一种氯化钾MVR生产方法及生产装置与流程

本发明涉及苦卤综合利用技术领域，特别涉及一种氯化钾mvr生产方法及生产装置。

背景技术：

传统的氯化钾生产利用两效逆流蒸发装置进行蒸发结晶，2008年以后,部分生产厂家将原来的两效逆流生产改进为三效逆流生产。虽然这种改进的生产工艺相比最早的两效逆流蒸发工艺设备利用率高、能耗低，但此种工艺生产成本仍较高。

mvr是一种蒸汽机械再压缩技术，可以重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，减少对外界能源的需求。mvr技术已经在制盐、废水脱盐蒸发及其他涉及到蒸发浓缩的行业得到应用。然而，在制盐、废水脱盐及其他涉及到的蒸发浓缩领域，沸点升大都在10℃左右，而苦卤蒸发制取氯化钾时蒸发料液沸点升高达30℃，现有的mvr工艺设备并不能满足温升要求，且苦卤蒸发过程中，料液中氯化镁少量水解，使得二次蒸汽腐蚀设备的现象较为严重。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的在于提供一种氯化钾mvr生产方法及生产装置。本发明提供的氯化钾mvr生产方法能大幅度降低能耗，进而降低生产成本，同时可以避免含氯蒸汽对设备的腐蚀。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种氯化钾mvr生产装置，包括效前预热器；

入口与所述效前预热器出口连通的蒸发罐；所述蒸发罐包括蒸发室和加热室；所述蒸发室和加热室通过循环管连通；

入口与所述蒸发罐蒸汽出口连通的洗汽装置；所述洗汽装置包括串联的一级洗汽装置和二级洗汽装置；

入口与所述二级洗汽装置出口连通的蒸汽压缩机；所述蒸汽压缩机的出口与所述蒸发罐的加热室连通；

入口与所述蒸发罐加热室出口连通的平衡桶；所述平衡桶的出口与所述效前预热器、洗汽装置和蒸发罐加热室连通；

入口与所述蒸发罐液体出口连通的保温沉降器。

优选的，所述蒸汽压缩机为双级或多级串联离心式压缩机、双级或多级串联轴流式压缩机。

本发明提供了利用上述装置生产氯化钾的方法，包括以下步骤：

(1)原料苦卤进入效前预热器中预热后送入蒸发罐进行蒸发，得到蒸发完成液和二次蒸汽；

(2)所述二次蒸汽依次经过一级洗汽装置和二级洗汽装置进行一级洗汽和二级洗汽，洗汽后的蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩升温，得到高温蒸汽，所述高温蒸汽进入所述蒸发罐的加热室重复利用；

