锰酸钾连续自动化生产工艺的制作方法

本发明涉及一种锰酸钾连续自动化生产工艺，属于化工工艺领域。

背景技术：

锰酸钾的生产工艺为：将二氧化锰粉、氢氧化钾和空气在氧化反应塔内反应生成锰酸钾。物料的预处理为先将二氧化锰粉与氢氧化钾溶液混合，将混合料预热到100-150℃。在氧化反应塔内事先加入预热到至少200℃的氢氧化钾溶液，加热使得氧化反应塔内的温度达到250℃，然后通入空气，再加入二氧化锰粉和氢氧化钾的混合溶液，然后加热到250-265℃反应，反应完后出料用稀释液稀释，沉降得到锰酸钾。目前该工艺流程中存在的问题在于：加热主要是靠煤炭加热，污染严重，热量利用率低。尾气余热不能合理利用，造成大量浪费，通入的空气为冷空气，将造成氧化反应塔内的温度波动，并且目前加料主要是人工加料，还无法实现连续自动化的生产。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种锰酸钾连续自动化生产工艺，能实现连续自动化生产，合理利用余热，清洁环保。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种锰酸钾连续自动化生产工艺，包括生产系统，所述生产系统包括氧化反应塔，锰粉拌料罐的物料出口与锰粉储罐的进口通过第一管道相连，所述锰粉储罐底部物料出口通过第二管道与锰粉预热罐的物料进口相连，所述锰粉预热罐的底部物料出口通过第三管道与氧化反应塔上部的物料进口相连，所述氧化反应塔和锰粉预热罐的顶端设置有尾气管道，所述氧化反应塔的上部还设置有碱液加料口，碱液加料口通过第四管道与碱液预热罐的出料口相连，所述碱液预热罐的进料口通过第五管道与碱液罐相连，所述氧化反应塔底部的物料出口通过出料管与出料稀释罐相连，所述出料稀释罐与沉降罐相连，所述氧化反应塔和锰粉预热罐的尾气管道与空气预热器的热侧进口相连，所述空气预热器的热侧出口与氧化反应塔下部的空气进口相连，所述空气预热器的冷侧进口与空压机相连。

在所述氧化反应塔、锰粉预热罐和碱液预热罐旁分别设置有蒸汽换热器，所述氧化反应塔、锰粉预热罐和碱液预热罐内的物料通过管道进入蒸汽换热器内与蒸汽换热后，再分别回到氧化反应塔、锰粉预热罐或碱液预热罐内。

所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道上分别设置有料液泵，在料液泵出口后方设置有两个调节阀，两个调节阀之间的管道上设置有流量计和压力表；

生产步骤为：

A：氢氧化钾溶液和二氧化锰粉在拌料罐内预混合得到混合液，然后经锰粉储罐进入锰粉预热罐，在锰粉预热罐内加热到150-200℃；

B：将氢氧化钾溶液预热至200℃，再泵入氧化反应塔内，在氧化反应塔内继续加热至250-265℃，通入利用尾气管道的尾气预热后的空气；

C:打开第三管道上的阀门，泵入氧化反应塔内连续反应；

D、反应后的物料进入出料稀释罐，用水稀释后进入沉降罐沉降，上清液回收得到回收碱液，回收碱液用于步骤A中，滤渣经过压滤得到产品。

采用上述方案，在锰粉拌料罐内让二氧化锰粉与氢氧化钾溶液先混合，使得二氧化锰粉变为流动的液态，实现通过管道加入二氧化锰。空气、二氧化锰粉和氢氧化钾都先经过预热罐预热后再加入氧化反应塔内，避免对氧化反应塔的温度造成过大的波动，影响反应的正常进行。

各个储罐和氧化反应塔之间通过管道连接起来，并在管道上设置料液泵、调节阀流量计和压力表，通过控制柜自动控制加入料液的流量大小，实现连续自动化生产，控制程序为本领域的常规手段。

利用尾气的余热来对空气进行预热，预热后的空气再加入氧化反应塔内，一方面达到合理利用余热，避免能源浪费的目的；另一方面经过预热的空气加入氧化反应塔内，对氧化反应塔内的温度波动较小。

将传统的煤炭加热改为蒸汽加热，只需要在氧化反应塔及预热罐等设备旁增设一台换热器便可，设备投资小，成本低，且节能环保。

上述方案中：所述氧化反应塔旁设置有两个蒸汽换热器，以满足氧化反应塔的温度需要。

上述方案中：所述空气预热器的冷侧出口通过引风机与尾气回收罐相连。将经过换热后的尾气回收，避免对换将造成危害。

上述方案中：所述沉降罐分为两级，第一级沉降罐与出料稀释罐出料口相连，第一级沉降罐的碱液出口与第二级沉降罐的进料口通过第六管道相连，第二级沉降罐的碱液出口通过第七管道与回收碱储槽相连，所述第一级沉降罐和第二级沉降罐的物料出口通过第八管道与锰酸钾储罐相连。

