硫酸钾反应炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硫酸钾反应炉，将现有的单一炉膛，设置为多个相对隔离又互相连通的炉腔，利用搅拌耙将物料设定在相互分离的炉腔内的运动控制反应时间，使得所有的原料在各炉腔内依次加深反应程度，最后都能够充分反应，从而得到高品质的产品；相互分离的炉腔容易产生温度梯度，较低温度区可以减缓刚刚进入炉内的原料的剧烈反应，得到较为纯净的副产品；高温区促进反应充分进行，得到高质量的产品。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于制造硫酸钾的化学反应炉。
技术介绍
硫酸钾是一种重要的化肥，制造硫酸钾的主要方法是采用浓硫酸与氯化钾为原料，在高温下反应生成硫酸钾和气态氯化氢。目前普遍使用的制造硫酸钾的反应炉是曼海姆炉，其结构如图1所示，曼海姆炉主要由单个的大炉膛1和环绕在炉膛外壁的加热风道2构成，加热装置向加热风道2提供热空气，炉膛顶部有进料口3和副产品气体出口4，炉膛底部靠边有产品出口5，在炉膛内有搅拌耙6用来搅拌产品和原材料。原材料(KCl和浓H2SO4)从进料口进入炉膛，在加热风道提供的热量的作用下迅速发生反应，生成K2SO4和HCl气体，在搅拌器的搅拌下，原材料混合并发生反应，生成的K2SO4从炉膛底部的产品出口排出，HCl气体从炉膛顶部的副产品气体出口进入洗涤、吸收装置，形成液态盐酸。曼海姆炉的主要缺陷在于1.由于只有单一炉膛，炉温较高，原材料一进入炉膛，就在高温下剧烈反应，大量的烟尘和不完全反应的产物被激发出来，与副产品气体一起进入副产品洗涤、吸收装置，为了提纯副产品，必须要有较复杂的设备与之相配套，造成了曼海姆炉配套设备多，投资成本高，占地面积大。2.原材料直接加入单一炉膛，经粗放式搅拌耙的搅拌，造成工艺上要求加入过量浓硫酸及较长的反应停留时间，有些来不及充分反应，就已经从成品出口中被排出，使得成品的质量难以进一步提高。3.由于只有单一炉膛，只能通过水平径向尺寸的扩展，得到反应物料承载面积，而垂直结构尺寸也必须作相应扩展，因而量产曼海姆炉体积庞大，耗费原材料多，并且单一炉膛表面极小。造成加热风道总长度较短，影响热销，能耗多。总而言之，现有的曼海姆炉投资大，能耗大，综合成本高，主、副产品得知连难以进一步提高，影响效益的充分发挥
技术实现思路
本技术的目的是提供一种化学反应炉，能够控制原材料在炉内的运行轨迹，反应时间。使用本技术生产硫酸钾时，其产品质量高，副产品气体的纯度也比现有设备生产的大大提高，从而节省设备投资，能耗也可较大幅度的降低。本技术的目的是这样实现的，一种硫酸钾反应炉，由炉膛和环绕在炉膛外壁的加热风道构成，加热装置向加热风道提供热空气，在炉膛内有搅拌耙，其特征在于炉膛由两个或以上的炉腔构成，炉腔之间有连接通道相连，进料口和副产品气体出口设置在一个炉腔内，成品出口在另一个炉腔内，每一个炉腔内，分别设置有搅拌耙。由于炉膛为多层，在层与层之间可以出现温度差，原料首先进入温度较低的炉腔，此时反应不太剧烈，激发出的粉尘和杂质较少，利于得到较为纯净的副产品气体，从而减少提纯副产品气体的设备投资；又由于炉膛为多层，进料口和成品出口分别在不同炉腔内，原料进入炉膛后必须先后进入各炉腔反应后，才能到达成品出口，避免了反应程度不同的料团相互混合，保证了所有的原材料充分反应完全后才可由炉膛内排出，保证了产品的纯度和品质；附图说明图1是现在普遍采用的曼海姆炉的结构示意图。图2是本技术的结构示意图。图3是本技术搅拌耙的结构示意图。图4是本技术搅拌耙的结构示意图。具体实施方式本技术的思路是，利用搅拌耙将物料设定在相互分离的炉腔内的运动控制反应时间，使得所有的原料在各炉腔内依次加深反应程度，最后都能够充分反应，从而得到高品质的产品；相互分离的炉腔容易产生温度梯度，较低温度区可以减缓刚刚进入炉内的原料的剧烈反应，得到较为纯净的副产品；高温区促进反应充分进行，得到高质量的产品，本技术要求的保护范围不限于实施例所述。实施例1. 如图2所示，炉膛设置为上下两层，两层炉腔7，8之间由连接筒9相互连接，上层炉腔7顶部有进料口10和副产品气体出口11，下层炉腔8底部靠边设置成品出口12，在两层炉腔7、8内分别设置搅拌耙13、14。