所述蒸发完成液进入保温沉降器进行固液分离，得到高温盐和澄清液；

(3)所述高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。

优选的，所述步骤(1)中原料苦卤的浓度≥28be°。

优选的，所述步骤(1)中预热的温度为80～120℃；蒸发罐操作压力的绝压为71～200kpa。

优选的，所述步骤(2)中一级洗汽的洗汽液为碱性溶液，所述碱性溶液的ph＞10，所述一级洗汽后蒸汽的ph为6～8。

优选的，所述碱性溶液为naoh水溶液。

优选的，所述步骤(2)中二级洗汽的洗汽液为蒸发罐加热室产生的冷凝水。

优选的，所述步骤(2)中升温的温度为35～50℃。

优选的，所述步骤(2)中保温沉降器的温度为105～115℃。

本发明提供了一种氯化钾mvr生产装置，包括效前预热器；入口与所述效前预热器出口连通的蒸发罐；所述蒸发罐包括蒸发室和加热室；所述蒸发室和加热室通过循环管连通；入口与所述蒸发罐蒸汽出口连通的洗汽装置；所述洗汽装置包括串联的一级洗汽装置和二级洗汽装置；入口与所述二级洗汽装置出口连通的蒸汽压缩机；所述蒸汽压缩机的出口与所述蒸发罐的加热室连通；入口与所述蒸发罐加热室出口连通的平衡桶；所述平衡桶的出口与所述效前预热器、洗汽装置和蒸发罐加热室连通；入口与所述蒸发罐液体出口连通的保温沉降器。本发明提供的生产装置可以实现二次蒸汽的循环利用，从而降低能耗；本发明通过蒸汽压缩机对洗汽后的二次蒸汽进行升温，可以弥补物料蒸发过程中因氯化钾沸点升较高导致的温度损失，进而满足物料蒸发的换热温差需求；本发明通过串联的洗汽装置可以去除二次蒸汽中的氯离子和盐酸气，能够避免氯离子和盐酸气对设备的腐蚀。

本发明还提供了上述方案所述装置生产氯化钾的方法。此法能大幅度降低能耗，进而降低生产成本。实施例结果表明，使用本发明提供的方法所得氯化钾均符合国家标准(gb/t7118－2008)一级产品要求，生产成本较两效逆流生产工艺降低50％左右，较三效逆流生产工艺降低30％左右。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图；

图1中，1-效前预热器；2-1蒸发室；2-2加热室；2-3平衡桶；3-一级洗汽装置；4-二级洗汽装置；5-蒸汽压缩机；6-保温沉降器。

具体实施方式

本发明提供了一种氯化钾mvr生产装置，如图1所示，包括效前预热器；

入口与所述效前预热器出口连通的蒸发罐；所述蒸发罐包括蒸发室和加热室；所述蒸发室和加热室通过循环管连通；

入口与所述蒸发罐蒸汽出口连通的洗汽装置；所述洗汽装置包括串联的一级洗汽装置和二级洗汽装置；

入口与所述二级洗汽装置出口连通的蒸汽压缩机；所述蒸汽压缩机的出口与所述蒸发罐的加热室连通；

入口与所述蒸发罐加热室出口连通的平衡桶；所述平衡桶的出口与所述效前预热器、洗汽装置和蒸发罐加热室连通；

入口与所述蒸发罐液体出口连通的保温沉降器。

本发明提供的生产装置包括效前预热器。在本发明中，效前预热器设置有原料的入口和出口、冷凝水的入口和出口。本发明对所述效前预热器的具体类型没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的效前预热器即可。

本发明提供的生产装置包括入口与所述效前预热器出口连通的蒸发罐。本发明中，所述蒸发罐包括蒸发室和加热室，所述蒸发室和加热室通过循环管连通。在本发明中，所述蒸发室的上端为蒸汽出口，下端为蒸发完成液的出口；所述加热室的上端为高温蒸汽的进口，下端为冷凝水的出口。

本发明提供的生产装置包括入口与所述蒸发罐蒸汽出口连通的洗汽装置；所述洗汽装置包括串联的一级洗汽装置和二级洗汽装置。本发明对所述洗汽装置的具体类型没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的洗汽装置即可，如洗气塔。

本发明提供的生产装置包括入口与所述二级洗汽装置出口连通的蒸汽压缩机；所述蒸汽压缩机的出口与所述蒸发罐的加热室连通。在本发明中，所述蒸汽压缩机优选为双级或多级串联离心式压缩机、双级或多级串联轴流式压缩机。

本发明提供的生产装置包括入口与所述蒸发罐加热室出口连通的平衡桶。在本发明中，所述平衡桶的上端为蒸汽出口，与加热室的上部连接；下端为冷凝水的出口，与所述效前预热器和洗汽装置连接。本发明通过设置平衡桶，可以保证与加热室内蒸气压力的平衡，使冷凝水排出顺畅，同时可以起到密封作用，避免蒸汽流出，造成热能损失。

本发明提供的生产装置包括入口与所述蒸发罐液体出口连通的保温沉降器。本发明对所述保温沉降器的具体类型没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的保温沉降器即可。