上述方案中：所述第六管道、第七管道和第八管道上也分别设置有料液泵，在料液泵出口后方设置有两个调节阀，两个调节阀之间的管道上设置有流量计和压力表。

上述方案中所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道和第八管道还分别设置一个旁路支管，在该旁路支管上也设置有料液泵、两个调节阀、流量计和压力表，所述旁路支管上的料液泵与主管道上的料液泵并联。设置旁路支管，在当主管道上的料液泵发生故障时，可以更换到旁路支管上使用。

有益效果：本发明通过对锰酸钾生产系统的设计，达到合理利用尾气余热，回收尾气的效果。采用蒸汽作为加热的介质，改造成本低，清洁环保，通过对二氧化锰粉的处理、对空气、氢氧化钾溶液的预热处理，避免对氧化反应塔内温度的过大冲击，实现连续自动化稳定生产，生产效率大大提高。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为图1的A处局部放大图。

图3为图1的B处局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1，如图1-3所示：本发明的锰酸钾连续自动化生产工艺由锰粉拌料罐1、锰粉储罐2、锰粉预热罐3、氧化反应塔4、尾气管道5、碱液预热罐6、碱液罐7、蒸汽换热器8、出料稀释罐9、空气预热器10、空压机11、尾气回收罐12、料液泵13、调节阀14、流量计15、压力表16、第一级沉降罐17、第二级沉降罐18、回收碱储槽19、锰酸钾储罐20等组成

锰粉拌料罐1的物料出口与锰粉储罐2的进口通过第一管道相连，锰粉拌料罐1上设置有氢氧化钾加注口和二氧化锰粉加入口，锰粉拌料罐1内还设置有搅拌，在锰粉拌料罐1内，二氧化锰粉和氢氧化钾溶液先混合，增加二氧化锰粉的流动性，实现管道输送。锰粉储罐2和锰粉预热罐3内也设置搅拌，锰粉储罐2底部物料出口通过第二管道与锰粉预热罐3的物料进口相连，锰粉预热罐3的底部物料出口通过第三管道与氧化反应塔4上部的物料进口相连，氧化反应塔4和锰粉预热罐3的顶端设置有尾气管道5，氧化反应塔的上部还设置有碱液加料口，碱液加料口通过第四管道与碱液预热罐6的出料口相连，碱液预热罐6的进料口通过第五管道与碱液罐7相连，氧化反应塔4底部的物料出口通过出料管与出料稀释罐9相连，出料稀释罐9的稀释液进口与稀水罐21相连，并在它们相连的管道上设置有调节阀，出料稀释罐9与沉降罐相连，沉降罐分为两级，第一级沉降罐17与出料稀释罐9出料口相连，第一级沉降罐17的碱液出口与第二级沉降罐18的进料口通过第六管道相连，第二级沉降罐18的碱液出口通过第七管道与回收碱储槽19相连，回收碱储槽19内的碱液去蒸发回收，第一级沉降罐17和第二级沉降罐18的物料出口通过第八管道与锰酸钾储罐20相连，经过压滤得到产品。

第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道和第八管道上分别设置有料液泵13，在料液泵13出口后方设置有两个调节阀14，两个调节阀14之间的管道上设置有流量计15和压力表16，物料经过料液泵13后到第一个调节阀14，然后经过流量计15到第二个调节阀，最后到达下一个单元。

第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道和第八管道还分别设置一个旁路支管，在该旁路支管上也设置有料液泵13、两个调节阀14、流量计15和压力表16，旁路支管上的料液泵13与主管道上的料液泵13并联，这样当主管道上的料液泵13出现问题时，可以及时更换到旁路支管上使用。

氧化反应塔4和锰粉预热罐3的尾气管道5与空气预热器10的热侧进口相连，空气预热器10的热侧出口与氧化反应塔4下部的空气进口相连，空气预热器10的冷侧进口与空压机11相连；空气预热器10的冷侧出口通过引风机与尾气回收罐12相连，采用尾气余热对空气进行预热，所有连接管道都有保温层，从空气预热器10出来的尾气还可以用于各个管道的保温。

在氧化反应塔4、锰粉预热罐3和碱液预热罐6旁分别设置有蒸汽换热器8，氧化反应塔4、锰粉预热罐3和碱液预热罐6内的物料通过管道进入蒸汽换热器8内与蒸汽换热后，再回到氧化反应塔4、锰粉预热罐3或碱液预热罐6内；为了满足氧化反应塔的热量需求，氧化反应塔4旁设置有两个蒸汽换热器8。

氢氧化钾溶液和二氧化锰粉在拌料罐1内预混合得到混合液，然后经锰粉储罐2进入锰粉预热罐3，在锰粉预热罐3内加热到150-200℃。

将氢氧化钾溶液预热至200℃，再泵入氧化反应塔4内，在氧化反应塔内继续加热至250-265℃，通入利用尾气管道的尾气预热后的空气。

C:打开第三管道上的阀门，泵入氧化反应塔4内连续反应。

D、反应后的物料进入出料稀释罐9，用水稀释后进入沉降罐沉降，上清液回收得到回收碱液，回收碱液用于步骤A中，滤渣经过压滤得到产品。在反应过程中，通过调节阀调整泵入氧化反应塔的氢氧化钾溶液、混合液和空气的流量，控制连续进料、出料。

本发明不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。