一种用低浓度烟气二氧化硫生产硫酸钾的方法

专利名称：一种用低浓度烟气二氧化硫生产硫酸钾的方法
技术领域：
本发明涉及一种用低浓度烟气二氧化硫生产硫酸钾的方法，属化学工程与环境保护 技术领域。
背景技术：
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作为主要的钾肥，硫酸钾和氯化钾相比，氯化钾含CL—占肥料近一半，对烟草、柑 橘、茶叶、葡萄、番茄、胡萝卜、马铃薯、荞麦等忌氯作物的品质危害极大，且作为无 机盐类，它的盐指数为143，对农作物损伤倾向大。硫酸钾适宜与各种作物，特别是忌 氯作物的施用，其盐指数仅为46.1， 一般施用不损伤作物，更适合植物生长的需要，同 时该肥料除了钾的肥效，还可满足植物对硫元素的需要。
目前世界上钾肥品种仍以氯化钾为主，主要是因为盐湖、钾石盐矿多以氯化钾盐存 在，随着我国经济的快速发展，农业生产在产品结构上的调整，特别是经济效益高的经 济作物的发展对无氯钾肥的需求日益增加，要求拉动我国硫酸钾的生产能力。
硫酸钾传统的生产方法是用氯化钾和硫酸在曼海炉中在高温(〉50(TC)条件下进 行反应，该法腐蚀性极强，生产成本高，除耗KCL还耗H2S04，且生产大量的HCL需 要平衡。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

发明内容
本发明目的在于克服现有技术之不足，而提供一种反应在常温(28-35°C)条件下进 行，工艺流程简单，能耗及成本低，利于用治理低浓度烟气二氧化硫产生的硫酸铵溶液 生产硫酸钾的方法。
本发明的方法为用农用氯化钾(85-99%)和氨法吸收S02产成的硫酸铵溶液(密 度p-1200-1250g/L)按质量比《^^4)^4 =1.05-1.1，连续投料，投料时间为90-120min，
再反应30min，搅拌速度150-200转/分，液固比L/S=1.2-1.3，反应温度28-35。C，控制 溶液K+浓度处于介稳区(K+浓度58-68g/L)。投料10min后加入按K2S04产量5-7%的 100 200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，过滤的滤液蒸发获得副产品mNH4CL*KCL肥料。滤饼用12-17%的KCL溶液冲洗，洗液量为总反应液体体积量的 15-20%，滤饼再次抽干，清洗滤液返回下次加料。干燥后产品K2S04的计量扣除添加的 晶种量。
本发明的工艺直接利用脱硫(NH4) 2SCV溶液，减少了 (NH4) 2S04溶液蒸发结晶 和(NH4) 2S04固体的溶解过程，流程短，节约能耗，延长了脱硫的产业链生产国家紧 缺产品；具有更大的经济和社会效益。


