[实用新型]离子交换法生产碳酸钾的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离子交换法生产碳酸钾的装置。

背景技术

目前，生产碳酸钾的方法主要有离子交换法和离子膜-流化床法。虽然离子膜-流化床工艺有着质量高、节约能源、无三废污染等优点，但是需要引进设备，投资基数大，回收期长，在短期内不会被大面积推广应用。同时，随着生产企业不懈的努力，离子交换法生产技术水平和离子膜-流化床法的差距不断在缩小，离子交换法生产工艺具有很强的生命力，在国内碳酸钾生产中占主导作用。

中国专利CN 101186317A公开了一种碳酸钾的制备方法，提供一种工艺设备投资少，能耗低，无污染排放的碳酸钾的制备方法，将燃煤烟道气或石灰窑气经水除尘脱硫后通入按水中，制成(NH₄)₂CO₃溶液，加入Ni(OH)₂和KCl，通入NH₃分离出Ni(NH₃)₆C1₂沉淀的K₂CO₃氨水溶液，再转移到容器，加压通NH₃或加液氨，溶液分层，上层为过饱和氨水，下层为饱和K₂CO₃含氨溶液，用萃取法得K₂CO₃含氨饱和溶液；将K₂CO₃含氨溶液加热蒸发，脱氨后过滤掉残留的NiCO₃后蒸干得K₂CO₃产品；将Ni(NH₃)₆Cl₂溶于水，加石灰，加热蒸发脱氨完全后，过滤出Ni(OH)₂循环使用，滤液浓缩的CaCl₂产品。该工艺操作复杂，难以实现工业化。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新的离子交换法生产碳酸钾的装置，是对现有工艺进行改进，可以克服现有技术的不足。本实用新型的工艺能耗降低、投资少、对环境友好、产品质量高。

本实用新型提供的离子交换法生产碳酸钾的装置主要包括：锅炉、乏汽预热器、冷凝水预热器、液储罐、进液泵、闪蒸罐、冷凝水泵、解吸塔、冷凝冷却器、气水分离器、压缩机、进液泵、I效蒸发器、II效蒸发器、III效蒸发器、氨吸收塔、二氧化碳吸收塔、过液泵、结晶器、离心机和干燥器；

解吸塔位于冷凝水预热器与I效蒸发器之间，通过管道连接；解吸塔由塔体和再沸器两部分组成；解吸塔的再沸器分别与锅炉和进液泵连接；冷凝水泵连通冷凝水预热器和闪蒸罐，冷凝水通过管道靠压力差流入闪蒸罐；气水分离器连通干燥器和冷凝冷却器；

氨吸收塔位于压缩机与二氧化碳吸收塔之间，通过管道连接；

二氧化碳吸收塔位于氨吸收塔、III效蒸发器和结晶器之间，通过管道连接，结晶器、离心机、干燥器依次连接；

I效蒸发器，II效蒸发器，III效蒸发器位于解吸塔与二氧化碳吸收塔之间，依次连接，III效蒸发器经由过液泵连接二氧化碳吸收塔。

使用本实用新型生产碳酸钾的工艺方法是将解吸工艺与氨吸收、二氧化碳吸收工艺相结合，最终制备出碳酸钾。具体包括以下步骤：

1)含有碳酸氢铵的碳酸氢钾溶液(碳酸氢钾溶液的质量浓度为14～16％，含0.5～1％的碳酸氢铵)的主物料走向：液储罐4中的碳酸氢钾溶液由进液泵5经乏汽预热器2和冷凝水预热器3预热后，进入解吸塔8中，在该装置中过量的碳酸氢铵全部分解，碳酸氢钾部分分解，处理后的液体经由泵12依次进入I效蒸发器13，II效蒸发器14，III效蒸发器15.蒸发过程中碳酸氢钾分解，转换为碳酸钾，为了要得到更纯的碳酸钾，先将碳酸钾碳酸化成碳酸氢钾.故蒸发浓缩后的液体由泵18进入二氧化碳吸收塔17，充分碳酸化后碳酸氢钾溶液被送到结晶器19，冷却结晶，液固混合物在离心机20中分离，碳酸氢钾晶体进入干燥器(温度为100～350℃)21，碳酸氢钾分解成碳酸钾、水和二氧化碳.干燥后碳酸钾成品装袋包装.