[发明专利]复分解反应生产硝酸钾和氯化铵的方法

权利要求书

1.一种复分解反应生产硝酸钾和氯化铵的方法，其特征在于它以硝酸铵和氯化钾为原料，用母液循环进行复分解生产硝酸钾和副产品氯化铵，制造工艺流程为：

A、在110℃温度下将硝酸铵和氯化钾，按铵离子和氯离子为1∶2的比例溶于水，置于反应釜中进行复分解反应，组成达到硝酸钾和氯化铵的初始共饱和点的生成物料；

B、在反应釜中，边搅拌边继续加入氯化钾和水，边继续加热保持温度在110℃，硝酸铵和氯化钾继续进行复分解反应，调整溶液中硝酸钾浓度到40-43°Be，达过饱和状态；

C、停止加热，将溶液在真空冷却结晶装置内冷却至38℃，析出硝酸钾晶体；真空冷却结晶装置包括循环泵(1)经输送管连接真空冷却结晶器(2)，真空冷却结晶器(2)上设置真空泵(7)，真空泵(7)经管道连接冷凝器(3)，水泵(5)的吸水口连接水箱(6)，水泵(5)的出水口经喷射泵(4)连接冷凝器(3)；循环泵(1)将硝酸钾浓度为40-43Be’，达过饱和状态的溶液输送到真空冷却结晶器(2)密封，真空冷却结晶器(2)设置真空泵(7)，启动真空泵(7)，开始阶段真空泵(7)从真空冷却结晶器(2)内抽走空气及少量水蒸气，真空冷却结晶器(2)内压力不断降低，在压力达到溶液的饱和压力之前，溶液中水分不能被大量蒸发，真空泵(7)的运行还不能对溶液致冷，随着压力降低，真空冷却结晶器(2)内达到一定真空度后，溶液中水分开始大量汽化，与此同时从溶液中吸收热量，使溶液迅速降温，此现象称为闪蒸效应，从溶液中蒸发出来的水蒸气瞬间即可被真空泵(7)抽走，真空泵(7)抽出的水蒸汽在冷凝器(3)中与水泵(5)输送到冷凝器(3)的冷却水相遇冷却变成水汇入母液I，剩下少量蒸汽由真空泵(7)抽走，随后就开始继续降温过程，当温度降低到特定温度区域时，温度降低速度减缓，当达到稳定状态38℃后，溶液温度与饱和蒸汽压力相平衡，溶液温度保持平稳，即达到溶液冷却结晶温度，析出硝酸钾晶体，这种真空冷却方式既有蒸发效应又有致冷效应，同时起到蒸发水分与冷却溶液的作用；

D、将硝酸钾晶体放入内衬有过滤布的离心机，经离心脱水后即得粗硝酸钾，粗硝酸钾含有0.5％以下的铵盐，分离的母液为硝酸钾、氯化铵的另一共饱和点的母液I；

E、将粗硝酸钾送洗涤槽，用冷水洗涤后，送干燥机进行干燥，即得成品硝酸钾，余下的洗涤液汇入母液I参与循环；

F、母液I中氯化铵为浓度为38Be’的饱和状态的铵母液，将铵母液在真空浓缩装置内进行负压蒸发后，加入固体硝酸铵混合；真空浓缩装置包括蒸汽加热器(8)由输送管依次连接真空浓缩器(9)、二次蒸汽加热器(10)、二效蒸发浓缩器(11)、雾化冷凝器(12)，雾化冷凝器(12)与水池(13)连接，真空浓缩器(9)连接浓缩液储罐(14)，二效蒸发浓缩器(11)连接母液储罐(15)，铵母液起始浓度为38Be’，用进料泵将铵母液抽到真空浓缩器(9)的倒视镜位置，开启蒸汽加热器(8)、雾化冷凝器(12)和水泵(5)，蒸汽加热器(8)的蒸汽将真空浓缩器(9)内的铵母液加热至90℃，开启真空浓缩器(9)内安装的真空泵(7)，使真空浓缩器(9)内产生真空以降低铵母液的沸点使铵母液水分蒸发，利用铵母液蒸发产生的二次蒸汽，进入二次蒸汽加热器(10)对进入的铵母液循环加热，在二效蒸发浓缩器(11)使铵母液进一步浓缩，所蒸发的蒸汽由雾化冷凝器(12)中的水冷凝后带走，当二效蒸发浓缩器(11)铵母液的氯化铵浓度达到45Be’时，循环输出铵母液，铵母液进入投料岗位加入硝酸铵，利用浓度升高且料液中铵根的同离子效应，降低温度到85℃左右，根据溶解度降低原理开始分离出料液中的氯化铵；

G、将铵母液的氯化铵浓度达到45Be’后冷却至50℃，析出氯化铵；

H、将G步骤含有氯化铵析出的溶液放入内衬有过滤布的离心机，经离心脱水后得到氯化铵产品，分离出的母液II回复到步骤A，进行循环使用。