用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置的製作方法

2023-05-03 12:10:31

專利名稱：用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置。
背景技術：
硝酸鉀是一種重要的無機化工產品，工業硝酸鉀主要用來製造黑色火藥、煙花炮 竹、火柴、玻璃製品及光學玻璃等，農用硝酸鉀是一種高品質複合肥料，長期以來，硝酸鉀市 場供不應求，屬於緊缺產品。國內硝酸鉀生產方法主要有硝酸鈉-氯化鉀轉化法，將硝酸 鈉和氯化鉀混合，配成適當濃度，在80 9(TC進行反應，然後邊蒸發邊析出氯化鈉，分離出 氯化鈉；將母液適當稀釋，防止析出鈉鹽，再冷卻到5t:左右，析出產品硝酸鉀，粗品經離心 過濾洗滌後，即得到硝酸鉀，產品經重結晶可得工業級硝酸鉀，缺點是硝酸鈉價格較高且資 源緊張，副產氯化鈉利用價值和經濟價值都較低，另外由於雜質在母液中的積累，母液還需 定期排放，對硝酸鉀的產率也有影響。硝酸銨_氯化鉀轉化法，該法最早由法國Auby公司 開發成功，由硝酸銨和氯化鉀反應生成硝酸鉀和副產物氯化銨，反應後溶液由氯化鉀、硝酸 銨、硝酸鉀、氯化銨組成，當溫度降低時，混合溶液中硝酸鉀含量大，結晶區增大，選擇合理 的工藝條件，降低溫度可使溶液中硝酸鉀大部分結晶出來，再選擇適當的條件使氯化銨結 晶出來，從而達到分離硝酸鉀和氯化銨的目的，該法也存在雜質積累的問題，主要雜質為氯 化鉀中的氯化鈉，但可隨副產物氯化銨結晶出來，現有工藝設置的是敞開式直接蒸發容器， 消耗大量的蒸汽，熱效率很低，加熱的蒸汽直接帶走的蒸汽量很大，不利於節能降耗，產量 小，整個單元操作耗時長，且產品外觀、含量稍差，必須重結晶以提高產品質量。離子交換 法，用陽離子交換樹脂為交換媒介，以硝酸銨和氯化鉀為原料，通過上鉀和洗鉀過程完成硝 酸鉀和氯化銨的生產，缺點是交換液硝酸鉀濃度低，蒸發成本高；回收的氯化銨濃度也低， 蒸發能耗高，而且設備要求較高，需用鈦材、鈦鉬鎳合金或其它合成材料，成本高。

