氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及化工技术领域，公开了一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，本系统包括：纳滤膜浓缩单元、换热单元、蒸发结晶单元、离心分离单元、回收单元和干燥单元，所述纳滤膜浓缩单元通过所述换热单元连接至所述蒸发结晶单元，蒸发结晶单元、离心分离单元和回收单元三者依次连接，回收单元连接在离心分离单元上。本实用新型专利技术提供的系统采用纳滤浓缩+蒸发结晶+离心分离+干燥的方法脱除硫酸根，并副产硫酸钾产品；离心母液直接返回钾碱装置的二次盐水精制工序，可降低钾碱装置一次盐水工序的负荷；本系统有效弥补了目前工业生产中所使用的钡法脱硝或钙法脱硝流程的不足，达到了降本增效的目的。了降本增效的目的。了降本增效的目的。

【技术实现步骤摘要】
氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统


[0001]本技术涉及化工
，具体涉及一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统。

技术介绍

[0002]从溶液中脱除硫酸根也称为脱硝。在离子膜钾碱装置的生产中，氯化钾精制盐水的质量对离子膜的寿命和电耗有决定作用，而硫酸根的含量是精制盐水质量的重要指标之一。在电解槽中，精盐水中的阳离子和硫酸根会形成硫酸盐不溶物，沉积在离子膜上，从而引起电解的电流效率下降。精盐水中的硫酸根长期超标，会对离子膜造成物理损伤，导致膜电阻升高，增加电耗。
[0003]由于硫酸钾在氯化钾溶液中的溶解度低，且硫酸钾和氯化钾的溶解度曲线接近平行，无法通过冷冻结晶有效分离硫酸钾，因此不能使用“离子膜氢氧化钠”生产中常用的冷冻脱硝工艺。目前，各生产厂按照总量控制的原则，采用投加氯化钡、硫酸钙等化学试剂的方法来脱除硫酸根，但这些方法均存在一定不足，具体如下：
[0004](1)钡法脱硝，即投加氯化钡，产生硫酸钡沉淀后通过过滤去除硫酸根，存在如下问题：
[0005](a)氯化钡毒性大，运输成本高，管理难度大，且氯化钡溶液的配置系统复杂，需考虑剧毒粉尘的收集和操作人员的劳动防护；
[0006](b)氯化钡为限制类产品，价格昂贵，尤其是在使用硫酸根含量高的原盐时，生产成本非常高；
[0007](c)脱硝后产生的钡泥中，残留有部分氯化钡，需要特别处理，费用高；
[0008](2)钙法脱硝，即投加氯化钙，产生硫酸钙沉淀后通过过滤去除硫酸根，存在如下问题：
[0009](a)硫酸钙易结垢，会造成管道等的堵塞；
[0010](b)氯化钙原料的质量会对盐水系统造成一定的影响；
[0011](c)投加氯化钙后，系统内的钙离子增加，增加了除钙的费用；
[0012](d)有采用纳滤膜进行硫酸钾的预浓缩，再投加氯化钙的方法，有所改进，但仍存在以上不足。
[0013]因此需要专利技术一种不额外引入杂质，同时不产生固废的硫酸根脱除工艺，以有效解决目前工业生产中所使用的钡法脱硝或钙法脱硝流程的不足，达到降本增效的目的。

