曼海姆法生产硫酸钾中氯化钾单耗的计算
硫酸钾生产工艺优化
硫酸钾生产工艺优化发布时间：2021-06-15T15:35:36.287Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：余晓[导读] 摘要：介绍了曼海姆法硫酸钾生产装置的缺陷。
身份证号码：|65220119920125XXXX；国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司摘要：介绍了曼海姆法硫酸钾生产装置的缺陷。
反应炉搅拌系统的搅拌速度不能根据原料特性调节，反应炉尾氯化氢排气箱与石墨交换热器之间的管道容易堵塞，硫酸盐下料管的使用寿命较短，传感器损坏氯化钾测量皮带容易受到泄漏的氯化氢气体的腐蚀，为了解决除尘器位置不合理、反应炉主减速电动机和变频器等措施，采用旋风分离器，采用冷夹套管等措施。
关键词：曼海姆法；旋风分离器；硫酸钾；硫酸钾生产装置我国是一个幅员辽阔的国家，作物品种繁多，土壤需求各异。
作物生长需要16种营养元素。
钾是作物的第三个营养元素我国对钾肥的总需求约为40万吨。
目前，钾肥产量约为100万吨，主要是氯化钾，适合大多数农业用途。
但是，近年来，随着农业经济的发展，产品结构发生了调整和变化。
逐步淘汰投入密集、产量低的产品，种植经济上有利可图的作物。
硫酸钾主要用于经济作物，特别适合于烟草、柑橘、茶、亚麻、蔬菜、油菜籽、豆类等非大气经济作物。
目前硫酸钾的生产远远不能满足无氯经济作物的发展需要。
曼海姆法是农业生产硫酸钾的主要方法SOP直接产生于反反应炉500-600℃的高温反应MOPp及其SA释放氯化氢（HCl），冷却SOP，将其粉碎，添加石粉制成成品。
冷却、净化和吸水后，得到工业盐酸的31.0%。
除了技术成熟、能源消耗低和产品质量好之外，曼海姆法方法还可以作为副产品获得工业盐酸。
优化了工艺和设备配置，以进一步改善曼海姆进程的设备布置运行。
一、反应炉搅拌推料系统的优化曼海姆反应炉的推料系统主要由发动机、减速器、主轴、耙臂组成（见图1）。
最初设计用于使用皮带轮、减速器、齿轮等控制1.1r/min的啮合速度。
一旦确定了整个搅拌推进系统的搅拌速度比，反应炉的搅拌速度就固定了。
硫酸钾生产工艺
硫酸钾生产工艺曼海姆法生产硫酸钾，虽然工艺成熟，但其明显缺陷是设备使用寿命短，一次性投资大，生产过程有大量的副产品盐酸产生，有一定的环境和销售负担。
而目前开发的硫酸镁转化法、芒硝转化法、硫酸转化法、光卤石分解法、硫酸铵转化法等新工艺，不仅投资小、收率高、产品质量优，而且设备使用寿命长（20年），无副产品盐酸产生。
和曼海姆相比具有明显优势。
一、硫酸钾产品介绍1、物理与化学性质硫酸钾，分子式K2SO4，分子量174.27，外观为白色结晶状固体（工业品多呈灰白色）。
理论氧化钾含量54.06%，在自然界中成单体分子的极为少见。
不溶于乙醇、丙酮和二硫化碳。
它在水中的溶解度因硫酸铵和氯化钾的存在而降低，实际上不溶于后两种化合物的饱和溶液中。
2、用途硫酸钾的用途主要作肥料施用，尤宜用于忌氯作物，也用来制钾明矾、钾水玻璃和碳酸钾等。
硫酸钾在军工行业中用于炮弹的消烟剂，农业上用作化学肥料，是制造钾盐的原料。
染料工业用于制中间体，玻璃工业用作澄清剂，香料工业用作助剂，医药上用作缓泻剂，食品工业用作通用添加剂。
还用于血清蛋白生活检验。
我国土地84%缺钾，同时我国又是一个钾资源十分匮乏的国家，因而限制了钾肥的开发利用和发展。
致使农作物土壤主要养分氮磷钾的比例严重失调。
钾肥的主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾，由于忌氯作物不能施用氯化钾，硝酸钾价格昂贵，且为炸药，施用受到限制。
而硫酸钾同时也可提供作物需要的钾和硫，价格便宜。
因此无氯钾肥以硫酸钾为主。
3、市场供求状况：2013年以来，我国农肥行业，尤其是复合肥行业对氯化钾的需求急剧增长，目前处供不应求状态。
市场价位在3500元/t上下。
二、工艺介绍1、硫酸镁转化法制备硫酸钾（1）工艺原理：硫酸镁转化法是国外重要的硫酸钾制备方法之一，但由于受资源条件的限制，我国采用此法的甚少。
以硫酸镁和氯化钾为原料制备硫酸钾是通过两个工艺过程来实现的，其工艺原理是：以相图分析为依据，首先将硫酸镁和氯化钾按规定量与水及循环的部分软钾镁矾母液混合并在一定条件下反应，生成软钾镁矾。
曼海姆法生产硫酸钾概述