根据需要炉腔7、8也可设置为两层以上。由于本技术由两个或以上的炉腔7、8组成，在保证承载面积的情况下，每个炉腔7、8的直径可以相对较小，这样有利于对搅拌耙13、14作较为细致的安排，确保物料能按设定的螺旋线轨迹运行。所述搅拌耙13、14的耙齿15与耙杆16之间有一定角度，如图3所示，在上层炉腔10内，为了将物料由炉腔边缘向中心位置推动，耙齿15向外倾斜一个角度，该角度为钝角，同样，在下层炉腔8内为了将物料由炉腔中心向边缘位置推动，耙齿15向内倾斜一个角度，该角度为钝角，对物料产生一个向前及向外的推力；或者，如图4所示，将耙齿15前端设一斜面17，与其前进方向形成向内或向外的斜角，产生向前及向内或向外的推力，使物料同样会按螺旋轨迹运行。其次，所述搅拌耙必须达到耙齿的运行轨迹能有效覆盖整个工作面。为此，在确定耙齿的形状及大小之后，可以通过调整耙齿之间的间距及左、右两臂耙齿的错位安装来达到目的。两个搅拌耙可以设置在同一根传动轴上，也可分别采用传动系统。通过改变耙齿15的数量和倾斜角度、间距及搅拌耙的转动速度即可调节物料在炉腔内的运动轨迹和停留时间，从而有效控制反应时间，控制产品的质量。现有的曼海姆炉的搅拌耙在每个耙臂上安装3-4个耙齿，数量较少，间距较大，运行轨迹无法覆盖整个工作面，因此，不能有效地控制物料在炉内的有序进行及停留时间，从而不能保证物料的有序进出。所述耙齿15下缘与炉腔7、8底部充分靠近，贴在炉腔底部，且炉腔底部设置为平面，或者微微向内或向外倾斜。这样设计可以充分排出原料和成品，有效减轻清理炉膛的工作强度，在炉内不滞留产品或原材料。现有的曼海姆炉底面向下凹陷，这样设计是为了减少原材料意外直接从成品出口排出，但是凹陷的底面使得产品无法完全排出，相当一部分滞留在炉膛内，仍然接受加热装置的热量和搅拌器的搅拌，一方面浪费了能源，另一方面，使得炉膛内经常需要清理。而产品在高温下可能烧结，更加为炉膛的清理造成很大不便。为了使得能源利用更加充分合理，本实施例的加热装置18设置在炉膛底部，利于在上下两层炉腔内产生温度差，上层炉腔7的温度低于下层炉腔8，利于原料进入上层炉腔7时，不被激烈激发而产生大量烟尘和杂质，得到较为纯净的副产品气体；在搅拌耙13的搅拌下，物料进入温度较高的下层炉腔8，充分反应，得到高品质的硫酸钾成品。而且热空气由下往上运动，更加符合自然规律，利于节约引导热空气运动的动力。而现有的曼海姆炉加热装置在炉膛顶部，不利于热量的传输。试验证实，本技术用于搅拌及排气的电能比曼海姆炉有所下降。在加热风道19内设置风道间壁20，引导热空气的流动，使得热量分布更加均匀，且可起到支撑炉腔的作用，使得炉腔更加坚固，耐用。实施例2将炉膛设置为水平排列的两个炉腔，炉腔之间有通道相连，其中一个炉腔顶部有进料口和副产品气体出口，进料口设置在炉腔中心顶部，另一个炉腔底部中心设置成品出口，在两个炉腔内分别设置搅拌耙。加热装置设置在成品出口炉腔底部或两个炉腔底部均设置。其余与实施例1相同。原料由进料口进入炉腔之后，发生反应的同时，被搅拌耙推到位于边缘的连接通道，进入另一炉腔，充分反应的同时被搅拌耙推到设置在中心的成品出口排出，生产过程完成。本实施例也能实现本技术的专利技术目的。权利要求1.一种硫酸钾反应炉，由炉膛和环绕在炉膛外壁的加热风道(20)构成，加热装置向加热风道提供热空气，在炉膛内有搅拌耙，其特征在于炉膛由两个或以上的炉腔(7)、(8)构成，炉腔(7)、(8)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸钾反应炉，由炉膛和环绕在炉膛外壁的加热风道（２０）构成，加热装置向加热风道提供热空气，在炉膛内有搅拌耙，其特征在于：炉膛由两个或以上的炉腔（７）、（８）构成，炉腔（７）、（８）之间有连接通道（９）相连，进料口（１０）和副产品气体出口（１１）设置在一个炉腔内，成品出口（１２）在另一个炉腔内，每一个炉腔内，分别设置有搅拌耙（１３）、（１４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭聪异，
申请(专利权)人：彭聪异，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]