CN107151005A - 一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置及制备方法 - Google Patents

一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，该装置包括第一喷雾干燥塔、第二喷雾干燥塔和用于盛装磷酸氢二钾浓缩液的浓缩罐，第一喷雾干燥塔内由上至下设有若干浓缩液喷雾器，第二喷雾干燥塔的上部或顶部设有浓缩液喷雾器，第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器均通过浓缩液输送管道与浓缩罐连接；所述第二喷雾干燥塔的底部设有出料口，出料口处连通有另一端伸入第一喷雾干燥塔上部的出料管道，第二喷雾干燥塔内的出料管道的端部设有便于磷酸氢二钾分散输出的分散器。本发明设计合理、可生产出密度高、颗粒粗、无粉尘、纯度高的磷酸氢二钾，极大的降低了运输成本，增强了市场竞争力。

Description

一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置及制备方法
技术领域
本发明涉及磷酸氢二钾制备技术领域，特别是一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置及制备方法。
背景技术
目前，国内几乎所有生产无水磷酸氢二钾的厂家在浓缩工序之前的技术基本相同，最大的区别在脱水干燥工序，这个工序大致分为两大类，一类是直接加热法，高温脱水，采用燃烧天然气在转窑中直接与浓缩液混合燃烧，瞬间蒸发浓缩液的水分制得粉状磷酸氢二钾，但是此工艺中物料的受热程度难控制，产品中会含有焦钾，并且设备中物料有死角、粘结，产品中会混有少量约为10%左右颗粒块状物，堆密度低约为0.5g-0.6g/ml；另一类方法是间接加热喷雾干燥法，采用这种方法是用热风炉加热空气，热空气在蒸发塔中与雾状浓缩液直接接触，瞬间完成蒸发过程，得到粉状磷酸氢二钾，这种工艺特点是热效率稍低，蒸发耗能成本稍高，并且堆密度更低，仅为0.45-0.5g/ml，运输成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可生产颗粒粗、堆密度大、纯度高的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，该装置包括第一喷雾干燥塔、第二喷雾干燥塔和用于盛装磷酸氢二钾浓缩液的浓缩罐，第一喷雾干燥塔内由上至下设有若干浓缩液喷雾器，第二喷雾干燥塔的上部或顶部设有浓缩液喷雾器，第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器均通过浓缩液输送管道与浓缩罐连接；所述第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔上均设有与浓缩液喷雾器配合的进风口，进风口对侧的第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔上均设有与进风口配合的出风口；所述第二喷雾干燥塔的底部设有出料口，出料口处连通有另一端伸入第一喷雾干燥塔上部的出料管道，第二喷雾干燥塔内的出料管道的端部设有便于磷酸氢二钾分散输出的分散器。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器和进风口均设有2个，2个浓缩液喷雾器分别设置在第一喷雾干燥塔的顶部和中部，2个进风口分别设置在第一喷雾干燥塔的上部和下部；所述第一喷雾干燥塔内的出风口设置在第一喷雾干燥塔的中部。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述浓缩液输送管道上设有便于磷酸氢二钾浓缩液向外输出的加压泵。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述分散器的输出口向上设置。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述第一喷雾干燥塔的底部设有用于成品磷酸氢二钾输出的出品口。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，本发明还公开了一种应用以上技术方案所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置进行制备磷酸氢二钾的方法，其方法如下：
（1）分别通过进风口向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔通入一定温度的热风，并将浓缩罐内的一定质量分数的磷酸氢二钾浓缩液经浓缩液输送管道分别输送到第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内的浓缩液喷雾器；
（2）浓缩液喷雾器将浓缩液向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内喷射，第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔内的浓缩液与热风直接接触，瞬间完成蒸发，得到粉状磷酸氢二钾；
（3）第二喷雾干燥塔内生成的粉状磷酸氢二钾经出料口通过分散器均匀分散到第一喷雾干燥塔内，进入第一喷雾干燥塔内的粉状磷酸氢二钾被第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器喷射的浓缩液和通入的热风多次包裹、蒸发，粉状磷酸氢二钾体积多次变大形成颗粒状，最后从第一喷雾干燥塔的出品口输出，得到目标产品。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述磷酸氢二钾浓缩液的质量分数为75%-85%。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述磷酸氢二钾浓缩液的温度为60℃-90℃。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为120℃-180℃。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为150℃。