曼海姆法生产硫酸钾概述于荟【摘要】硫酸钾是一种优质无氯钾肥,关系到我国农业安全发展战略.本文概述了硫酸钾的几种生产工艺,重点介绍曼海姆法硫酸钾生产工艺、反应原理、优缺点及曼海姆炉的结构特点,并分析了我国曼海姆法国产化技术进程及副产物的回收利用情况,最后展望了该工艺的发展前景.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)004【总页数】3页(P50-51,87)【关键词】硫酸钾;曼海姆法;生产【作者】于荟【作者单位】南京化工职业技术学院,江苏南京210048【正文语种】中文【中图分类】TQ440.6硫酸钾是一种无色斜方或六方结晶或粉末，味苦而咸，吸湿性小，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮及二硫化碳等溶剂，是一种重要的基本化工原料，常用于制备碳酸钾、钾明矾等钾盐，还用于玻璃、染料和香料等工业，在医药上用作缓泻剂［1］。
在农业上，硫酸钾吸湿性小，不易结块，施用方便，是易溶于水的优质无氯钾肥，适用于多种经济作物，尤其适用于烟草、土豆、葡萄、柑桔和甘蔗等忌氯作物;此外，硫元素不仅能提高农产品产量，还能改善其品质［2］。
目前国际上硫酸钾主要生产方法为曼海姆法、利用盐湖卤水制取硫酸钾法和利用可溶性硫酸盐矿制取硫酸钾法。
相比较曼海姆法，利用盐湖卤水制取硫酸钾工艺设备简单，可建成规模很大的装置，投资相对较低，主要缺点是钾收率低，一步法收率57%，二步法收率78%，只有在氯化钾来源充足且价格低廉的条件下才有竞争性，且硫酸钾的优级品率低，副产物的排放和污染问题未能很好解决;而利用可溶性硫酸盐矿制取硫酸钾法，由于生产过程中复盐不能充分分解，钾的利用率小于60%，加之我国可利用的钾矿资源较少、品位低、分布地域性、工艺分离处理难度大、产品质量差和收率不高等缺点，致使上述两种方法不能得到广泛的推广和应用。
目前国内大多数企业均采用曼海姆法，该法提供的硫酸钾占50%以上。
1 曼海姆法生产硫酸钾1.1 曼海姆法的国产化研究现状我国于1992年由云南磷肥厂首次从日本引进了曼海姆法技术及设备，建成约1.2万t/a硫酸钾生产装置。
曼海姆法生产硫酸钾工艺
曼海姆法生产硫酸钾工艺海姆炉简介曼海姆法的核心装置是反应炉，即曼海姆炉，产品纯度、转化率高低、生产能力和操作难易等均与反应炉有关。
因此，反应炉性能成为该工艺的技术关键。
反应炉主要由多种特种耐火材料砌成，具有两个空腔，中间椭圆形空腔为反应室，腔内带有搅拌耙子，反应时耙子以1—2r／min转动，将物料不断混合并逐渐推向炉腔周围。
反应室的空腔为燃烧室，燃烧室带有燃烧嘴，燃料释放的热量间接加热反应室。
2．3．1曼海姆炉的特点(1)炉子直径直接决定生产能力。
通常曼海姆炉生产能力以单台反应炉日生产能力为衡量标准。
由于受到制造技术及材质的限制，目前世界上最大的曼海姆炉直径为6m。
(2)耙子驱动系统稳定可靠，从而为反应连续稳定地进行提供了保障。
(3)材质要求高。
炉子反应室所用的耐火材料必须耐高温、抗强酸、传热性好；燃烧室材料须耐高温，保温性能好；耙子材质须耐热、抗腐蚀、耐磨损；耙臂机械承受力大。
材质是否达到要求直接影响检修期及炉子使用寿命。
(4)有温度自控与安全保护系统等。
2．3．2曼海姆炉热量利用情况如将燃烧放出的热量作100％计，则其分配情况：供给反应室15％一16％；废烟气带走40％一41％；炉膛、炉壁损失43％～45％。
2．4产品质量简介2．4．1硫酸钾消耗定额及质量指标‘表1消耗定额／ke,／tK20物料名称消耗定额名称’ZBG21008一、89标准K2O／％≥C,1／％≤F—rI2S04／％≤O／％≤50．O1．5O．5O．52．4．2氯化氢气体质量’由于反应炉内维持在低度真空度(133．322～266．644Pa)，以免氯化氢溢至车间的大气内，因而空气和烟道气则侵透人炉内，冲淡了氯化氢。
所以HC1在干燥气体中的实际浓度介于30％～40％之间。
2．5副产HCl气体的利用曼海姆法工艺生产硫酸钾，将副产大量的HC1气体，生产一吨硫酸钾可副产HC1气体0．4t(纯度100％)，该法生产的HCI气体纯度较高，可用其生产如下产品：(1)直接用水吸收生产31ok一35％的盐酸。
曼海姆法硫酸钾生产工艺发展趋势与优化浅议
曼海姆法硫酸钾生产工艺发展趋势与优化浅议摘要：我国加工型硫酸钾企业采用的生产工艺有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等，目前，国内外占主导地位的是曼海姆法。
曼海姆法由德国化学家ＭａｎｎｈｅｉｍＶｅｒｅｉｍ（曼海姆·维伦）于１９世纪末研究开发而成，生产过程为氯化钾和硫酸在曼海姆反应炉（固定床）内发生复分解反应，制取农业用硫酸钾并副产工业盐酸。
关键词：曼海姆法；硫酸钾生产；工艺发展引言manheim方法是一种主要的农业生产方法，它使用氯化钾(劳工组织)和工业浓缩酸(SA)，在高温(500-600℃的反应堆中直接生成SOP，并释放被冷却、压碎和添加到HCl石料中的氯化氢(HCl)气体。
除了先进的处理、低能耗和良好的质量之外，Mannheim还可以获得工业盐酸的副产品，以进一步提高Mann装置的使用寿命和功能。
