[实用新型]一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工生产领域，尤其涉及一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的系统。

背景技术

以有机腈类化合物或者酰胺类化合物为原料，以硫酸作为催化剂制备有机酸或酯类化合物时，会副产大量的硫酸铵或者硫酸氢铵，在工业上，副产物硫酸氢铵也会通过向体系中通入氨气的方法转化为硫酸铵。但是，不论是直接还是间接得到的副产物硫酸铵通常都会夹带少量有机杂质，将夹带杂质的副产物硫酸铵在经过纯化后能够得到纯净的硫酸铵固体，尽管纯化后的硫酸铵可以作为农用肥料销售，但纯化过程增加了能耗成本，而且硫酸铵产能过剩严重，副产硫酸铵的销售及处理面临着较大压力。

硫酸钾是一种重要的化学肥料，而我国是传统农业大国，因此，对硫酸钾的需求量越来越高。硫酸钾传统生产方法是用氯化钾和硫酸在曼海姆炉中进行反应，该工艺腐蚀性极强、生产成本高，消耗硫酸并产生大量副产物盐酸需要进行无害化处理，然而，采用硫酸铵法制备硫酸钾则可以避免上述问题，但是目前在工业上通常使用复分解法用硫酸铵制备硫酸钾，复分解法不仅工艺条件复杂，操作繁琐，如工艺步骤中包括蒸发、结晶、过滤等多参数、高能耗的步骤，而且母液循环量大，常常有废水排放，不符合环保要求。

目前，现有技术尚不存在直接以工业副产物硫酸铵为原料制备硫酸钾的系统，因此，亟需开发一种能够直接利用夹带有有机杂质的工业副产物硫酸铵，而且制备工艺简单、操作条件温和的制备硫酸钾的系统。

实用新型内容

本实用新型提供一种直接利用含有有机杂质的工业副产物硫酸铵制备化学肥料硫酸钾的系统，以解决含有有机杂质的硫酸铵难于处理，化学肥料硫酸钾生产工艺复杂、成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：用包括预混器1、高温反应器2、气体捕集器3、水洗器4、硫酸钾冷却器5和鼓风机6的系统分别形成原料- 气态产物通路、原料-固态产物通路和空气通路三条通路，能够直接使用工业副产物硫酸铵作为原料与氯化钾通过热复分解的方法制备硫酸钾，在对原料的加热过程中，硫酸铵中的有机杂质能够燃烧从而被除去，同时，反应体系利用有机杂质在燃烧时释放的热量促进硫酸铵与氯化钾的热复分解反应的进行，从而降低了制备过程中能源的消耗，同时解决了含有有机杂质的硫酸铵无法利用，难以排放的问题，从而完成了本实用新型。

本实用新型提供一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的系统，所述系统包括：预混器(1)、高温反应器(2)、硫酸钾冷却器(5)和鼓风机(6)，其中，所述预混器(1) 与高温反应器(2)连通，所述高温反应器(2)与硫酸钾冷却器(5)连通，形成原料- 固态产物通路；所述鼓风机(6)与硫酸钾冷却器(5)连通，硫酸钾冷却器(5)与高温反应器(2)连通，形成空气通路。

所述系统还包括：气体捕集器(3)和水洗器(4)，其中，所述预混器(1)与高温反应器(2)连通，所述高温反应器(2)与气体捕集器(3)连通，所述气体捕集器(3) 与水洗器(4)连通，形成原料-气态产物通路。

所述预混器(1)上开设有第一预混进料口(11)、第二预混进料口(12)和预混出料口(13)，在所述预混器(1)内部设置有搅拌器和挡板。

所述高温反应器(2)包括筒身(21)和设置于筒身(21)内部的搅拌装置(22)，在筒身(21)底部开设有用于进混合料的焙烧进料口(23)和用于通入气体的焙烧进气口(26)，在筒身(21)顶部开设有用于排出气体的焙烧出气口(24)，在筒身(21)上部的侧壁上开设有用于排出固体物料的焙烧出料口(25)。

所述气体捕集器(3)上开设有用于进气的捕集器进气口(31)、用于排出尾气的捕集器出气口(32)和用于排出固体物料的捕集器出料口(33)，在捕集器出料口(33)设置有包装机，其中，捕集器进气口(31)与焙烧出气口(24)连通。

所述水洗器(4)包括设置于水洗器底部的水洗器进气口(41)、设置于水洗器顶部的水洗器出气口(42)、水洗器进液口(43)、水洗器出液口(44)、设置于水洗器(4) 内部顶端并且与水洗器进液口连通的喷淋装置(45)和设置于水洗器(4)外部的循环装置(46)，所述循环装置(46)用于使尾气洗涤液在水洗器(4)内部和外部之间循环。

所述硫酸钾冷却器(5)上开设有冷却器进料口(51)、冷却器出料口(52)、冷却介质入口(53)和冷却介质出口(54)，在冷却器出料口(52)设置有包装机，其中，冷却器进料口(51)与焙烧出料口(25)连通，冷却器进料口(51)与高温反应器的焙烧出料口(25)连通。