[发明专利]一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置及方法

权利要求书

1.一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：包括过滤器(1)、收集罐(2)、中和釜(3)、酸化釜(4)、真空泵(5)、输送泵(6)、重结晶装置(8)和缓冲罐(9)；其中，过滤器(1)、中和釜(3)和酸化釜(4)外壁上均设有换热装置和测温器件，过滤器(1)、中和釜(3)和酸化釜(4)内均设有搅拌器；过滤器(1)的顶部设有物料进口和注水口，过滤器(1)的底部设有液体出料口和固体出料口，过滤器(1)的内壁面上设有滤网(7)，过滤器(1)上还设有氮气进气管和压力表，过滤器(1)中搅拌器的搅拌桨位于滤网上方10～15mm处；收集罐(2)的顶部设有进料口，底部设有出料口；中和釜(3)的顶部设有固相物料进口、注水口和碱液进料口，底部设有出料口，中和釜(3)上还设有pH计；酸化釜(4)的顶部设有液相物料进口和酸液进料口，底部设有出料口；

过滤器(1)的液体出料口通过管路与收集罐(2)的进料口连接，收集罐(2)的出料口通过管路与酸化釜(4)的液相物料进口连接，酸化釜(4)的出料口通过管路与一个重结晶装置(8)连接；过滤器(1)的固体出料口通过管路与中和釜(3的固相物料进口连接，中和釜(3)的出料口通过管路与另一个重结晶装置(8)连接；真空泵(5)通过管路与收集罐(2)连接；输送泵(6)位于收集罐(2)与酸化釜(4)的连接管路上；缓冲罐(9)位于真空泵(4)与收集罐(2)的连接管路上。

2.如权利要求1所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：所述滤网的孔径为5～10mm。

3.如权利要求1所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：所述换热装置为夹套式换热器，设于过滤器(1)和酸化釜(4)上的夹套式换热器中换热介质为导热油；设于中和釜(3)上的夹套式换热器中换热介质为水。

4.如权利要求1所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：所述测温器件为铂电阻。

5.如权利要求1所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：所述过滤器(1)、收集罐(2)、中和釜(3)和酸化釜(4)为不锈钢材质。

6.如权利要求1所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的装置，其特征在于：所述输送泵(6)为隔膜泵。

7.一种使用权利要求1～6任意一项所述的装置分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)将硫酸氢钾和硫酸钾的混合物与水加入过滤器(1)中混合，70～85℃下搅拌1～3h，搅拌结束后，真空泵(5)将收集罐(2)内抽真空，液体硫酸氢钾粗品经过滤网(7)后经过滤器(1)的液体出料口流入收集罐(2)内；

(2)待收集罐(2)内液位不变后，通过氮气进气管向过滤器(1)内通入氮气至常压，搅拌下固体硫酸钾粗品经过滤器1的固体出料口进入中和釜(3)中；

(3)向含有硫酸钾粗品的中和釜(3)中加入水，搅拌，20～30℃下滴加氢氧化钾溶液至pH为6～8，反应后的溶液进入重结晶装置进行重结晶，得到高纯硫酸钾固体；

(3)将收集罐(2)中的硫酸氢钾粗品输送至酸化釜(4)中，向酸化釜(4)中加入过量的硫酸，70～85℃下搅拌1～3h，搅拌结束后进入重结晶装置进行重结晶，得到高纯硫酸氢钾固体。

8.如权利要求7所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的方法，其特征在于：步骤(1)中所述硫酸氢钾和硫酸钾的混合物与水的质量比为1:1～1.5。

9.如权利要求7所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的方法，其特征在于：步骤(2)中所述硫酸钾粗品与水的质量比为1:1～1.5。

10.如权利要求7所述的一种分离硫酸氢钾和硫酸钾混合物的方法，其特征在于：步骤(3)中所述硫酸为质量分数98％以上的浓硫酸。