1.曼海姆法的国产化研究现状1992年，云南曼海姆磷制药厂从日本引进技术设备，制造了约12 000 t/a的钾肥，全国大部分生产设备都是以合资或台湾青岛公司独家拥有的形式建成的，我国在引进新技术方面发展迅速，许多公司在山东聊城鲁丰钾肥有限公司的地方改造中采用了计算机系统来设计节能的新型反应堆，采用高强度、高浓度的酸性防腐材料作为热源，制造自己的设备投资不足的盐酸生产设备，是一个成熟可靠的过程，产品质量高，生产成本低，具有竞争力的无锡镇安化工有限公司在大学的帮助下，于1998年建成了40kt/a硫酸钾生产设备，从而使河北省磷矿全厂局部生产采用曼罕法硫酸钾生产设备，一炉产量接近30t/d，质量分数达到95%，各项指标均符合山东聊城市鲁丰钾肥有限公司、盘锦永兴化工产业和大连大米化工企业的设计要求，是以生产曼罕硫酸为主。
2.盐酸系统反应中产生的ＨＣｌ气体进入石墨冷却器用循环水冷却，为防止石墨冷却器出现粉尘堵塞，设置酸洗流程，第一硫酸洗涤塔的小部分循环液送入石墨冷却器冲洗石墨管，酸洗后的酸液汇同冷却后的ＨＣｌ气体依次进入第一硫酸洗涤塔、第二硫酸洗涤塔（２台硫酸洗涤塔串联）内将气体中的ＳＯ３及物料微粒等吸收、洗涤干净，第一硫酸洗涤塔补充的吸收液来自第二硫酸洗涤塔，第二硫酸洗涤塔补充的吸收液由盐酸高位槽引入。
浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制
浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制摘要：文章介绍了曼海姆法生产硫酸钾的基本原理、工艺流程、生产装置及产品的质量控制。
关键词：硫酸钾；曼海姆法；质量钾肥有氯化钾、硝酸钾、硫酸钾和硫酸钾镁，其中氯化钾占90%以上。
但有些作物不能施用氯化钾，其中的氯离子会在土壤中聚集，使土壤的盐指数增高，使作物中毒。
硫酸钾是一种优质无氯的钾肥，适合烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植；它也是优质氮、磷、钾三元复合肥料的主要原料，供应钾元素。
至于加工型硫酸钾的生产，目前有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等，占主导地位的是曼海姆法。
1 曼海姆法生产硫酸钾1.1 曼海姆法生产方法概述和工艺流程曼海姆法工艺流程图如图1所示：1.2 曼海姆法生产装置曼海姆法生产装置包括曼海姆炉、反应炉系统附属设备、盐酸制备及氯化氢回收与循环水系统。
曼海姆法的核心装置是曼海姆炉。
产品的纯度、转化率高低、生产能力和操作难易都与曼海姆炉有关。
曼海姆炉主要由燃烧室（上部）、反应室（中部）、烟道室（下部）组成，并配有加料及机械搅拌推料装置。
燃烧室：处于反应室顶部，入口为空气进口、喷油口。
重油储存中间槽，入炉油在伴有空气的条件下燃烧，燃烧室维持800～900 ℃以供给反应室之热量。
燃烧气经烟道进入烟道室，空气由送风机经复热器与烟道气换热后送到燃烧室。
烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室出来，由烟道及烟道气管道送至继续提供反应室所需热量以保证其正常运作及热量的充分利用。
反应室：处于燃烧室与烟道室之间，下部为反应床，顶部为高温圆穹形黑矽砖。
反应床上部配有旋转耙齿，转数约为1～1.5 r/min，作用为物料搅拌、混合、粉碎、成品转移和维持料床高度。
主轴顶部依上而下分别装有硫酸及氯化钾分布器。
硫酸钾成品出料口分布两侧与推料机相连。
反应室另设氯化氢气体出口，经管道与碳精冷却器相连。
反应炉顶部上部分别设有氯化钾与硫酸加料计量装置，以维持生产过程中控制合理的投料比，保证产品品质，低消耗及延长反应床耙齿之使用寿命。
建1kt／a曼海姆法硫酸钾生产装置可行性及经济分析
建10kt／a曼海姆法硫酸钾生产装置可行性及经济分析第2期大化科技建10kt/a曼海姆法硫酸钾生产装置可行性及经济分析杨斌(大化化肥厂)杜金本(大化总调)周明元(大化化肥厂)摘要简要阐述了采用曼海姆法生产硫跛钾的垢c理,流程及主要设备.并且论证了在我厂开发建设此项目的可行性.该项目具有投资步,见敏挟的特点.关键词硫酸钾曼海妈法.停留时闻.降嗅吸收1概述我国钾资源较缺,农作物土壤主要养分氮,磷,钾比例严重失调,缺钾局面在短期内难以解决氯化钾和硫酸钾是主要的钾肥,但有不少经济作物如:烟草,水果,茶叶和蔬菜等不能施用氯化钾,困氯在土壤中聚集,使土壤盐指数增高,使忌氯作物中毒而硫酸钾是主要的无氯钾肥,且硫酸钾尚含有构成植物蛋白质所必需的硫.因而其价格远高于氯化钾,进口硫酸钾的价格较氯化钾高近100美元/t.由于氯化钾是天然矿物,贮量较丰富.现今世界硫酸钾大多数是用氯化钾来制取,其制取方法主要有2种:一种是用浓硫酸分解氯化钾制硫酸钾的曼海姆法,这种方法产量占世界硫酸钾总产量的一半以上另一种是用硫酸盐与氯化钾的复分解法.我国农业用硫酸钾的工业化生产始于90年代,1992:年云南磷肥厂自日本引进的曼海姆法硫酸钾装置首先建成投产,之后,由台湾青上化工公司合资或独资建设的一批曼海姆法硫酸钾装置自】994年起在国内各地陆续建成投产.