發明內容針對上述情況，本實用新型提供一種結構簡單、適用，成本低的能進行循環作業，
在硝酸銨、氯化鉀和硝酸鉀、氯化銨溶液中用於分離氯化銨的真空濃縮裝置。 為實現上述目的，一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置，包括蒸汽
加熱器由輸送管依次連接真空濃縮器、二次蒸汽加熱器、二效蒸發濃縮器、霧化冷凝器，霧
化冷凝器經水泵與水池連接，真空濃縮器連接濃縮液儲罐，二效蒸發濃縮器連接母液儲罐，
真空濃縮器設置真空泵。 為了實現結果優化，改善、提高本實用新型的綜合性能，進一步的措施是 所述真空濃縮器、二效蒸發濃縮器為硝酸銨和氯化鉀進行複分解反應結晶副產品
氯化銨的容器。 本實用新型採用將蒸汽加熱器由輸送管依次連接真空濃縮器、二次蒸汽加熱器、 二效蒸發濃縮器、霧化冷凝器，霧化冷凝器與水池連接，真空濃縮器連接濃縮液儲罐，二效 蒸發濃縮器連接母液儲罐，真空濃縮器設置真空泵，真空濃縮器、二效蒸發濃縮器為硝酸銨和氯化鉀進行複分解反應生成和結晶副產品氯化銨的容器的方案，克服了敞開式直接蒸發 容器，消耗大量的蒸汽，熱效率很低，離子交換法設備要求較高，需用鈦材、鈦鉬鎳合金或其 它合成材料，成本高的缺陷。 本實用新型相比現有技術所產生的有益效果 1、採用低壓蒸汽作為熱源，在真空狀態下，可以實現母液II的濃縮蒸發過程。 2、母液I蒸發濃縮過程系統封閉，可連續運行，操作條件改善，自動化程度高。 3、由於採用強制循環，液體在管內流速大，從而保證換熱器不結晶，難結垢，對提 高傳熱係數十分有效。 4、加熱器設置在循環管路中，便於清洗。 5、採用的圓柱形管殼式蒸發器，與管外沸騰蒸發器相比，傳熱面積大，傳熱效果較 好，設備結構緊湊、堅固。 6、製造方法簡單，設備成本低但利用率高。 本實用新型適用於硝酸鉀生產中分離副產品氯化銨。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的結構圖。 圖中1、蒸汽加熱器，2、真空濃縮器，3、二次蒸汽加熱器，4、二效蒸發濃縮器，5、霧 化冷凝器，6 、水池，7 、濃縮液儲罐，8 、母液儲罐，9 、水泵，10 、真空泵。
具體實施方式
由附圖圖1所示，一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置，以硝酸銨 和氯化鉀為原料，用母液循環進行複分解生產硝酸鉀和副產品氯化銨，反應方程式為 NH萬+KCI — KN03+NH4C1 根據反應方程式，主產品硝酸鉀在該工序和設備之前的工序和設備中已經分離， 母液I中存在的氯化銨為濃度為38Be'的飽和狀態的銨母液，將銨母液在真空濃縮裝置內 進行負壓蒸發後，加入硝酸銨混合；真空濃縮裝置包括蒸汽加熱器1由輸送管依次連接真 空濃縮器2、二次蒸汽加熱器3、二效蒸發濃縮器4、霧化冷凝器5，霧化冷凝器5經水泵9與 水池6連接，真空濃縮器2連接濃縮液儲罐7， 二效蒸發濃縮器4連接母液儲罐8，真空濃縮 器2設置真空泵IO，銨母液起始濃度為38Be'，用進料泵將母液儲罐8的銨母液抽到真空濃 縮器2的倒視鏡位置，開啟蒸汽加熱器1、霧化冷凝器5和水泵9，蒸汽加熱器1的蒸汽輸入 真空濃縮器2內，將銨母液加熱至90°C ，開啟真空濃縮器2內安裝的真空泵10，使真空濃縮 器2內產生真空以降低銨母液的沸點使銨母液的水分蒸發，利用銨母液蒸發產生的二次蒸 汽，進入二次蒸汽加熱器3對進入的銨母液循環加熱，在二效蒸發濃縮器4內使銨母液進一 步濃縮，所蒸發的蒸汽由霧化冷凝器5中的水冷凝後帶走，冷凝器5的冷卻水由水泵9從水 池6中抽入，當二效蒸發濃縮器4的銨母液的氯化銨濃度達到45Be'時，循環輸出銨母液到 母液儲罐8，濃縮銨母液進入投料崗位加入硝酸銨，利用濃度升高且料液中銨根的同離子效 應，降低溫度到85t:左右，根據溶解度降低原理分離出料液中的氯化銨。
權利要求一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置，其特徵在於它包括蒸汽加熱器(1)由輸送管依次連接真空濃縮器(2)、二次蒸汽加熱器(3)、二效蒸發濃縮器(4)、霧化冷凝器(5)，霧化冷凝器(5)經水泵(9)與水池(6)連接，真空濃縮器(2)連接濃縮液儲罐(7)，二效蒸發濃縮器(4)連接母液儲罐(8)，真空濃縮器(2)設置真空泵(10)。
2. 根據權利要求1所述的一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置，其特徵 在於所述真空濃縮器(2)、二效蒸發濃縮器(4)為硝酸銨和氯化鉀進行複分解反應結晶副 產品氯化銨的容器。
專利摘要一種用於硝酸鉀生產中分離氯化銨的真空濃縮裝置，採用採用將蒸汽加熱器由輸送管依次連接真空濃縮器、二次蒸汽加熱器、二效蒸發濃縮器、霧化冷凝器，霧化冷凝器與水池連接，真空濃縮器連接濃縮液儲罐，二效蒸發濃縮器連接母液儲罐，真空濃縮器設置真空泵，真空濃縮器、二效蒸發濃縮器為硝酸銨和氯化鉀進行複分解反應生成和結晶副產品氯化銨的容器的方案，克服了敞開式直接蒸發容器，消耗大量的蒸汽，熱效率很低，離子交換法設備要求較高，需用鈦材、鈦鉬鎳合金或其它合成材料，成本高的缺陷，適用於硝酸鉀生產中分離副產品氯化銨。
文檔編號C01D9/16GK201454126SQ200920065609
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月18日 優先權日2009年8月18日
發明者左啟群 申請人:湖南丹化農資有限公司