技术实现思路

[0014]本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，本技术采用纳滤浓缩+蒸发结晶+离心分离+干燥的方法脱除硫酸根，并副产硫酸钾产品；离心母液直接返回钾碱装置的二次盐水精制工序，可降低钾碱装置一次盐水工序的负荷。
[0015]本技术采用的技术方案是这样的：
[0016]一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，该系统包括：纳滤膜浓缩单元、换热单元、蒸发结晶单元、离心分离单元和干燥单元，所述纳滤膜浓缩单元通过所述换热单元连接至所述蒸发结晶单元，所述蒸发结晶单元、离心分离单元和干燥单元依次连接；纳滤膜单元接收来自外界钾碱装置的脱氯淡盐水并进行浓缩，浓缩后的浓缩液输送至换热单元，同时蒸发结晶单元产生的二次气冷凝液也输送至换热单元，在换热单元内，浓缩液与二次气冷凝液进行换热，换热后的浓缩液输入至蒸发结晶单元进行蒸发浓缩得到硫酸钾结晶，硫酸钾结晶经离心分离单元处理后进入干燥单元干燥，得到合格的硫酸钾产品；
[0017]其中，所述蒸发结晶单元包括循环泵、循环加热器、蒸发器和MVR蒸汽再压缩系统，所述循环加热器、循环泵和蒸发器三者循环连接，所述MVR蒸汽再压缩系统的一端连接在所述蒸发器上，另一端连接在所述循环加热器上；蒸发温度控制在80～105℃之间，以节约投资，降低能耗；
[0018]所述换热单元包括盐水加热器，所述盐水加热器输入端分别与所述纳滤膜浓缩单元和所述循环加热器连接，所述盐水加热器的第一路输出端连接至所述蒸发器，第二路输出端用于回收换热后的二次气冷凝液。
[0019]进一步的，所述离心分离单元包括连接在所述蒸发器上的稠厚器和连接在所述干燥单元上的离心机，所述稠厚器与所述离心机之间互相连接，稠厚器用于对硫酸钾结晶的取出液进行增稠，离心机用于对增稠后的取出液进行离心分离。
[0020]进一步的，还包括回收单元，所述回收单元连接在所述离心分离单元上，所述回收单元包括连接在一起的母液缓冲槽和母液泵，所述母液缓冲槽连接在所述稠厚器上，所述母液泵将母液缓冲槽中的离心母液输送至钾碱装置进行二次盐水精制工序，通过该回收单元可以将离心母液直接返回至钾碱装置进行二次盐水精制工序，降低了常规流程中的一次盐水精制工序的负荷。
[0021]进一步的，所述干燥单元包括气流干燥器、旋风分离器、布袋除尘器、风机、空气加热器和空气风机，所述气流干燥器连接在所述离心分离单元上，所述气流干燥器、旋风分离器、布袋除尘器和风机依次连接，所述空气加热器连接在所述气流干燥器上，所述空气风机与所述空气加热器连接，其中，空气风机和空气加热器用于给气流干燥器输入热空气，以便对硫酸钾晶体进行干燥。
[0022]进一步的，所述纳滤膜浓缩单元包括纳滤膜系统，所述纳滤膜系统连接至所述盐水加热器。
[0023]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0024]本专利技术通过纳滤膜系统进行硫酸根浓缩得到富硝盐水，然后通过蒸发结晶的方式从富硝盐水中分离出K2SO4结晶，达到脱除硫酸根的目的，可避免使用化学品时的杂质引入，不产生固废，是绿色环保技术，可实现钾碱装置的降本增效。
[0025]氢氧化钾生产的原盐(KCl)消耗量约为：1350kg/t KOH，硫酸根(SO
42
‑
)含量按0.3wt％考虑，则每生产1吨氢氧化钾，可副产高纯K2SO4：7.3kg/t KOH，同时减少使用工业氯化钡：10.3t/t KOH；
[0026]副产的高纯硫酸钾按农业级价格：2800元/吨，工业氯化钡按市场价4000元/吨；则每吨氢氧化钾产品可增加营收61.7元；
[0027]目前国内离子膜钾碱的生产能力为：130万吨/年，本专利技术具有较高的推广价值，可以逐步替代目前国内外现有钾碱装置中采用的钡法脱硝或钙法脱硝流程。
附图说明
[0028]图1是本技术一实施例提供的一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统结构示意图。
[0029]附图标记：1、纳滤膜系统，2、盐水加热器，3、循环泵，4、循环加热器，5、蒸发器，6、稠厚器，7、离心机，8、气流干燥器，9、旋风分离器，10、MVR蒸汽再压缩系统，11、布袋除尘器，12、风机，13、空气加热器，14、空气风机，15、母液缓冲槽，16、母液泵。
具体实施方式
[0030]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，其特征在于，包括：纳滤膜浓缩单元、换热单元、蒸发结晶单元、离心分离单元和干燥单元，所述纳滤膜浓缩单元通过所述换热单元连接至所述蒸发结晶单元，所述蒸发结晶单元、离心分离单元和干燥单元依次连接；所述蒸发结晶单元包括循环泵、循环加热器、蒸发器和MVR蒸汽再压缩系统，其中，所述循环加热器、循环泵和蒸发器三者循环连接，所述MVR蒸汽再压缩系统的一端连接在所述蒸发器上，另一端连接在所述循环加热器上；所述换热单元包括盐水加热器，所述盐水加热器输入端分别与所述纳滤膜浓缩单元和所述循环加热器连接，所述盐水加热器的第一路输出端连接至所述蒸发器，第二路输出端用于回收换热后的二次气冷凝液。2.根据权利要求1所述的一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，其特征在于，所述离心分离单元包括连接在所述蒸发器上的稠厚器和连接在所述干燥单元上的离心机，所述稠厚器与所述离心机之间互相连接。3.根据权利要求2所述的一种氯化钾盐水热法脱硝副产硫酸钾产品的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李育亮，史国月，马有海，王琼，刘人滔，曾宇峰，赵明恩，袁臻，李魁，
申请(专利权)人：中国成达工程有限公司，
类型：新型
国别省市：