[發明專利]一種微波輻射加熱生產硫酸鉀（鈉）的裝置與方法

無效

• 申請號: 201410383251.2
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104163441A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 柳仁民;孫愛玲
• 申請（專利權）人: 柳仁民
• 主分類號: C01D5/02
• 分類號: C01D5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種采用微波輻射加熱，以氯化鉀（鈉）和硫酸為原料生產硫酸鉀（鈉）和氯化氫的裝置與方法，技術領域是無機鹽工業和化肥工業。

背景技術

硫酸鉀是一種無氯鉀肥，主要用在忌氯的經濟作物上，例如：蔬菜、水果、煙草、茶葉和蠶桑等農作物。另外，硫酸鉀還可用于生產過硫酸鉀、明礬、鉀水玻璃和碳酸鉀等工業產品。硫酸鈉在醫藥上用作鹽析劑、聚凝劑，工業上用于造紙、玻璃、印染、合成纖維、制革等，也用于制造洗發香波、餐具清洗劑、液體洗滌劑等，應用極為廣泛。硫酸鉀的主要生產方法有：海湖鹽鹵水制取硫酸鉀、鉀鹽礦石制取硫酸鉀、氯化鉀與硫酸鹽復分解轉化法、氯化鉀硫酸轉化法等，而其中氯化鉀硫酸轉化法是生產硫酸鉀的重要方法，其代表方法為曼海姆法。

曼海姆法采用氯化鉀和硫酸為原料，通過燃燒水煤汽、液化氣、重油等手段提供500-600℃高溫反應生產硫酸鉀，該方法是制取硫酸鉀工藝技術最成熟的生產方法,?技術可靠,?工藝過程較為簡單,?主要設備是曼海姆爐，利用該法生產的硫酸鉀占世界硫酸鉀總產量的70%以上。《一種生產硫酸鉀的反應爐》（中國專利，申請號：01243499X）提供了一種以硫酸和氯化鉀為原料生產硫酸鉀的反應爐，該反應爐是以曼海姆（Mannheim）法為基礎，在高溫下讓氯化鉀與硫酸反應生產硫酸鉀，可以用煤氣、天然氣、重油等作為熱源。在曼海姆法中，將氯化鉀改為氯化鈉即可進行硫酸鈉的生產，這一方法可用于處理轉化大量工業廢鹽，在環保方面發揮重要作用。但曼海姆法存在反應需在在高溫強酸的條件下進行，能源消耗大，設備腐蝕嚴重，維修量大，反應時間長，擴大單爐生產能力困難等問題。

近年來公開了多個低溫轉化法的專利，《生產硫酸鉀的新工藝及主要設備配置》（中國專利，申請號：991166213）、《一種工業化低溫連續生產硫酸鉀的方法》（中國專利，申請號：2011103991549）、《一種液相萃取制備硫酸鉀聯產氯化銨的方法》（中國專利，申請號：2008101890255）、《轉化反應法生產硫酸鉀》（中國專利，申請號：941184676）、《低溫生產硫酸鉀新工藝》（中國專利，申請號：941130606）、《用氯化鉀與硫酸液相轉化制備硫酸鉀的方法》（中國專利，申請號：931077818）、《反應萃取結晶一步法生產硫酸鉀的方法》（中國專利，申請號：200710114514X）等，則提供了以硫酸和氯化鉀為原料，在常溫下或低溫條件下生產硫酸鉀的方法。以上方法或存在工藝過程復雜，生產成本高，或存在使用有機有害溶劑，對環境造成危害等問題。

微波輻射反應技術具有速度快、均勻、有選擇性、無滯后效應等優點，而且高效節能，不污染環境，受到化學化工及環境科學工作者的關注，但微波輻射應用于硫酸鉀的生產還未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種微波輻射加熱，以氯化鉀（鈉）和硫酸為原料生產硫酸鉀（鈉）的裝置與方法，本發明采用微波輻射促進化學反應的新技術，從而使反應時間縮短，反應速度加快，能耗少，產量高，綠色環保，達到了節能降耗的目的。

本發明的技術方案：

一種微波輻射加熱生產硫酸鉀（鈉）的裝置，其主要由進料裝置、微波發生器、反應室、攪拌裝置和冷卻推料機構成，所述微波發生器設置在反應室上方，進料裝置的物料分布器和攪拌裝置的十字型攪拌臂均位于反應室內部，反應室開有兩個硫酸鉀（鈉）出料口和一個氯化氫出氣口，所述冷卻推料機與硫酸鉀（鈉）出料口相接。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述進料裝置主要由氯化鉀（鈉）料倉、硫酸進料管和物料分布器構成，所述氯化鉀（鈉）料倉通過氯化鉀（鈉）計量裝置和氯化鉀（鈉）進料管與所述物料分布器相連接，所述物料分布器外接硫酸進料管。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述反應室壁、頂、底均為不銹鋼，內襯防護層，外裝保溫層。

前面所述的裝置，優選的方案是，所述攪拌裝置主要由十字型攪拌臂、減速機和主電機構成，所述十字型攪拌臂由攪拌軸通過反應室下方的大齒輪、小齒輪、減速機和主電機相連接，所述十字型攪拌臂上安裝有攪拌耙齒。