒸发加热器，循环不已。本发明专利技术将反应、蒸发浓缩、结晶一体化，流程短，效率高，造价低，占地小，运行成本费用的大幅降低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于化工领域的中肥料行业氯化钾脱氯的工艺方法，涉及，以硫酸铵和氯化钾为原料，通过复分解反应生产硫酸钾和氯化铵钾，其特征是采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯，在现有蒸汽压缩循环使用的系统中，增加反应物料进口，从而将反应和蒸发浓缩、结晶功能集中，形成反应、蒸发浓缩、结晶一体化的多功能反应器；将蒸发器蒸发出来的蒸汽用蒸汽压缩机再进行压缩，增湿再循环到蒸发器的加热器上，用于蒸发水分，并将此蒸发水分再压缩，再增湿，再加热蒸发加热器，循环不已。本专利技术将反应、蒸发浓缩、结晶一体化，流程短，效率高，造价低，占地小，运行成本费用的大幅降低。【专利说明】
本专利技术属于化工领域的中肥料行业氯化钾脱氯的工艺方法，具体涉及一种采取蒸汽压缩再循环使用的以及在结晶器内加入或独立进行反应的，进行氯化钾脱氯方法。
技术介绍
天然硫酸钾属稀缺资源，在国内没有资源。而在作物生长中，很多品种对肥料需求属于忌氯的，因此在肥料品种中，无氯或低氯肥成为市场急需的品种。对无氯或低氯肥料中硫酸钾或硝酸钾成为其中为数很少的可选原料，而氯化钾资源较为丰富，所以氯化钾脱氯，生成硫酸钾或硝酸钾，可以满足肥料生产中对无氯或低氯钾肥的需求。 以生产硫酸钾为例，在以往的各种生产、资料、专利中都对工艺路线、原料、方法进行了阐述和专利保护，工艺路线千差万别，普遍存在收率低、能耗大、品质差、稳定性差、成本高居不下，缺乏实用性的显著性在于，迄今为止，尚没有成功且稳定运行的企业，就是勉强维持的企业，也是寥寥无几。除了生产工艺有不合理之处导致诸多问题外，蒸汽消耗大，费用支出高也是重要问题之一。从没有将蒸汽加压再循环法(又称MVR法)用于硫酸钾生产中，从而在生产中，用于蒸发浓缩的过程往往采取单效或多效法，蒸汽消耗大，导致成本高，几乎无利可图，从而使得生产难以为继，以至于采用复分解的盐析法制取硫酸钾的工厂，从上世纪八十年代的高潮期，迅速衰退，以至于到目前为止，几乎都处于停产或拆除状态，生产成本高导致这种生产方法都难以启用。 没有采用反应和蒸发、结晶一体化的相关技术有:在已经查询的相关专利中，都没有采用反应和蒸发、结晶一体化的相关技术，而只是，将反应、蒸发浓缩、结晶完全分开，占地大，投资高，效率低。 例如:申请号201410078708.9分段浓缩的硫酸钾的生产方法，其中涉及到硫酸钾的生产方法，采取反应、蒸发、结晶分别进行的方法，不具有本专利技术的集成化优点，此专利技术有投资高、占地大、操作步骤多等缺点。 没有将蒸汽压缩技术用于蒸发过程的相关技术有:在已经查询的相关专利中，都没有将蒸汽压缩技术用于复分解法制取硫酸钾和氯化铵钾的蒸发过程中。 申请号201410078708.9分段浓缩的硫酸钾的生产方法，其中涉及到硫酸钾的生产方法，没有在蒸发浓缩步骤中采用蒸汽再压缩技术将蒸汽回用，以降低运行成本。 申请号93107781.8用氯化钾与硫酸液相转化制备硫酸钾的方法专利中，涉及到采用硫酸和氯化钾反应，再用萃取剂分离，再分步结晶制取硫酸钾。只涉及到萃取剂的使用，没有涉及到蒸汽再压缩技术在硫酸钾生产中的应用。 如上所述，现有技术存在流程长，设备功能单一，蒸汽消耗大，生产成本高的诸多问题。
技术实现思路