此外,国内也开发了用芒硝或硫酸铵等与氯化钾反应制硫酸钾的复分解法. l996年以来,大连瑞泽化工厂,山东聊城化肥广和盘锦化肥广等先后通过消化引进设备,开发了全部国产化的曼海姆法硫酸钾生产装置,并投入运行,使硫酸钾装置投资大大降低.据不完全统计,目前我国硫酸钾的年生产能力约6O万t,而国内对硫酸钾的年需求量在100万t左右,所以每年仍需要部分进口.为了节省外汇,国家鼓励硫酸钾厂的建设(生产农业用硫酸钾免增值税)因此.对建硫酸钾生产装置是非常有利的我厂对生产硫酸钾有十分有利的条件,一方面原料硫酸装置能力充分,在当前硫酸市场不畅,多消耗硫酸是有利的,氯化钾固生产复合肥有进口配额,原料供应较便利.另一方面,产品硫酸钾可以供磷铵厂生产S NPK,提高产品附加值,另外.电厂也可消耗一部分副产品盐酸,所以,此项目十分可行.2曼海姆法硫酸钾工艺2.1生产原理曼海姆法是将氯化钾和浓度为98的浓硫酸按一定配料比例连续投入到曼海姆炉内进行反应生成硫酸钾,主要反应如下:KCI+Hs0一KHSO+HCI十+Q(1)KHSO4+KCl—K2SO.十HC1十一Q(2)6大化科技200:[拄第一步反应是放热反应,可在较低温度下进行,首先生成KHSO,第二步反应是强吸热反应,只有在5o0～600C条件下反应才能进行得较完全,反应所需热量由重油或煤气等燃料燃烧供给.2.2工艺流程氯化钾和98的浓硫酸从曼海姆炉炉顶按比例连续加入炉内反应室,在高温下,用耙子搅拌进行反应,反应物被耙子推着从反应室中心向周边移动,反应生成的硫酸钾不断从反应室侧面的2个出口排出炉外.经冷却后进行破碎和筛分,少量的游离酸用石灰中和,筛下的成品硫酸钾送入料仓,包装后出售.从炉膛排出的热HC1气体经石墨冷却器冷却后.进入硫酸洗涤塔,净化除去Soa,然后进入酸吸收塔,用盐酸吸收HC1,可制得浓度为35左右的成品盐酸.尾气经尾气吸收装置处理后可达标排放,燃料煤气在燃烧炉内与经空气预热器来的热空气进行燃烧,炉气经炉底和炉顶燃烧室后排出炉外.进入空气预热器与鼓风机送来的空气换热后放空(见图1):1链海姆法硫酸钾生产工艺流程示意图3地址选择及建设规模根据硫酸钾生产装置特点,曼海姆炉及成品硫酸钾输送及包装等设备都需要厂房, 而且原料氯化钾及产品硫酸钾都需在装嚣附近处设库房,厂房外有空间建HC1回收装置受盐酸贮槽.经多方面考虑,拟选择硝铵车间原有间硝厂房作厂房,厂房钢架结构在设计时可作适当改造.厂房南侧旧库房可改作原料及成品库房.北侧操作室也可利用该厂房与液氯库之间有部分原间硝设备装置区拆除后,可建HC1回收装置和盐酸贮槽,这样厂房利旧可咀节省大量投资冷却循环水可利用二硝凉水塔水,公用工程亦很方便.在考虑装置规模上,若单纯从琉酸钾的需求及规模效益上讲,至少应建2台炉即2 万t/a规模,但由于每吨硫酸副产约1.2t盐酸,使我们不得不考虑盐酸的出路,根据市场对盐酸的容量,我们确定先建1台炉,规模为1万t/a,并为将来扩产留出一定空间.4主要设备及投资估算4.1主要设备简介4.1.1曼海姆炉曼海姆炉主要由燃烧室反应室及烟道室组成,并配有加料及机械搅拌推料装置.燃料及空气在燃烧室燃烧产生高温烟道气,进人烟道室,烟道室由炉顶,炉底2层组成,将反应室包围,以保证加热均匀.反应室为一圆柱形空腔,顶部和底部是第2期大化科技7球冠形,可提供足够的空间满足硫酸与氯化钾充分反应的需要.反应室内设置旋转耙齿搅拌反应物.并驱使它们移动使反应连续稳定地进行,待达到给定的停留时间.完成分解反应后.将产品排出炉外.反应室另设有氯化氢气体出口,经管道与石墨冷却器相连.反应室正常操作时控制呈微负压4.1.2石墨冷却器列管式石墨冷却器冷却水下进上出,高温HC1气体从顶部进入与硫酸洗涤塔引来的混酸进行降膜吸收.除去粉尘及降低温度至jOC.4,】.3硫酸洗涤塔由玻璃钢制作的填料塔用37%～38%的盐酸洗涤SO.,生成混酸.顶部设除沫器4.1.4酸吸收塔2～3台石墨吸收塔串联.经冷却净化后的HCI在列管式换热器型石墨吸收塔内用盐酸进行降噗吸收.制成合格的成品盐酸,吸收过程的反应热由循环冷却水带走41.5尾气吸收塔2～3台串联玻璃钢吸收塔.用稀盐酸吸收尾气残系HCI达到国家排放标准4.2投资估算工艺设备:300万元土建:100万元电气:20万元自控:10万元其它:7O万元合计:500万元5缝济分析5.1硫酸钾消耗定额及成本估算绚料名称消耗定额/t单价/元成本/元氯化钾/t0861100946硫酸/t0.6l】200120石灰/kg400.28煤气/m1500.812O电/kWh600.2716.2水/t32.36.9编织袋/条2O36O副产盐酸/t一1.2400—480制造费150工资52企业管理费150销售费用20合计1174.15.2效益估算目前国内硫酸钾优等品价格约为1700～1800元/t.仅按】700元/T计算年效益为:(1700—1174.1)×10000—525.9万元按静态分析.投资回收期为1a.6项目评价1)从项目经济效益上看,年效益可达500多万元,投资回收期仅为1a故本项目经济效益显着.有必要尽快上2)装置规模按1万t/a.考虑是受盐酸市场限制若投产后.盐酸市场销路打开,可以进一步扩大生产能力.3)我厂硫酸由于受市场影响.长期处于低负荷运行生产硫酸钾按1万t能力.年可消耗硫酸约6000r.对硫酸生产有利.4)硫酸钾生产尾气经处理后达标排放,对环保无隐患.7结论用曼海姆法建1万t硫酸钾生产装置.技术可靠,经济效益显着.投资回收期短,是完全可行的.。
