[发明专利]一种清洁能源生产硫酸钾的方法及装置

说明书

一种清洁能源生产硫酸钾的方法及装置，属于清洁能源利用和化肥生产技术领域，采用传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)为反应炉体，取消传统燃烧空腔，耐酸耐氯耐高温腐蚀，生产过程中杜绝漏气、漏酸现象,且传热系数高，热利用率高；且本方法采用电能为加热能源，为清洁能源生产方式，无燃烧废气排放，杜绝了二氧化碳和氮氧化物等污染物排放对环境的影响，具有安全、环保和节能的等优点。

技术领域

本发明属于清洁能源利用和化肥生产技术领域，具体涉及一种清洁能源生产硫酸钾的方法和装置。

背景技术

硫酸钾是作为硫基钾肥，是农业领域应用最为广泛的基础肥料之一。曼海姆法硫酸钾生产工艺仍是目前硫酸钾产品的主流生产工艺，是利用氯化钾和硫酸在高温下反应，生产硫酸钾，反应产生氯化氢气体经吸收得到副产盐酸。此工艺中曼海姆炉为核心反应设备，主体反应炉为碳化硅和耐酸耐火砖等砌筑而成，炉体外部空腔为加热区，反应所需的高温条件能源由煤气、天然气等能源在空腔内燃烧提供。现有的曼海姆法硫酸钾生产工艺及装置，存在的主要问题是曼海姆炉炉体的腐蚀漏气、漏酸问题，以及燃煤烟气或天然气燃烧后产生的废气排放问题。设备腐蚀漏气、漏酸及热源燃烧排放的废气都对环境造成不良影响。

发明内容

本发明提供一种清洁能源生产硫酸钾的方法及装置，采用传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)为反应炉体，取消了外部燃烧空腔，耐酸耐氯耐高温腐蚀，生产过程中杜绝漏气、漏酸现象,且传热系数高，热利用率高；且本方法采用电能为加热能源，为清洁能源生产方式，无燃烧废气排放，杜绝了二氧化碳和氮氧化物等污染物排放对环境的影响，具有安全、环保和节能的等优点。

为实现上述效果，本发明公开了一种清洁能源生产硫酸钾的方法，使用传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)为反应设备，并包含如下步骤：

（1）设置传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)炉体，氯化钾和浓硫酸按比例分别计量后加入到煅烧炉内；

（2）在传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)炉壁外部加热，物料在炉底部搅拌翻转的作用下，受到均匀的加热而反应，反应产生的氯化氢气体经吸收副产盐酸，反应后固体物料为硫酸钾产品。

本发明还公开了一种清洁能源生产硫酸钾的传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)炉体，其特征在于：所述传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)包括炉体以及包覆于炉体外的保温材料，所述保温材料和炉体之间设有电加热原件，所述炉体上端还设有进料口和排气口；所述炉体下端还设有出料口，炉体中心还设有耙子及驱动。

进一步的，其中所述炉体采用传热系数高，热利用率高，且具有耐酸耐氯耐高温腐蚀等性能。

进一步的，其中所述传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)使用电能作为加热热源。

发明具有以下有益技术效果：

采用传热系数高的特种合金钢炉或能达到相同传热和耐腐蚀性能的其他材料(如碳化硅炉)为反应炉体，取消传统炉体燃烧空腔，采用清洁能源电能为加热能源，杜绝设备腐蚀造成漏气、漏酸，无燃烧废气排放。耐酸耐氯耐高温腐蚀炉体，消除了现有工艺生产过程中炉体易腐蚀穿孔或从缝隙泄漏硫酸、氯化氢气体等现象，且较现有碳化硅材料传热系数高，热利用率高。采用电能为加热能源，提供氯化钾和硫酸反应所需的高温条件，生产过程中无热源废气排放。

附图说明

图1是本发明装置结构图

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。