与现有技术相比，本发明先将浓缩液在第二喷雾干燥塔内与热风接触，蒸发得到粉状磷酸氢二钾，然后将粉状磷酸氢二钾通入第一喷雾干燥塔与浓缩液、热风多次接触、蒸发处理，使得粉状磷酸氢二钾逐渐变大形成较大的颗粒状，得到成品，此方法不仅物料受热程度易控制，成品中不含焦钾，而且无粉尘，不含污染环境，同时堆密度大，显著降低运输成本。该装置设计合理、可生产出密度高、颗粒粗、无粉尘、纯度高的磷酸氢二钾，极大的降低了运输成本，增强了市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
参照图1，一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，该装置包括第一喷雾干燥塔3、第二喷雾干燥塔4和用于盛装磷酸氢二钾浓缩液的浓缩罐1，第一喷雾干燥塔3内由上至下设有若干浓缩液喷雾器5，第二喷雾干燥塔4的上部或顶部设有浓缩液喷雾器5，第一喷雾干燥塔3与第二喷雾干燥塔4内的浓缩液喷雾器5均通过浓缩液输送管道10与浓缩罐1连接；所述第一喷雾干燥塔3和第二喷雾干燥塔4上均设有与浓缩液喷雾器5配合的进风口7，进风口7对侧的第一喷雾干燥塔3和第二喷雾干燥塔4上均设有与进风口7配合的出风口8；所述第二喷雾干燥塔4的底部设有出料口，出料口处连通有另一端伸入第一喷雾干燥塔3上部的出料管道11，第二喷雾干燥塔4内的出料管道11的端部设有便于磷酸氢二钾分散输出的分散器6。浓缩罐1用于盛装采用磷酸与氢氧化钾中和制得的磷酸氢二钾浓缩液；进风口7的设置便于向第一喷雾干燥塔3和第二喷雾干燥塔4内通入热风，使热风对浓缩液进行蒸发处理；通入的热风采用外部热风炉生成，并且保证各进风口7通入的热风温度一致，便于对物料受热程度进行控制；所述第二喷雾干燥塔4内的进风口7设置在上部，出风口8设置在下部；所述第一喷雾干燥塔3和第二喷雾干燥塔4的出风口8均设有1个，便于控制塔内热风的流向和温度；出料管道11用于将在第二喷雾干燥塔4制得的粉状磷酸氢二钾通入第一喷雾干燥塔3内进行再次蒸发处理，可根据需要再出料管道11上配置出料泵，保证粉状磷酸氢二钾有效的进入到第一喷雾干燥塔3内；本发明先对浓缩液进行预干燥处理，再对制得的粉状物料多次与浓缩液混合并进行干燥处理，制得大颗粒无水磷酸氢二钾。
所述第一喷雾干燥塔3内的浓缩液喷雾器5和进风口7均设有2个，2个浓缩液喷雾器5分别设置在第一喷雾干燥塔3的顶部和中部，2个进风口7分别设置在第一喷雾干燥塔3的上部和下部；所述第一喷雾干燥塔3内的出风口8设置在第一喷雾干燥塔3的中部。第二喷雾干燥塔4内的粉状磷酸氢二钾经出料口通过分散器6均匀分散到第一喷雾干燥塔3内，粉状磷酸氢二钾被第一喷雾干燥塔3上部的浓缩液喷雾器5喷射的浓缩液在上部输入的热风作用下，瞬间蒸发并且变成较大的颗粒；当颗粒下降到第一喷雾干燥塔3中部时，被下部输入的热风阻滞，下降速度减缓，并且被第一喷雾干燥塔3中部的浓缩液喷雾器5喷射的浓缩液再次包裹，瞬间蒸发且体积再次变大，最后从第一喷雾干燥塔3的出品口9输出，得到目标产品。
所述浓缩液输送管道10上设有便于磷酸氢二钾浓缩液向外输出的加压泵2。加压泵2的设置用于将浓缩罐1内的浓缩液输送到各个喷雾器5，可根据需要配置。
所述分散器6的输出口向上设置，有利于使得粉状磷酸氢二钾尽量均匀地分散，并且延长粉状磷酸氢二钾的下降时间，保证其蒸发的更加充分。
所述第一喷雾干燥塔3的底部设有用于成品磷酸氢二钾输出的出品口9。出品口9的设置便于成品磷酸氢二钾颗粒的输出。
一种应用高密度无水磷酸氢二钾的制备装置进行高密度无水磷酸氢二钾的制备，其方法如下：
（1）分别通过进风口向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔通入一定温度的热风，并将浓缩罐内的一定质量分数的磷酸氢二钾浓缩液经浓缩液输送管道分别输送到第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内的浓缩液喷雾器；
（2）浓缩液喷雾器将浓缩液向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内喷射，第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔内的浓缩液与热风直接接触，瞬间完成蒸发，得到粉状磷酸氢二钾；
（3）第二喷雾干燥塔内生成的粉状磷酸氢二钾经出料口通过分散器均匀分散到第一喷雾干燥塔内，进入第一喷雾干燥塔内的粉状磷酸氢二钾被第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器喷射的浓缩液和通入的热风多次包裹、蒸发，粉状磷酸氢二钾体积多次变大形成颗粒状，最后从第一喷雾干燥塔的出品口输出，得到目标产品。
所述磷酸氢二钾浓缩液的质量分数为75%-85%。
所述磷酸氢二钾浓缩液的温度为60℃-90℃。
所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为120℃-180℃。
所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为150℃。
所述浓缩液的最优质量分数为80%、最优基础温度为80℃，便于热风可快速使浓缩液蒸发得到无水磷酸氢二钾；也可根据实际情况分别向第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔喷射温度有变化的热风，如开始前通入140℃的热风进行预热，然后浓缩液喷雾器喷雾时通过温度在150℃-160℃之间上下波动的热风对浓缩液进行蒸发处理，可有效防止浓缩液蒸发不充分，保证系统的正常稳定运行。
本发明已通过相关试验，试验中采用75%-85%、温度为80℃的浓缩液，通入的热风温度为150℃，第一喷雾干燥塔的规格为Φ3000mm×H4000mm，第二喷雾干燥塔的规格为Φ3000mm×H9000mm，第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器和进风口均设有2个，第一喷雾干燥塔的上部进风口距离塔顶的距离为1200mm，中部进风口距离塔底的距离为1200mm，出风口在中部；第二喷雾干燥塔的上部进风口距离塔顶的距离为1200mm，出风口距离塔底的距离为1200mm，各进风口的进风量相同，保证各出风口的温度不小于110℃；第一喷雾干燥塔顶部的浓缩液喷雾器流量、第一喷雾干燥塔中部的浓缩液喷雾器流量与第二喷雾干燥塔顶部的喷雾器流量之比为1:1:0.8，试验得到的成品与之前相比，颗粒度：之前300目，现在60-100目；堆密度：之前0.45-0.5g/ml，现在0.72g/ml；装箱量：之前12吨/柜，现在18-19吨/柜。
试验结果表明，使用本发明制得的磷酸氢二钾颗粒粗，堆密度大，装箱量大，运输成本低，具有显著的进步。

