硫酸钾生产工艺改造

北极

硫酸钾生产工艺改造 来源:中国化工信息网 2006年9月26日     齐化集团于2001年引进了6台曼海姆炉生产硫酸钾，单台炉生产能力1万t/a，经过多方面改造，始终保持良好运行状态。 1 曼海姆炉结构及反应原理 曼海姆炉是由高温耐火砖，重质、轻质保温砖，普通红砖砌筑而成。整台炉以钢结构为支架，以砖为实体，以保温材料为关键。炉子由燃烧室(加热室)、反应室、烟道、搅拌耙、燃烧器(两个)、进料器、出料口等组成。反应室在燃烧室下方，烟道在反应室下方，燃烧室产生的热量辐射给反应室中物料，烟道余热被反应物料充分吸收。 硫酸钾的生产是以氯化钾和硫酸为原料，经过炉体加热和搅拌生成硫酸钾，同时副产氯化氢气体，原理如下： 110-150℃ KCl+H2SO4 =KHSO4+HCl↑ 500-600℃ KHSO4+HCl=K2SO4 +HCl↑ 总反应方程式为： 2KCl+ H2SO4 =K2SO4 +2HCl↑ 2 曼海姆炉的烘炉 新砌筑的炉必须经过严格的烘炉程序方能投入使用。因为砌筑过程中材料带水，过量的水气会损害炉的使用寿命，烘炉就是为了去除炉体水分，以及材质中的结构水，使炉体中砌筑材料达到统一的晶格，从而延长炉子的使用寿命。烘炉曲线见图1(略)。 3 反应所需条件 曼海姆炉硫酸钾的生产是简单的无机复分解反应。反应需要一定的温度，理论上温度越高，反应速度越快。但是反应原料硫酸在超过580℃时会分解。经过实践，反应温度控制在550℃左右时，反应基本能够完全彻底，硫酸分解也很少。反应过程需要搅拌和出料，搅拌耙既可以达到搅拌目的，也可以使反应好的物料连续由炉内推出，从而达到连续生产的目的。 4 生产中出现的问题及解决问题的方法 1)炉子偏火。两个加热室火势不均造成偏炉现象，温度不均造成反应不均衡，结果产品质量不合格；由于炉体受热不均，材料膨胀不一致，炉体受损。解决问题的办法是调节烧嘴燃气加入量和风量。 2)炉底漏酸。反应炉经过一段时间的运行，由于反应温度高，加上硫酸的强腐蚀性，还有砌筑方面的原因，造成炉底漏硫酸。处理方法：停料、灭火、降温，排除炉内物料，查找泄漏点，如可修补，以水玻璃和耐酸胶泥堵住即可；如泄漏点较多，面积较大，就需要全面清理床面砖，检查床基，如床基无问题，重新砌筑炉床砖即可，如有问题，就需要清到炉底后重新砌筑。 3)炉顶漏火。强温使炉顶破损。补救办法有两种：漏洞较小，以耐火高温毡掩盖；漏洞较大，重新砌筑。 5 曼海姆炉的改造 1)砌实下烟道，以解决炉底泄漏问题。这样改造的结果也有负面作用，那就是反应所需热量只能由燃烧室辐射提供，需要进一步提高燃气加入量，以供反应所需。弊害分析如下： ①影响反应的因素很多，氯化钾粒度的影响在曼海姆炉未改造前表现不明显，而经过砌堵烟道的曼海姆炉，氯化钾粒度对反应的影响变得十分突出。首先，粒度较大氯化钾在与硫酸充分混合时，熔(溶)解需要吸收大量的热，而反应所需热量仅由燃烧室辐射提供，这样势必延长氯化钾的熔(溶)解时间，从而在原反应时间基础上延长了许多。而在搅 拌耙齿推料速度不变的情况下，导致反应未到终点物料即被推出，使成品硫酸钾含酸、含氯过高。其次，反应时间延长，势必导致游离硫酸在反应炉内滞留时间的加长，而浓硫酸在温度达到550℃以上就会分解生成含硫氧化物气体，加大尾气处理的负荷，同时造成了硫酸的浪费，使成本提高，又污染了环境。 ②砌堵下烟道后，加大了燃气的消耗量，加重了燃烧室砖体结构的负担，对燃烧室砖的耐火程度有了更高的要求，同时也要加强保温措施，减小外泄热量对其他设备的危害和能源浪费。 ③砌堵烟道后，要有余热吸收系统，防止热量对烟囱的损害。 ④砌堵下烟道后，要对反应搅拌耙转速进行调整使反应完全彻底，以保证成品硫酸钾的各项指标控制在标准范围之内。 ⑤炉体大修后，特别是在炉床大修后，使烘炉时间延长，影响反应炉的生产。 针对上述影响，做出了相应调整，采取了相应的配套措施：要求供货部门尽量提供粉末状氯化钾，或提供颗粒尽量小的氯化钾；用炼油分厂的干气取代水煤气作为燃气，成本低廉；调整耙齿转速，使之与反应时间相吻合；更换燃烧室用砖，改用更耐高温更高强度的改性高铝转；在烟囱根部安装小型蒸汽锅炉，充分利用余热，节省能源，同时又保护烟囱根部材料不受热损；关于烘炉时间的延长，按照边升温边投料，投料量由小到大原则，这样既保证了正常的烘炉，又保证了产品的产量和质量。 2)氯化氢气体出口由双管改成单管，由折角管改成直通斜管。由于反应炉负压操作，气体携带固体物料容易在氯化氢出口管结垢，需定期处理，原来的双折管结构不易清理，改造后可以轻松处理。 6 结束语 硫酸钾反应炉经过改造后效果良好，6台反应炉年产5万t硫酸钾至今运行平稳。

昊天

懂不起！！！

北极

呵呵 简单了解就可以了啊

昊天

噢，呵呵。了解  但用不到

chutianshu

谢谢分享，看看