硫酸钾生产的关键技术问题分析
硫酸钾生产的关键技术问题分析一、曼海姆法与其关键技术问题曼海姆法是用高浓度的浓硫酸在高温下与氯化钾在曼海姆炉中反应。
首先通过直接反应生成硫酸氢钾，再利用高温下与氯化钾反应生成硫酸钾；来自燃烧重油或煤气的热量为反应炉供热，反应室温度一帮要控制在500。
C以上。
从反应室出来的产物具有较高的温度，反应产物需进入冷却器，少部分的游离硫酸钾与石灰中和，经过粉碎、冷却、筛分，包装就制成硫酸钾成品。
在工艺与设备上，曼海姆法产量比较稳定，技术上也较为稳定，制成的硫酸钾品位高、损失相当小，钾的收率比较高，但反应是在强酸与高温的条件下，相关设备容易被腐蚀，而且反应炉生产能力不高，造成的污染与消耗的能量大，成本相当高[2]。
曼海姆法生产硫酸钾的关键技术就是对曼海姆炉的工艺进行改造。
砌堵下烟道，从而解决炉底泄露问题，为应付各种由于砌堵下烟道带来的负面问题，采用想应的调整措施。
生产方要求供应方提供颗粒小或粉末状的氯化钾；燃气采用炼油分厂的干气，有效减低生产成本；用更耐温更高强度的高铝砖替换燃烧室用砖，为充分利用反应中产生的余热，在烟囱根部设置蒸汽锅炉，减少能源消耗，同时对烟囱根部有保护作用而不受热损，利用一边升温一边投放材料的方法延长烘炉的运作时间，确保了硫酸钾产品的产量与质量。
将氯化氢气体的出口改造成单管，折角管改成直通的斜管，在反应炉工作时，固体物料易在氯化氢气体的出口管结垢，需要经常处理，改造后的单管容易清理。
通过以上的硫酸钾反应炉改造后，硫酸钾产量增加，反应炉平稳运作。
二、芒硝法与其关键技术问题芒硝法是较为成熟的生产硫酸钾方法，此方法采用“两段转化，一次蒸发”的工艺流程生产硫酸钾。
整个过程在常压、常温，无废水、无废气排放下进行。
芒硝法的生产工艺简单、不需要质量非常高的生产原材料，成本不高，节省投资，消耗能源低，不对环境造成污染，生产装置易于规模化，大型化。
对于芒硝比较丰富的我国来说，采用芒硝法生产硫酸钾是一种比较适宜的方法。
曼海姆法硫酸钾装置综合改造及建议
曼海姆法硫酸钾装置综合改造及建议摘要：在曼海姆法硫酸钾装置的实际生产中，影响成品质量的因素很多，包括原料、设备、工艺和操作控制等。
其中，原料氯化钾和硫酸的选择对成品质量影响很大。
简要分析了以下曼海姆硫酸钾厂所用原料对成品质量的影响及相关问题。
基于此，本篇文章对曼海姆法硫酸钾装置综合改造及建议进行研究，以供参考。
关键词：曼海姆法硫酸钾装置；综合改造；建议分析引言曼海姆法生产硫酸钾是指氯化钾和浓硫酸在曼海姆炉中进行复分解反应，生成硫酸钾和氯化氢气体。
曼海姆法工艺操作简单，技术成熟可靠，产品质量稳定。
与水盐体系法生产的硫酸钾相比，其产品硫酸钾“完全溶于水”。
曼海姆硫酸钾厂生产总体平稳，但生产过程中存在一些问题，需要不断改进。
讨论了硫酸钾曼海姆炉装置的综合改造及建议。
1工艺流程用曼海姆工艺生产硫酸钾的过程显示在图1中。
气体生产者产生的气体被燃烧并供应给曼海姆炉，以获得材料反应所需的热量，熔炉的温度达到520℃。
氯化钾的原料质量比3∶2，原料由专用分配器连续均匀地泵入曼海姆炉的φ6000 mm高炉中央。
均匀混合的氯化钾和硫酸分布在焦点反应区的表面，莱克的杠杆使莱克的牙齿不断翻转反应物质，物质以一定的速度从焦点中心向周围扩散，确保材料的完全反应。
生成的粗硫酸钾直接在密封的推杆冷却器中冷却，然后用粉碎机粉碎，在粉碎机中筛入筛网，在石粉进料器中加入石粉进行中和，然后供给料仓，获得硫酸钾产品。
生成的氯化氢气体由石墨冷却器冷却，随后与酸混合后进入降膜的塔内，得到31% W(HCl)的盐酸的副产品。
尾部气体由尾部气体吸收塔清洗通风。
图1 曼海姆法硫酸钾生产工艺流程2曼海姆炉操作1)材料的反应线位于具有侧牙的耙杆的第二和第三颗牙齿之间。
反应线内部的物质是黑色的，反应线外部的物质是浅黄色的。
根据实际测量，反应线内部材料的温度为310℃，反应线外部为430℃，反应线为370℃。
反应线是材料充分反应的基准因素之一，根据高炉内材料的状态判断材料的反应。
曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍
曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍摘要：本文介绍韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺流程，总结工艺及管道设计的体会和认识。
关键词：曼海姆法硫酸钾总结2009年7月～2010年5月本人参与了国内公司总承包的韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺及管道设计。
今年10月已经建设完毕并已试车成功，目前装置运行情况良好，各项指标基本达到了设计要求，填补了该企业的生产空白。
一、工艺描述1.化学反应过程曼海姆反应炉生产硫酸钾总的来讲是吸热反应，反应分两步进行：kcl+h2so4=khso4+hcl↑ +16.4kj/mol (1)kcl+khso4===k2so4+hcl↑ -71.6kj/mol (2)（副反应）h2so4→so3+h2ohcl+h2o→hcl·h2o（盐酸）（副反应）so3+h2o→h2so4第一步浓硫酸与氯化钾生成硫酸氢钾和氯化氢, 第二步生成的硫酸氢钾与剩余的氯化钾反应生成硫酸钾和氯化氢。
控制浓硫酸稍微过量，以保证氯化钾的完全转化，因此出反应炉的硫酸钾含有7～8％的硫酸氢钾，在随后工序中加入少量的石粉（碳酸钠或碳酸钙）中和其酸性，得到含氧化钾50％的成品硫酸钾。
采用固定床[酸（液）盐（固）]复分解反应法。
固态的氯化钾与98%硫酸按一定的投料比连续加入反应室，在高于500℃高温（一般控制在500～530℃）推动耙齿匀速推料（搅拌混合作用）的条件下进行反应。
原料连续投入以维持正常床面，成品硫酸钾则不断由反应室出口（对称二处）排入成品推料机，在冷却且伴有搅拌粉碎的作用下经气封输送器进入刮板输送机，为中和硫酸钾成品中的游离酸，在刮板机上设置可调caco3细粉加料机，然后再经提升筛选粉碎入成品料仓。
反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。
尾气经洗涤后符合废气排放标准的前提下排入大气。
2.工艺流程简介该套曼海姆法硫酸钾装置共分三个工序：硫酸钾反应工序、硫酸钾成品包装工序、盐酸吸收工序。
曼海姆法生产硫酸钾概述
（ Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ４ 方结晶或粉 末 ，味苦而成 ，吸 湿 性 小 ，易 溶 于水 ，不 溶 于 乙醇 、丙 酮 及 二 硫 化 碳 等 溶 剂 ，是 种重要 的基本 化Ｔ 原料 ，常用 于制 备碳 酸 钾 、钾 明矾 等钾
一
技 术 及 设 备 ，建 成 约 １ ． ２万 ｔ ／ ａ硫 酸 钾 生 产 装 置 。 其 后 全 国各
（ 南京化 工职业技 术 学院 ，江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ８ ）
摘 要 ： 硫酸钾是一种优质无氯钾肥， 关系到我国农业安全发展战略。本文概述了硫酸钾的几种生产Ｔ艺，重点介绍曼海
姆法硫酸钾生产工艺 、反应原理 、优 缺点及曼海姆炉 的结构特点 ，并分析 了我 国曼海姆法 国产化技术进程及 副产物的 回收利 用情 况 ，最后 展望 了该工艺 的发展前景。
关键 词 ：硫酸钾 ； 曼海姆法；生产
中图分类 号 ：Ｔ Ｑ ４ ４ ０ ． ６
文 献标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ５ ０— ０ ３
Ｓ ｕｍ ｍ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｎ ｎｈ ｅ ｉ ｍ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｐｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ Ｓｕ ｌ ｆ ａ ｔ ｅ Ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
地大部分 的生产装置都是由台湾青上公 司采取 合资或独 资的形 式进行建设 。
我 国硫 酸 钾 工 业 在 引 进 吸 收 新 技 术 开 发 方 面进 步 很 快 ，众
曼海姆法硫酸钾装置所用原料对成品质量的影响
［收稿日期］２０２０ ０６ ２９［作者简介］雷 亮（１９７１—），男，辽宁盘锦人，高级工程师，新疆海德姆化工有限公司生产技术部部长。
曼海姆法硫酸钾装置所用原料对成品质量的影响雷 亮１，雷高明１，高亚娟２（１．新疆海德姆化工有限公司，新疆哈密 ８３９０００；２．盘锦北方沥青股份有限公司，辽宁盘锦 １２４０２２）［摘 要］曼海姆法硫酸钾装置生产中，成品质量的影响因素较多，主要包括原料、设备、工艺及操作控制等方面，其中原料氯化钾和硫酸的选择对成品品质有很大的影响。