Claims (10)

1.一种高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：该装置包括第一喷雾干燥塔、第二喷雾干燥塔和用于盛装磷酸氢二钾浓缩液的浓缩罐，第一喷雾干燥塔内由上至下设有若干浓缩液喷雾器，第二喷雾干燥塔的上部或顶部设有浓缩液喷雾器，第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器均通过浓缩液输送管道与浓缩罐连接；所述第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔上均设有与浓缩液喷雾器配合的进风口，进风口对侧的第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔上均设有与进风口配合的出风口；所述第二喷雾干燥塔的底部设有出料口，出料口处连通有另一端伸入第一喷雾干燥塔上部的出料管道，第二喷雾干燥塔内的出料管道的端部设有便于磷酸氢二钾分散输出的分散器。
2.根据权利要求1所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器和进风口均设有2个，2个浓缩液喷雾器分别设置在第一喷雾干燥塔的顶部和中部，2个进风口分别设置在第一喷雾干燥塔的上部和下部；所述第一喷雾干燥塔内的出风口设置在第一喷雾干燥塔的中部。
3.根据权利要求1所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述浓缩液输送管道上设有便于磷酸氢二钾浓缩液向外输出的加压泵。
4.根据权利要求1所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述分散器的输出口向上设置。
5.根据权利要求1所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述第一喷雾干燥塔的底部设有用于成品磷酸氢二钾输出的出品口。
6.一种高密度无水磷酸氢二钾的制备方法，其特征在于：该方法使用权利要求1－5任何一项所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其方法如下：
（1）分别通过进风口向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔通入一定温度的热风，并将浓缩罐内的一定质量分数的磷酸氢二钾浓缩液经浓缩液输送管道分别输送到第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内的浓缩液喷雾器；
（2）浓缩液喷雾器将浓缩液向第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔塔内喷射，第一喷雾干燥塔和第二喷雾干燥塔内的浓缩液与热风直接接触，瞬间完成蒸发，得到粉状磷酸氢二钾；
（3）第二喷雾干燥塔内生成的粉状磷酸氢二钾经出料口通过分散器均匀分散到第一喷雾干燥塔内，进入第一喷雾干燥塔内的粉状磷酸氢二钾被第一喷雾干燥塔内的浓缩液喷雾器喷射的浓缩液和通入的热风多次包裹、蒸发，粉状磷酸氢二钾体积多次变大形成颗粒状，最后从第一喷雾干燥塔的出品口输出，得到目标产品。
7.根据权利要求6所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述磷酸氢二钾浓缩液的质量分数为75%-85%。
8.根据权利要求6所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述磷酸氢二钾浓缩液的温度为60℃-90℃。
9.根据权利要求6所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为120℃-180℃。
10.根据权利要求9所述的高密度无水磷酸氢二钾的制备装置，其特征在于：所述第一喷雾干燥塔与第二喷雾干燥塔的进风口输入的热风的温度为150℃。
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Granted publication date: 20190521

Pledgee: Guanyun Branch of Bank of China Ltd.

Pledgor: JIANGSU KOLOD FOOD INGREDIENTS CO.,LTD.

Registration number: Y2021980004595

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