附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式
实施例1:
(1) 原料
农用氯化钾符合GB6549-1996优等品标准 K20: 62% (折KCL纯度97% ) H20: 0.5%
氨法吸收的S02生产的硫酸钹溶液
P : 1208g/L pH: 6.0
硫酸铵含量459.4g/L
工艺水自来水
(2) 实际投料
KCL (含量97%): 113.4kg 硫酸铵溶液(浓度459.4g/L): 217.7L
水110L
上述原料连续向反应设备中投料，投料时间为90min，再反应30min,搅拌速度200 转/分，L/S=1.3，反应温度30°C，控制溶液K+浓度58g/L。投料10min后加入按K2S04产 量6%的100 200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，过滤的滤液蒸发获得副产品m NH4CL *KCL肥料。滤饼用17%的KCL溶液冲洗，洗液量为总反应液体体积量的15%，
滤饼再次抽干，清洗滤液返回下次加料。干燥后产品K2S04的计量扣除添加的晶种量。产品K2S04 : K20为48.53%， CL—为1.01% 。 实施例2:
(1)原料
农用氯化钾按实测值符合GB6549-1996合格品标准
K20: 57% (KCL: 90.2%)，实测值为53.53% (KCL: 84.78%)
H20: 6%
P : 1200g/L pH: 6.0
硫酸钹含量420g/L 工艺水(反应溶液补水)自来水 (2)实际投料 KCL (含量84.78%): 129kg 硫酸铵溶液(420g/l浓度)238L
水100L
连续投料，投料时间为110min，再反应30min，搅拌速度150转/分，液固比L/S=1.2， 反应温度35°C，控制溶液K+浓度60g/L;投料lOmin后加入按K2S04产量5%的100 200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，过滤的滤液蒸发获得副产品mNH4CL *KCL 肥料；滤饼用12。/。的KCL溶液冲洗，洗液量为总反应液体体积量的15%，滤饼再次抽
干，清洗滤液返回下次加料。干燥后产品K2S04的计量扣除添加的晶种量
产品K2S04 : K20为46.2%， CL一为1.6% 。 实施例3:
基本同实施例l。不同之处为85y。农用氯化钾和氨法吸收S02产成的密度p-1250g/L 的硫酸铵溶液按质量比《^^4)2^ = 1.05-1.1，连续投料，投料时间为120min，再反应
30min，搅拌速度180转/分，液固比L/S4.2，反应温度28'C，控制溶液K+浓度68g/L;
投料10min后加入按K2SO4产量7%的100 200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，
过滤的滤液蒸发获得副产品mNH4CL'KCL肥料；滤饼用15%的KCL溶液冲洗，洗液
量为总反应液体体积量的20%，滤饼再次抽干，清洗滤液返回下次加料。干燥后产品
K2S04的计量扣除添加的晶种量
产品K2S04 : K20为45.5%， CL一为1.8% 。
权利要求
1、一种用低浓度烟气二氧化硫生产硫酸钾的方法，其特征在于该方法的步骤如下a. 选择用85-99％工业氯化钾和氨法吸收SO2产成的密度p＝1200-1250g//L的硫酸铵溶液按质量比连续投料，投料时间为90-120min，再反应30min，搅拌速度150-200转/分，液固比L/S＝1.2-1.3，反应温度28-35℃，控制溶液K+浓度58-68g/L；b. 投料10min后加入按K2SO4产量5-7％的100～200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，过滤的滤液蒸发获得副产品m NH4CL·KCL肥料；c. 滤饼用12-17％的KCL溶液冲洗，洗液量为总反应液体体积量的15-20％，滤饼再次抽干，清洗滤液返回下次加料。干燥后产品K2SO4的计量扣除添加的晶种量。
全文摘要
一种用低浓度烟气二氧化硫生产硫酸钾的方法，属化学工程与环境保护技术领域。方法步骤为用工业氯化钾和氨法吸收SO₂产成的硫酸铵溶液按质量比KCl/(NH₄)₂SO₄＝1.05-1.1连续投料，投料时间为90-120min，再反应30min，搅拌速度150-200转/分，液固比L/S＝1.2-1.3，反应温度28-35℃，控制溶液K⁺浓度58-68g/L；投料10min后加入按K₂SO₄产量5-7％的100～200目间的硫酸钾晶种，反应完成后过滤，过滤的滤液蒸发获得副产品m NH₄Cl·KCl肥料；滤饼用12-17％的KCl溶液冲洗，洗液量为总反应液体体积量的15-20％，滤饼再次抽干，清洗滤液返回下次加料；干燥后产品K₂SO₄的计量扣除添加的晶种量。本发明具有减少了(NH₄)₂SO₄溶液蒸发结晶和(NH₄)₂SO₄固体的溶解过程，流程短，节约能耗，延长了脱硫的产业链，生产国家紧缺产品；具有更大的经济和社会效益。
文档编号C05D1/02GK101428830SQ20081023359
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者刘应隆, 周锡飞, 夏仁江, 曾子平, 波 杨, 虹 陈 申请人:云南亚太环境工程设计研究有限公司