以２×１０ｋｔ／ａ曼海姆法硫酸钾装置为例，结合系统工艺流程与工艺指标及产量等，介绍原料硫酸、氯化钾的选择，阐释对成品硫酸钾、成品盐酸、成品混酸质量的认识，着重论述原料及添加剂（石灰粉、元明粉等）对成品硫酸钾、成品盐酸品质及消耗等的影响。
并指出，生产中应避免频繁更换原料氯化钾，需对原料氯化钾和硫酸的品质进行严格的管控，选择优质的原料，才能提高成品硫酸钾和盐酸的品质。
［关键词］曼海姆法硫酸钾装置；原料选择；氯化钾；硫酸；添加剂；成品质量；消耗；影响［中图分类号］ＴＱ４４３ ２ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０２１）０２－００７３－０４ 曼海姆法硫酸钾装置的实际生产中，成品质量的影响因素较多，主要包括原料、设备、工艺及操作控制等方面，其中，原料氯化钾和硫酸的选择对成品质量有很大的影响。
以下就曼海姆法硫酸钾装置所用原料对成品质量的影响及相关问题作一浅析。
１ 曼海姆法硫酸钾装置简介为便于阐述，文中所涉及的数据多以２×１０ｋｔ／ａ曼海姆法硫酸钾装置为例（主要是指产量、投料量及设备规格等相关数据；工艺控制指标等则基本上不受此限制，适用范围较宽）。
国内硫酸钾生产装置多为双系列配置，而２×１０ｋｔ／ａ曼海姆法硫酸钾装置是一种常见或主流的配置。
１ １ 工艺流程曼海姆法硫酸钾装置采用固定床酸（液）盐（固）复分解反应法。
曼海姆法硫酸钾工艺流程
曼海姆法硫酸钾工艺流程英文回答：The Mannheim process is a commonly used method for the production of potassium sulfate (K2SO4) from potassium chloride (KCl) and sulfuric acid (H2SO4). This process involves several steps and reactions to convert the raw materials into the desired product.Firstly, potassium chloride is mixed with sulfuric acid in a reactor. This reaction produces hydrochloric acid (HCl) and potassium bisulfate (KHSO4). The balanced chemical equation for this reaction is:KCl + H2SO4 -> KHSO4 + HCl.The hydrochloric acid is then separated from the potassium bisulfate by distillation. The remaining potassium bisulfate is further heated to form potassium sulfate. The balanced chemical equation for this reactionis:2KHSO4 -> K2SO4 + H2O + SO2。
The sulfur dioxide (SO2) produced in this reaction is typically recycled and used in the production of sulfuric acid.After the formation of potassium sulfate, it is cooled and crystallized to obtain the final product. The crystals are then dried and packaged for sale or further use.The Mannheim process has several advantages. It is a cost-effective method for the production of potassium sulfate, as it utilizes inexpensive raw materials such as potassium chloride and sulfuric acid. Additionally, the process can be easily scaled up for large-scale production.中文回答：曼海姆法是一种常用的从氯化钾（KCl）和硫酸（H2SO4）生产硫酸钾（K2SO4）的方法。
曼海姆生产硫酸钾工艺改进新技术推介
曼海姆生产硫酸钾工艺改进新技术推介一、工艺技术曼海姆法硫酸钾，是因采用德国专家曼海姆研制出的硫酸盐机械炉生产硫酸钾而得名。
也是一种古老的传统工艺。
即由硫酸和氯化钾进行热分解反应，生成硫酸钾，并副产盐酸。