在本发明中，所述生产装置优选还包括泵，通过泵实现洗汽液的循环使用以及冷凝水在各个反应器间的流动。在本发明的具体实施例中，所述系统优选包括三个泵，第一个泵位于一级洗汽装置的下端出口和上端入口之间，第二个泵位于二级洗汽装置的下端出口和上端入口之间，这两个泵用于实现洗气液的循环使用；第三个泵位于平衡桶与效前预热器以及一级洗汽装置、二级洗气装置之间，用于将冷凝水分别导入效前预热器和洗气装置中。

本发明提供了利用上述方案所述的装置生产氯化钾的方法，包括以下步骤：

(1)原料苦卤进入效前预热器中预热，预热后的原料苦卤送入蒸发罐进行蒸发，得到蒸发完成液和二次蒸汽；

(2)所述二次蒸汽依次经过一级洗汽装置和二级洗汽装置进行一级洗汽和二级洗汽，洗汽后的蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩升温，得到高温蒸汽，所述高温蒸汽进入所述蒸发罐的加热室重复利用；

所述蒸发完成液进入保温沉降器进行固液分离，得到高温盐和澄清液；

(3)所述高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。

本发明将原料苦卤进入效前预热器中预热，预热后的原料苦卤送入蒸发罐进行蒸发，得到蒸发完成液和二次蒸汽。在本发明中，所述原料苦卤的浓度优选≥28be°；所述预热的温度优选为80～120℃，更优选为100～120℃；所述蒸发罐的操作压力优选为71～200kpa，更优选为90～140kpa。

在本发明的具体实施例中，所述原料苦卤预热后经蒸发罐循环管进入加热室中，加热后的原料苦卤经循环管进入蒸发室进行蒸发。

在本发明中，所述原料部分为副生卤或老卤；当所述原料部分为副生卤、老卤时，原料可以不经过效前预热器中预热，直接进入蒸发罐进行蒸发。

得到蒸发完成液和二次蒸汽后，所述二次蒸汽依次经过一级洗汽装置和二级洗汽装置进行一级洗汽和二级洗汽，洗汽后的蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩升温，得到高温蒸汽，所述高温蒸汽进入所述蒸发罐的加热室重复利用。在本发明中，所述一级洗汽的洗汽液为碱性溶液；所述碱性溶液的ph优选＞10；在本发明中，所述一级洗汽装置中含有碱性加料装置，本发明通过使用平衡桶产生的冷凝水与碱性料混合，得到ph满足要求的碱性溶液；所述一级洗汽后蒸汽的ph优选为6～8，更优选为7；在本发明中，所述碱性溶液优选为naoh水溶液。本发明通过使用碱性溶液作为洗汽液可以去除二次蒸汽中的盐酸气，中和二次蒸汽的酸性。在本发明中，所述一级洗汽的方式优选为喷淋洗汽；所述一级洗汽装置内的洗汽液可循环用于洗汽，同时本发明采用定时排出部分洗汽液并补充新洗汽液的方式来保证碱性溶液的ph值。

在本发明中，所述二级洗汽的洗汽液为平衡桶产生的冷凝水。本发明通过使用平衡桶产生的冷凝水作为洗汽水，不仅能够节约成本，还可以降低二次蒸汽中氯离子的含量，减少二次蒸汽对设备的腐蚀。在本发明中，所述二级洗汽的方式优选为喷淋洗汽；所述二级洗汽装置内的洗汽液可循环用于洗汽，当二级洗汽装置内洗汽液的电导率较高时，本发明采用排出部分洗汽液并补充新洗汽液的方式来降低二次蒸汽中的氯离子含量。

在本发明中，所述蒸汽压缩机压缩升温的温度优选为35～50℃，更优选为40～50℃。本发明优选在压缩机出口高温蒸汽管路上设置消除过热的喷淋水装置，以消除蒸汽的过热度。本发明通过蒸汽压缩机对洗汽后的蒸汽进行升温，可以弥补物料蒸发过程中因氯化钾沸点升较高导致的温度损失，进而满足物料蒸发的换热温差需求。

