2万t/a曼海姆法硫酸钾装置工艺设备改进

辽阳鑫水化工公司2万t/a硫酸钾装置于2007年11月8日1#炉开始烘炉，炉顶温度10 ℃，炉中温度11 ℃。11月17 日2#炉开始烘炉，炉顶温度14 ℃，炉中温度15 ℃，各炉烘炉时间26 d。12月8日1#炉烘炉结束，炉中温度530 ℃投料，氯化钾加料机转数900 r/min（最高负荷1150 r/min）。12月23 日2#炉烘炉结束，炉中温度达530 ℃时投料，氯化钾加料机转数900 r/min。2套炉成品产量23 t左右。在生产过程中，出料系统出现了出料机堵料，5 m提升机堵料、轴承损坏，传输皮带跑偏，粉碎机损坏等问题；制酸系统出现了设备跑、冒、滴、漏，波美控制器不稳定造成盐酸浓度忽高忽低等问题。

工艺流程

       氯化钾与98%的浓硫酸以3∶2的配比由曼海姆炉顶经专用布料器连续均匀的注入炉内进行反应，反应温度控制在520~540 ℃。该反应为吸热反应，外供热量系通过重油燃烧热（由顶部至底部呈环形围绕，炉内反应区间接供热）不断补充反应所需热量，以维持反应温度。反应过程中，氯化钾与硫酸均匀混合后分布在炉床反应区表面上，由耙臂带动耙齿连续不断的将反应物料翻转，并以一定速度将物料由炉中心扩散到周边，确保物料反应完全，使其全部转化为硫酸钾和氯化氢气体。物料从进炉到出炉的整个反应过程，大约在4 h内完成。

       热的硫酸钾颗粒直接流入推料冷却机内进行冷却。冷却是通过冷却机水夹套而进行的间接冷却方式，使物料冷却到80 ℃以下，然后进入振动筛，粗颗粒进入破碎机后与成品颗粒一起进入料仓。曼海姆炉排出的氯化氢气体温度在360~400 ℃，先经过石墨换热器迅速冷却降温至70℃左右，再进入洗涤塔内用尾气吸收塔来的稀酸洗涤，除去氯化氢气体中的SO3气体以及灰尘等杂质，然后进入盐酸洗涤塔用稀盐酸吸收成浓度为31%的高纯盐酸。尾气通过尾气塔进一步除去残留氯化氢气体后排放。

       工艺及设备改进

       1.正品盐酸做吸收剂吸收SO3气体，该盐酸浓度已达到31%，用此酸做吸收剂，可减少对氯化氢气体的吸收，减少混酸中盐酸浓度，而SO3气体可无限溶于水，减少后续吸收系统中SO42-含量，保证正品盐酸中SO42-含量，也使制酸系统能达到稳定吸收。

       2.高位制酸水回流接到1#和4#尾气吸收塔，可避免1#尾气吸收塔盐酸浓度过低，冬季结冰，起防冻的作用。

       3.环保塔液由原设计补入4#尾气吸收塔改为补入1#混酸塔。

       4.A、B酸中间槽放空接在3#尾气吸收塔上，往储罐打酸时若中间槽压力降低，则3#尾气吸收塔的氯化氢气体可进入中间槽，制酸过程中中间槽若压力升高，则氯化氢气体可进入3#尾气吸收塔。

       5.氯化氢风机前气液分离器分离下来的稀酸由排入1#尾气吸收塔改为排放到2#混酸塔。

       6.分离器入风机管线抬高1.5 m，风机带液时，因管线抬高稀酸液可依靠自身重力回流到分离器。

       7.硫酸钾生产常用的筛分设备为摇动筛和簸动筛。簸动筛由震动机引起筛板上下簸动，物料也做颠簸运动。由于震动，物料不易堵塞筛孔，筛分效率较高，我公司选用簸动筛。生产过程中，5 m提升机下料口堵料严重，原分析认为提升机提料量小于出料量造成的，更改提升机从动齿轮，由直径250 mm改为300 mm，从而增大提升机提料速度。但更改后问题仍存在，后经过观察，发现振动筛下料速度慢，造成提升机料斗不提料，更改振动筛倾斜角度，由原18°改为22°。此问题得到解决。

       8.石粉加料机若在推料机出口皮带上添加，因石粉颗粒目数低，同时若水分超标，易使振动筛堵塞，因此石粉加入位置选择在振动筛后成品绞龙上。

       9.密封式收尘桶回收粉尘，布袋在密封的罐体内，厂房内粉尘少，相对于敞开式布袋收尘效果更好。