该工艺自1997年由台湾传入大陆后，经过26年的进一步优化，目前已经发展为世界最先进、最成熟的硫酸钾生产工艺之一，一直在我国占据碰上硫酸钾产量的半壁江山。
反应分两步进行：第一步：2KC1+HZSO4放KHS0t+HCl+0.769kcal∕hgK2S04第二步：KHSO4+KCl¾⅜r K2SO4+HCl-93.329kcal∕hgK j S04图1硫钱法硫酸钾流程简图二、工艺改进1.生产设备改进曼海姆法生产硫酸钾热分解反应在曼海姆炉中进行，反应温度为520~540C°因此反应炉是此工艺的关键设备，其性能优劣就直接影响此工艺的生产成本。
针对传统曼海姆工艺的缺陷，新工艺改进主要表现在以下几点：(1)改进反应炉结构和材料，使炉内件的腐蚀和耐高温问题得以成功解决;（2）氯化氢吸收部分采用新材料、新工艺，提高吸收率，使物料均匀受热、反应完全，三废达标排放；（3）盐酸自动测酸；（4）反应炉自动阀安全性能改进，保证了安全生产。
新工艺已经大大超过了德国标准，处于世界领先水平。
目前已在菲律宾、印度尼西亚、埃及、印度、约旦、伊朗等20几个国家推广应用。
2.经济效率提升（1）设备维修费降低60%；（2）能耗降低20%；（3）单产提高20%左右；（4）管理费用降低。
三、成本估算以年产4万吨硫酸钾为例：硫酸钾产品4万吨/年，产品质量符合GB20406-2017一等品标准，其中,K20≥50.0%,Cl-≤2.0%o副产盐酸总量（A酸+B酸）：47520吨。
A酸与B酸的产量比例不低于9:1;A酸产品质量符合GB320-1993标准合格品要求，即HC1≥31.0%B酸含广5%硫酸根和少量金属离子。
（1）原材料规格及消耗量氯化钾：K20≥62.0%（进口），33200吨/年；硫酸：22800吨/年,98%工业硫酸标准一级品（GB/T532-2002）；碳酸钙：1600吨/年，粒度为60-100目。
无氯钾肥——硫酸钾生产新工艺
无氯钾肥——硫酸钾生产新工艺摘要：我国目前致力于生产的无氯钾肥主要包括硝酸钾、磷酸二氢钾以及硫酸钾等等。
由于我国盐湖众多，在矿物储量中，钾盐含量尤其众多，这也就决定了我国在资源方面占据的相当优势。
本文也就我国资源方面的优势，主要介绍了使用曼海姆法生产无氯钾肥特别是以硫酸钾为主的新工艺方法，并就其生产装置及工艺流程进行了分析，以期为相关研究提供一定的借鉴。
关键词：无氯钾肥；硫酸钾；生产新工艺一.无氯钾肥概述将钾肥按照是否含氯可以将其划分为两大类：含氯钾肥与无氯钾肥。
这种划分的标准主要是依据氯与农作物的关系来决定的，对于某些农作物来说，比如说烟草、葡萄、花卉、亚麻等等，它们需要钾但忌氯，氯不仅会对其农作物的产量有很大影响，还会影响其质量。
比如，烟草的可燃性变低，瓜果含有的糖分不足等等，所以当涉及到这些农作物的种植时，必须要施以无氯钾肥，以此来确保农作物的产量及经济效益。
无氯钾肥品种主要包括硝酸钾、硫酸钾以及碳酸钾等等，其中，由于碳酸钾的生产成本较高，因此在农业中很少使用；硝酸钾的产量较小，而且仅就价格来说也相对较贵，所以一般只在工业中使用，近年来我国也在致力于研究硝酸钾生产的新方法，以期可以降低其生产成本，转为在农业中使用。
而硫酸钾中，不仅含有较高的K2O含量，而且还含有18%的硫含量，具有一些比如说不结块、不吸潮，便于运输等使用优势，因此得到较好的应用。
总体来说，硫酸钾是由氯化钾与硫酸盐进行复分解反应而生产出来的，在此过程中提取出利于硫酸钾平衡的条件，以此成为工业生产的一个基本，经由生产得到的硫酸钾与副产品，其反应式如下所示：2KC1+MnSO4?K2SO4+MnC12由上述反应式可以看到，想要实现对硫酸钾（K2SO4）的提取，必须要因M 值的不同而进行不同的配置。
因此，如果将其运用到工业的生产中去就必须要对相应的环境内容进行多方面综合的考虑，对硫酸钾的生产工艺也据需要确定其具有明显的可行性与使用优势。
曼海姆炉工艺生产硫酸钾的工艺流程
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曼海姆法生产硫酸钾中氯化钾单耗的计算
曼海姆法是一种生产硫酸钾的工艺方法，其中氯化钾是作为原料之一进行反应的。
氯化钾的单耗是指在生产过程中，每生产一单位硫酸钾需要消耗多少氯化钾。
计算氯化钾单耗的公式如下：
氯化钾单耗= 氯化钾用量÷硫酸钾产量
其中，氯化钾用量是指生产过程中使用的氯化钾总量，硫酸钾产量是指生产过程中得到的硫酸钾总量。
在曼海姆法生产硫酸钾中，反应方程式为：
2 KCl + H2SO4 →K2SO4 + 2 HCl
根据方程式可知，每1 mol的硫酸钾反应需要消耗2 mol的氯化钾。
因此，氯化钾用量可以通过硫酸钾产量进行计算：
氯化钾用量= 硫酸钾产量×2
因此，曼海姆法生产硫酸钾中的氯化钾单耗可以通过以下公式进行计算：
氯化钾单耗= 2 ×氯化钾用量÷硫酸钾产量
需要注意的是，实际生产中的氯化钾单耗可能会受到多种因素的影响，如反应温度、反应时间等，因此需要进行实际的生产测试和数据分析进行准确计算。