得到蒸发完成液和二次蒸汽后，所述蒸发完成液进入保温沉降器进行固液分离，得到高温盐和澄清液。在本发明中，所述保温沉降器的温度优选为105～115℃，更优选为110℃。本发明对固液分离的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的固液分离方式进行分离操作即可。

得到高温盐和澄清液后，所述高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。本发明对所述真空过滤的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的真空过滤方式对高温盐进行过滤即可。本发明优选将澄清液冷却至室温；本发明对所述分解、洗涤的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的分解、洗涤方式即可。

下面结合实施例对本发明提供的氯化钾mvr生产方法及生产装置进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明实施例中的工艺流程图如图1所示。

实施例1

将浓度为28be°的氯化钾的原料苦卤经效前预热器预热至100℃后进入蒸发罐蒸发，蒸发罐操作压力为100kpa(绝压)，蒸发室顶部二次蒸汽经一级洗汽装置进行一级洗汽，采用ph为10的碱性溶液作为洗汽水，中和二次蒸汽酸性，经过一级洗汽后，二次蒸汽ph值达到6.5；经过一级洗汽后的二次蒸汽再经过二级洗汽装置进行二级洗汽，降低二次蒸汽中氯离子含量，洗汽完成后的二次蒸汽进入蒸汽压缩机压缩升温后，高温蒸汽进入加热室得以重复利用，其中蒸气压缩机为多级串联离心式压缩机，蒸汽压缩机的温升为40℃；蒸发完成液经保温沉降器分离得到高温盐和澄清液，其中高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。

经检测，所得氯化钾符合国家标准(gb/t7118－2008)一级产品要求，生产成本较两效逆流生产工艺降低50％左右，较三效逆流生产工艺降低30％左右。

实施例2

将浓度为28be°的氯化钾的原料苦卤经效前预热器预热至110℃后进入蒸发罐蒸发，蒸发罐操作压力为110kpa(绝压)，蒸发室顶部二次蒸汽经一级洗汽装置进行一级洗汽，采用ph为11的碱性溶液作为洗汽水，中和二次蒸汽酸性，经过一级洗汽后，二次蒸汽ph值达到7；经过一级洗汽后的二次蒸汽再经过二级洗汽装置进行二级洗汽，降低二次蒸汽中氯离子含量，洗汽完成后的二次蒸汽进入蒸汽压缩机压缩升温后，高温蒸汽进入加热室得以重复利用，其中蒸气压缩机为双级串联轴流式压缩机，蒸汽压缩机的温升为42℃；蒸发完成液经保温沉降器分离得到高温盐和澄清液，其中高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。

经检测，所得氯化钾符合国家标准(gb/t7118－2008)一级产品要求，生产成本较两效逆流生产工艺降低50％左右，较三效逆流生产工艺降低30％左右。

实施例3

将浓度为30be°的氯化钾的原料苦卤经效前预热器预热至105℃后进入蒸发罐蒸发，蒸发罐操作压力为90kpa(绝压)，蒸发室顶部二次蒸汽经一级洗汽装置进行一级洗汽，采用ph为12的碱性溶液作为洗汽水，中和二次蒸汽酸性，经过一级洗汽后，二次蒸汽ph值达到7.5；经过一级洗汽后的二次蒸汽再经过二级洗汽装置进行二级洗汽，降低二次蒸汽中氯离子含量，洗汽完成后的二次蒸汽进入蒸汽压缩机压缩升温后，高温蒸汽进入加热室得以重复利用，其中蒸气压缩机为多级串联轴流式压缩机，蒸汽压缩机的温升为45℃；蒸发完成液经保温沉降器分离得到高温盐和澄清液，其中高温盐经真空过滤后得到硫酸镁粗品；所述澄清液冷却后得到光卤石，所述光卤石经分解、洗涤得到氯化钾。

经检测，所得氯化钾符合国家标准(gb/t7118－2008)一级产品要求，生产成本较两效逆流生产工艺降低50％左右，较三效逆流生产工艺降低30％左右。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。