硫酸钾生产工艺操作规程

硫酸钾生产工艺操作规程

第一部分硫酸钾生产工艺规程

一、制造硫酸钾的原料：

本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾（KCL）其K2O≥60%，目前依赖进口。（国产KCL目前尚不能满足质量标准）98%硫酸来源于本公司硫酸车间。

该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。燃料采用煤气，来自本厂煤气站。

二、硫酸钾的性质和用途：

分子式：K2SO4分子量：174.24

物化性质：无色或白色晶体或粉末，味苦而咸。密度：2.662。

熔点：1069℃溶于水，不溶于乙醇，丙酮和二氧化碳，其水溶性略呈酸性。

用途：1、农业用肥料，用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。

2、用作药物（缓泄剂）并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。

三、硫酸钾及盐酸的质量规格：

（一）硫酸钾

外观：无色或白色结晶体或粉末。

农业用硫酸钾技术指标[HG/T3279——89]

(二)盐酸：

工业盐酸技术指标（GB320—93）

四、硫酸钾生产基本原理和工艺流程：

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540——560℃）推动耙齿推料

（搅拌混合作用）的条件下进行反应。在维持正常床面的条件下原料连续投入，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，经冷却伴有搅拌粉碎的条件下经气封输送器进入皮带机，再经过筛粉碎机粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气在符合国家废气排放标准的前提下排入大气。

反应式：H2SO4+2KCL→K2SO4+2HCL——Q

(副反应) H2SO4→SO3+H2O——Q

HCL+H2O→HCL•H2O+Q

(副反应) SO3+H2O→H2SO4+Q

〔附工艺流程图〕

现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下:

〔一〕生产装置

1、硫酸钾反应炉

反应炉主要由燃烧室〔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。

（1）燃烧室：处于反应室内顶，入口为空气进口、煤气进口，空气量及煤气量均可调。所用煤气来自煤气站，经计量后进入烧嘴燃烧，燃烧室

维持680—730℃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至燃烧室，部分冷空气送至主

机系统以起风冷之效力。

（2）烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室来由烟道室经烟道及烟道气管道送至复热器与冷空气换热后经引风机、烟囱排入大气，高

温烟气在烟道室继续提供反应室所需热量以保证其正常动作及热量的

充分利用。

（3）反应室：处于燃烧室与烟道室之环抱中间，下部为反应床约28平方米，顶部为耐高温圆穹型黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿，以电机传动

经减速机齿轮边速，有主机轴带动其转速约1.1r/min，作为物料搅拌、

混合、粉碎、成品转移，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，硫酸分布器配有导槽一只，氯化钾分布器配有

两只流槽，加料分布器上部装有加料套筒，套筒穿燃烧室自炉顶而下，

硫酸及氯化钾加料管自反应炉顶外部经套筒分别引入两分布器之上

端。反应室配置对称硫酸钾成品出料口分布两侧，经导筒与推料机相

连。反应炉顶上部分别设有氯化钾及硫酸加料计量装置以维持硫酸钾

生产过程中控制合理的投料比，保证该产品高品质，低消耗及反应床

耙齿之较长使用寿命。反应室正常作业时控制微负压。

2、反应炉系统附属设备概况：

（1）复热器：∮800*4000[H2505*DI，一组55根S≈12.3m²]冷空气与烟道气换热交换，预热回收。

（2）主机（附大型减速机与马达带动主轴）提供布料、混料、产品移出之效能。

（3）硫酸钾成品推料机：推料机筒体拌有冷却用夹套，该机作用为成品破

碎转移及降温（N≈5.53R/MIN）。

（4）气封螺旋输送器：成品输送及气封这作用。

（5）皮带输送机：成品输送。

（6）斗式提升机：成品输送（大、小各二台）。

（7）粉碎机：粉碎成品粗料后经输送器入成品料仓。

（8）螺旋输送器：原料与成品输送。

（9）成品料仓：总储量60吨。

（10）石粉加料机：中和成品中游离酸，均匀添加石粉。

（11） 98%硫酸储槽：∮4400×6500

（12） 98%硫酸泵：

（13） 98%硫酸高位计量槽：保持恒定液位以保证稳定的投料量。

（14）鼓风机：将换热后烟道气引出送至烟囱排入大气.

（15）炭精冷却器:反应室出口氯化氢气体经该气换热冷却后,温度降至50℃左右,送入硫酸气洗涤塔。D500×4000S≈16m²

（16）原料氯化钾高位仓：保持较充足的料位，有经变速后的螺旋输送器定量的送入氯化钾加料管入布料器。

（17）原料提斗、电动葫芦：提升原料氯化钾及他用。

（18）水分布器：循环水分流，控制各冷却水系统用水量。

3、盐酸制备、氯化氢尾气回收循环水系统：

（1）硫酸气洗涤塔（附循环酸泵、槽）：将来自炭精冷却器之氯化氢混合气体的微量SO3及部分氯化氢吸收以保证正品盐酸（A酸）之品质，并

有酸泵出口送出部分混酸至炭精冷却器这畅通及效能。混酸（B）控制

一定波美度，送至（B）酸中间槽。

（2）盐酸吸收塔A：总≈16.36m²。

A、炭精管有效长约2886MM∮32×3.5S 23根（2塔）S≈11.886 m²。

B、L≈2886MM∮27×3.5 21根（1塔）S≈4.474 m²。

采用降膜吸收法（气流顺流）出口酸控制18-19波美度，送至盐酸中间槽。

（3）盐酸吸收塔B：填料塔三只，气液逆流，酸液进入盐酸吸收塔A氯化氢尾气引尾气回收塔。盐酸吸收塔A、B为三套并联作业。

（4）高位制酸水桶：以稳定的液位提供制酸用清净水。

（5）清水池、清水泵：维持正常水位，送水至高位制酸水桶。

（6）氯化氢尾气回收塔：（附循环酸泵、槽）填料式五塔串连（1号→5号）气液逆流，将制酸后氯化氢尾气基本吸收干净。尾气有抽风机送至烟

囱排入大气（尾气排放要符合国家废气排放标准方可）液相流程为5

号→4号→3号→2号→1号，1号塔较高浓度稀盐酸送至硫酸洗涤塔。

（另有1号塔液送入盐酸中间槽之流程）。

（7）氯化氢尾气抽风机：自反应室将氯化氢气体顺流程抽入，经尾气烟囱排入大气，维持反应室微负压，保持硫酸钾生产正常进行。

（8）循环水池：补充新鲜水，维持正常水位以供水泵上水之用，硫酸钾生产过程中冷却水回至循环水池封闭使用，并控制ΡΗ7—8。

（9）凉水塔：冷却回水入循环水池需经凉水塔与空气换热，降低水温继续使用，附换热排风扇。

（10）凉水泵：将循环水送至循环水高位水罐以供冷却水之用水。

（11）循环水高位水罐：循环水储罐维持正常水位，保证循环水正常水压，