本专利技术是将复分解反应加入结晶器，将反应独立或与蒸发结晶功能集合于一身的专利技术，以达到提高效率，降低投资，简化流程，优化产品品质的目标。 本专利技术是将蒸汽压缩再循环技术用于用硫酸盐或硝酸盐和氯化钾采用复分解法将氯化钾脱氯以生产无氯或低氯的硫酸钾或硝酸钾的生产，以达到节能和降低生产费用的目标。 本专利技术将在结晶器内完成反应、蒸发浓缩、结晶，与常用蒸发结晶循环系统的不同，在于增加了反应物料的加入口，如果将反应相分离，就形成了将蒸发和等温结晶或降温结晶一体化设计。 采取复分解反应和蒸发、盐析结晶技术集合于一身的专利技术，可以解决生产流程长，设备功能单一的问题；采取蒸汽压缩再循环应用于硫酸钾和硝酸钾的生产，可以大幅降低蒸汽消耗，所增加的电能费用只有原蒸汽费用的1/Γ3/4，使得生产成本大幅降低。 本专利技术主要创新设计是:将反应器和蒸发器、结晶器综合为一体的技术路线和设备方案，并集合蒸汽压缩再循环的技术，用于复分解法生产无氯或低氯的硫酸钾或硝酸钾的专利技术。 以硫酸铵和氯化钾生产硫酸钾和氯化铵钾为例，说明本技术方案及采取的技术措施。 本专利技术的主要技术方案:采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯的方法，是以硫酸铵和氯化钾为原料，通过复分解反应生产硫酸钾和氯化铵钾，其特征是采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯。 所述蒸汽压缩再循环技术是在现有蒸汽压缩循环使用的系统中，增加反应物料进口，从而将反应和蒸发浓缩、结晶功能集中，形成反应、蒸发浓缩、结晶一体化的多功能反应器；将蒸发器蒸发出来的蒸汽用蒸汽压缩机再进行压缩，增湿再循环到蒸发器的加热器上，用于蒸发水分，并将此蒸发水分再压缩，再增湿，再加热蒸发加热器，循环不已。 以硫酸铵和氯化钾复分解反应生成硫酸钾和氯化铵为例，说明如下:硫酸铵和氯化铵分别配置成水溶液，加入到多功能反应蒸发结晶器的反应区内，经搅拌混和，在该设备内进行反应，从反应区出来的液体，进入到蒸发加热器，进行升温和继续反应，此液体上升到设备液面附近，由于压力的减少，达到过饱和温度的溶液水分开始蒸发，溶液得到浓缩，浓缩后的液体变为过饱和溶液，再进入结晶区结晶，结晶后的液体再与新加入的原料液体硫酸铵和氯化钾反应，从而进入再次的循环过程。在结晶区，视需要可以是等温结晶或降温结晶，如果是降温结晶，需要冷媒的加入。 第一级的硫酸钾反应蒸发结晶器，和第二级的蒸发结晶器的区别，在于后者有时不需要加入反应介质，而仅具有蒸发、结晶功能，其中结晶区也可以视需要可以是等温、变温结晶，随冷媒加入与否而改变；蒸发出的水蒸气进入蒸汽压缩机压缩增湿到饱和附近，再进入蒸发换热器循环使用，经换热的蒸汽变为冷凝水，再接入硫酸铵和氯化钾的溶解过程换热，以补充溶解过程热量不足的问题，经过本次换热，冷凝水热量大部分得到回收，冷凝水则返回原料溶解工序，与返回母液一起，用于溶解硫酸铵和氯化钾固体。 第一级的结晶区排出的晶浆液，进入过滤机，得到晶体硫酸钾和母液，硫酸钾去干燥后发给无氯肥的肥料生产工序；母液进入第二级反应蒸发结晶器，进行浓缩、结晶。 第二级的结晶区排出的晶浆液，进入过滤机，得到晶体氯化铵钾和母液，氯化铵钾去干燥后发给含氯肥的肥料生产工序；母液循环到原料溶解设备里参与对硫酸铵和氯化钾的溶解过程。 具体工艺方案:方法1:硫酸铵与氯化钾在反应器、蒸发浓缩结晶一体化结晶器、外置降温补充结晶器内，分别在反应槽内以4(Γιοο?下进行反应，生成硫酸钾和氯化铵的平衡溶液，再到蒸发浓缩设备内以2(T10(TC蒸发结晶，或和再补充降温结晶，可以让溶解度小的主要目标硫酸钾较多的析出，从而提高氯化钾的转化率，经过滤，得到硫酸钾晶体产品。 方法2:硫酸铵与氯化钾在多功能反应蒸发结晶器设备内进行各需要的反应、蒸发浓缩、结晶过程及和/或在外置降温补充结晶器内补充结晶。其中在反应过程中以4(T10(TC下进行反应，生成硫酸钾和氯化铵的平衡溶液，再到其中蒸发浓缩区内以2(noo°c蒸发结晶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯的方法，是以硫酸铵和氯化钾为原料，通过复分解反应生产硫酸钾和氯化铵钾，其特征是采用蒸汽压缩再循环技术进行氯化钾脱氯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾加兵，周学发，刘燕芳，
申请(专利权)人：刘燕芳，
类型：发明
国别省市：江苏;32