[實用新型]一種分離硫酸氫鉀和硫酸鉀混合物的裝置

有效

• 申請號: 201922477387.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211998846U
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李虹嶙;李林;李柄緣;孫秋麗;王振宇;張儲橋;滕鑫勝;黃英
• 申請（專利權）人: 中船重工（邯鄲）派瑞特種氣體有限公司
• 主分類號: C01D5/16
• 分類號: C01D5/16;B01D36/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張潔;周蜜

本實用新型涉及一種分離硫酸氫鉀和硫酸鉀混合物的裝置，屬于物質分離技術領域。包括過濾器、收集罐、中和釜、酸化釜、真空泵、輸送泵和重結晶裝置；過濾器的液體出料口通過管路與收集罐的進料口連接，收集罐的出料口通過管路與酸化釜的液相物料進口連接，酸化釜的出料口通過管路與一個重結晶裝置連接；過濾器的固體出料口通過管路與中和釜的固相物料進口連接，中和釜的出料口通過管路與另一個重結晶裝置連接。通過合理設計過濾器的結構實現了液體硫酸氫鉀粗品和固體硫酸鉀粗品的有效分離。通過中和釜的設置實現對硫酸鉀粗品的進一步純化，通過酸化釜的設置實現對硫酸氫鉀粗品的進一步純化，最后重結晶后得到高純硫酸鉀和硫酸氫鉀。

技術領域

本實用新型涉及一種分離硫酸氫鉀和硫酸鉀混合物的裝置，屬于物質分離技術領域。

背景技術

硫酸鉀，分子式為K₂SO₄，分子量為174.27，外觀為白色結晶狀晶體(工業品多呈灰白色)。不溶于乙醇、丙酮和二硫化碳。在水中的溶解度因為硫酸氨和氯化鉀的存在而降低，實際上不溶于后兩種化合物的飽和溶液中。硫酸鉀的用途主要作肥料施用，特別用于忌氯作物，也用來制鉀明礬、鉀水玻璃和碳酸鉀等。硫酸鉀在軍工行業中勇于炮彈的消煙劑，農業上用作化學肥料，是制造鉀鹽的原料，燃料工業用于制中間體，玻璃工業用作澄清劑，香料工業用作助劑，醫藥上用作緩瀉劑，食品工業用作通用添加劑，還用于血清蛋白生活檢驗。

硫酸氫鉀，分子式為KHSO₄，白色片狀或粒狀結晶，易吸濕，在乙醇中分解，高溫時失去水分并易成為焦硫酸鹽，溶于1.8份冷水、0.85份沸水。相對密度2.24，熔點197攝氏度，低毒，有腐蝕性，密封干燥保存，可用于分析礦物及硅化合物的助熔劑，是無色單斜晶體，易潮解。硫酸鉀是一種優質的無氯鉀肥，因對忌氯經濟作物煙草、茶葉、水果等有明顯的增產效果，而被廣泛應用于農業。硫酸鉀的制備方法主要是氯化鉀轉化和鉀長石、鋰云母礦石的提取，前一種溶劑法是以氯化鉀和硫酸銨為原料反應直接制得，后一種為富鉀礦石高溫焙燒提取鉀鹽。

目前，工業反應中經硫酸酸解后的鉀鹽往往為硫酸氫鉀與硫酸鉀的混合物，其比例與硫酸加入量有關，但往往硫酸氫鉀較多，硫酸鉀相對較少。為減少廠區廢固的排放，急需將兩者進行分離，提純利用、變廢為寶，從而各自應用到適合的領域。此外，硫酸氫鉀和硫酸鉀的分離會降低環保的壓力，提高環境質量，然而目前對于兩者的分離還沒有成熟的技術方案。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種分離硫酸氫鉀和硫酸鉀混合物的裝置。所述裝置利用硫酸氫鉀和硫酸鉀兩種物質在水中溶解度的不同首先進行熱過濾分離，而后對粗品硫酸鉀固體加入氫氧化鉀以去除其中的硫酸氫鉀；對粗品硫酸氫鉀溶液則通過加入酸性物質進行硫酸鉀酸化，最終分別對硫酸鉀及硫酸氫鉀溶液進行冷卻、結晶以得到高純度的硫酸鉀和硫酸氫鉀。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種分離硫酸氫鉀和硫酸鉀混合物的裝置，包括過濾器、收集罐、中和釜、酸化釜、真空泵、輸送泵、重結晶裝置和緩沖罐；其中，過濾器、中和釜和酸化釜外壁上均設有換熱裝置和測溫器件，過濾器、中和釜和酸化釜內均設有攪拌器；過濾器的頂部設有物料進口和注水口，過濾器的底部設有液體出料口和固體出料口，過濾器的內壁面上設有濾網，過濾器上還設有氮氣進氣管和壓力表，過濾器中攪拌器的攪拌槳位于濾網上方10～15mm處；收集罐的頂部設有進料口，底部設有出料口；中和釜的頂部設有固相物料進口、注水口和堿液進料口，底部設有出料口，中和釜上還設有pH計；酸化釜的頂部設有液相物料進口和酸液進料口，底部設有出料口；

過濾器的液體出料口通過管路與收集罐的進料口連接，收集罐的出料口通過管路與酸化釜的液相物料進口連接，酸化釜的出料口通過管路與一個重結晶裝置連接；過濾器的固體出料口通過管路與中和釜的固相物料進口連接，中和釜的出料口通過管路與另一個重結晶裝置連接；真空泵通過管路與收集罐連接；輸送泵位于收集罐與酸化釜的連接管路上；緩沖罐位于真空泵與收集罐的連接管路上。