无废气排放的硫酸氢钾生产装置及方法与流程

本发明涉及一种化肥生产技术领域，特别是涉及一种无废气排放的硫酸氢钾生产装置及方法。

背景技术：

氯化钾低温转化生产硫酸氢钾是制取硫酸氢钾和进一步以此生产硫基复合肥料的主流生产工艺。采用粉状或晶体状氯化钾和浓硫酸为原料，在100-140℃条件下在转化反应槽内搅拌反应生成硫酸氢钾产物。反应同时副产大量的湿氯化氢气体，以脱盐水为吸收介质，采用多级降膜吸收加多级填料塔吸收，吸收后尾气经烟囱排空。气体输送采用风机或真空泵为输送动力设备，吸收后最终排放的尾气中为空气和饱和水蒸气。

技术实现要素：

本发明为了解决现有硫酸氢钾生产工艺有尾气排出的技术问题，提供一种无废气排放的氯化钾低温转化生产硫酸氢钾的生产装置及方法。

本发明提供一种无废气排放的硫酸氢钾生产装置，设有依次连通的转化槽、降膜吸收塔和填料塔，所述转化槽设有入料口、出料口和搅拌口，其特征是，所述转化槽还设有尾气回收口，所述入料口、出料口、搅拌口和尾气回收口采取密封结构，入料口包括固体入料口和液体入料口，固体入料口采用螺旋或星型阀密封；液体入料口通过管道法兰直接密封，搅拌口采取轴上液封槽方式密封。

优选地，降膜吸收塔设有一个以上，填料塔设有一个以上。

本发明提供一种无废气排放的硫酸氢钾生产方法，其特征是，包括如下步骤：

第一步，原料通过采取全密闭措施的入料管口进入转化槽，经过搅拌充分反应，生成硫酸氢钾和湿氯化氢气体；

第二步，反应完成后生成的硫酸氢钾流入出口缓冲槽，副产湿氯化氢气体通过密闭的氯化氢出口排入降膜吸收塔；

第三步，湿氯化氢气体经过降膜吸收塔吸收后进入填料塔，经过吸收后，含有微量氯化氢、少量饱和的水蒸气和空气的尾气在动力输送下，返回转化槽上部气相空间的回气口。

本发明的有益效果是，设有采取密封结构的入料口、出料口、搅拌口，在化学反应过程中无气体溢出；设有采取密封结构的尾气回收口，吸收后含有微量氯化氢、少量饱和水蒸气和空气的尾气，全部返回到转化反应槽中，实现气体的密闭全循环，杜绝了尾气对空排放对环境的影响；尾气含有的氯化氢气体得到全部回收、尾气中水蒸气回收可以减少因氯化氢吸收生成盐酸的脱盐水补充。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图符号说明：

100.转化槽；101.氯化钾入口；102.硫酸入口；103.转化槽搅拌装置；104.氯化氢出口；105.尾气回收口；106.蒸汽入口；110.氯化钾输送设备；111.氯化钾仓；120.出口缓冲槽；121.混酸泵；122.磷酸入口；123.缓冲槽搅拌装置；124.转化槽出料口；125.气体出口；200.一级降膜吸收塔；201.风机；202.盐酸出口；210.二级降膜吸收塔；300.一级填料塔；301.脱盐水入口；310.二级填料塔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对可本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。

如图1所示，本发明包括依次连通的转化槽100、多级降膜吸收塔和多级填料塔。转化槽100前端通过氯化钾入口101与氯化钾输送设备110连通，氯化钾输送设备110与氯化钾仓111连通，转化槽100后端通过转化槽出料口124与出口缓冲槽120连通，转化槽100上端分别设有硫酸入口102、转化槽搅拌装置103、氯化氢出口104、尾气回收口105、蒸汽入口106及其他管口；出口缓冲槽120上端设有磷酸入口122、缓冲槽搅拌装置123和气体出口125，出口缓冲槽120下端设有混酸泵121。

本发明转化槽100入料口、转化槽出料口124、搅拌口及其他管口均采取全密闭措施。入料口包括氯化钾入口101和硫酸入口102，氯化钾入口101采取螺旋、星型阀等可以实现密封的装置设备来实现，硫酸入口102通过管道法兰直接密封。转化槽出料口124与出口缓冲槽120相通，出口缓冲槽120全密闭，一部分氯化氢吸收后的尾气返回此处，作为循环密封气体。搅拌口包括转化槽搅拌装置103和缓冲槽搅拌装置123，搅拌口处搅拌轴采取轴上液封槽方式密封，一部分氯化氢吸收后尾气返回此处作循环密封气体。其他管口采用盲板密封方式。

氯化钾仓111内的氯化钾通过氯化钾输送设备110进入转化槽100，浓硫酸通过硫酸入口102进入转化槽100，蒸汽通过蒸汽入口106进入转化槽100，氯化钾、浓硫酸和蒸汽等原料进入转化槽100，经过转化槽搅拌装置103搅拌反应，生成硫酸氢钾通过转化槽出料口124进入出口缓冲槽120，硫酸氢钾与磷酸入口124流入的磷酸均匀混合，混合后的混酸通过混酸泵121排出，进行后续加工；生成的湿氯化氢气体通过氯化氢出口104和气体出口125汇合依次进入一级降膜吸收塔200、二级降膜吸收塔210、一级填料塔300和二级填料塔310，湿氯化氢至多级降膜吸收和多级填料塔吸收时，输送动力采用风机201或真空泵，吸收后尾气中含有微量氯化氢、少量饱和的水蒸气和空气，在动力输送下，尾气返回转化槽100上部气相空间的尾气回收口105及密闭管口各密封部位处。一级填料塔300和二级填料塔310还设有脱盐水入口301用于通入脱盐水。一级降膜吸收塔200和二级降膜吸收塔210生成的成品盐酸，通过盐酸出口202排出。

本发明还提供一种无废气排放的硫酸氢钾生产方法，其步骤包括：

第一步，原料通过采取全密闭措施的入料管口进入转化槽100，经过搅拌充分反应，生成硫酸氢钾和湿氯化氢气体；

第二步，反应完成后生成的硫酸氢钾流入出口缓冲槽120，副产湿氯化氢气体通过密闭的氯化氢出口104排入降膜吸收塔；

第三步，湿氯化氢气体经过降膜吸收塔吸收后进入填料塔，经过吸收后，含有微量氯化氢、少量饱和的水蒸气和空气的尾气在动力输送下，返回转化槽上部气相空间的回气口。

与现有方法和装置相比，本发明的优点在于，将吸收后含有微量氯化氢、少量饱和水蒸气和空气的尾气，全部返回到转化反应槽中，实现气体的密闭全循环，杜绝了尾气对空排放对环境的影响。尾气含有的氯化氢气体得到全部回收、尾气中水蒸气回收可以减少因氯化氢吸收生成盐酸的脱盐水补充。

以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。