[发明专利]一种硝酸钾联产氯化铵生产中反应热综合利用系统及方法有效
申请号: | 201410532145.6 | 申请日: | 2014-10-10 |
公开(公告)号: | CN104310441A | 公开(公告)日: | 2015-01-28 |
发明(设计)人: | 李树坤;刘树光;侯良玉;赵强 | 申请(专利权)人: | 山东诺贝丰化学有限公司 |
主分类号: | C01D9/10 | 分类号: | C01D9/10;C01C1/16;B01D1/26 |
代理公司: | 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 | 代理人: | 杨磊 |
地址: | 276700 山东省临*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 硝酸钾 联产 氯化铵 生产 反应热 综合利用 系统 方法 | ||
1.一种硝酸钾联产氯化铵生产中反应热综合利用系统,特征在于,包括管式反应器、闪蒸槽、中和洗涤塔、中和洗涤泵、逆流三效浓缩装置;其中,管式反应器与闪蒸槽相连,闪蒸槽上方有管道连通中和洗涤塔中部,中和洗涤塔下方通过中和洗涤泵与闪蒸槽相连,中和洗涤塔上方通过管道连通逆流三效浓缩装置中的一效加热器上部蒸汽入口;
所述的逆流三效浓缩装置包括一效浓缩装置、二效浓缩装置和三效浓缩装置三套串联的浓缩装置,一效浓缩装置包括一效加热器和一效分离室、二效浓缩装置包括二效加热器和二效分离室、三效浓缩装置包括三效加热器和三效分离室;
所述的一效加热器的下端与一效分离室连通,所述的一效加热器的顶端和底端之间连接有一效循环泵,所述的一效加热器的底端还通过一效出料泵出料进入下一工序;一效分离室的底端分别与一效出料泵、一效循环泵入口连接,所述的一效分离室的顶端与二效加热器的上端连接,所述的二效加热器的下端与二效分离室连接,所述的二效加热器的顶端和底端之间连接有二效循环泵,所述的二效加热器的底端通过二效出料泵与一效加热器的顶端连接;所述的二效分离室的底端分别与二效出料泵、二效循环泵入口连接,所述的二效分离室的顶端与三效加热器的上端连接,所述的三效加热器的下端与三效分离室连接,所述的三效加热器的顶端和底端之间连接有三效循环泵,所述的三效加热器的底端通过三效出料泵与二效加热器的顶端连接;所述的三效分离室的底端分别与三效出料泵、三效循环泵入口连接,所述的三效分离室的顶端连接真空冷凝系统。
2.一种利用权利要求1所述的系统进行硝酸钾联产氯化铵生产中反应热综合利用的方法,特征在于,包括如下步骤:
(1)气氨在管式反应器内与40wt%~65wt%的稀硝酸进行加压中和反应,反应压力为0.2~0.6MPa,控制气氨和稀硝酸的摩尔比例为0.8~3∶1;反应液进入闪蒸槽,利用反应热进行闪蒸提浓,得到85wt%~98wt%的硝酸铵溶液;
(2)上述得到的硝酸铵溶液与硝酸钾母液混合均匀得到浓缩前母液,所述硝酸铵溶液加入量为加入到混合溶液中直至氯化铵达到饱和为止,经预热后进入逆流三效浓缩装置;所述的硝酸钾母液是指复分解法硝酸钾生产工艺中硝酸钾结晶后产生的溶液,溶液中包含氯化钾、硝酸铵、硝酸钾、氯化铵组分;
(3)闪蒸槽排出的高温工艺蒸汽进入中和洗涤塔,经洗涤后得到的溶液进入闪蒸槽,余下高温工艺蒸汽进入逆流三效浓缩装置中一效浓缩装置蒸汽入口,作为热源对上述浓缩前母液进行浓缩;二次产生的蒸汽进入二效加热器再次对料浆浓缩蒸发,三次产生的蒸汽进入三效加热器再次对料浆浓缩蒸发,四次产生的蒸汽,经真空冷凝系统冷凝回收,三效浓缩后得到浓缩后母液,物料的含水量控制在30wt%~80wt%。
3.权利要求2所述的方法,特征在于,步骤(1)中反应压力为0.4~0.5MPa。
4.权利要求2所述的方法,特征在于,步骤(3)中三效浓缩后得到浓缩后母液,物料的含水量控制在50wt%~70wt%。
5.一种硝酸钾联产氯化铵生产中反应热综合利用方法,特征在于,包括如下步骤:
(1)气氨与40wt%~65wt%的稀硝酸进行加压中和反应,反应压力为0.2~0.6MPa,控制气氨和稀硝酸的摩尔比例为0.8~3∶1;反应液利用反应热进行闪蒸提浓,得到85%~98%浓度的硝酸铵溶液;
(2)上述得到的硝酸铵溶液与硝酸钾母液混合均匀得到浓缩前母液,所述的硝铵溶液加入量为加入到混合溶液中直至氯化铵达到饱和为止,经预热后备用;
(3)步骤(1)闪蒸提浓后排出的高温工艺蒸汽经中和洗涤后得到的溶液返回步骤(1)的闪蒸工艺中回收利用,余下高温工艺蒸汽作为热源对上述浓缩前母液进行浓缩;浓缩后得到浓缩后母液,物料的含水量控制在30wt%~80wt%。
6.权利要求5所述的方法,特征在于,步骤(3)中所述的对浓缩前母液进行浓缩的方法为逆流三效浓缩,即高温工艺蒸汽作为热源对浓缩前母液进行一次浓缩,二次产生的蒸汽再次对料浆浓缩蒸发,三次产生的蒸汽再次对料浆浓缩蒸发,四次产生的蒸汽,经真空冷凝系统冷凝回收,三效浓缩后得到浓缩后母液,物料的含水量控制在50wt%~70wt%。
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