CN110980812B - 一种锰酸钾的生产系统及生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锰酸钾的生产系统及生产方法，属于锰酸钾生产技术领域。锰酸钾的生产系统包括热风发生装置、生产装置和循环风管路。热风发生装置被配置成以燃烧燃气的方式提供热风。生产装置被配置成吸收热风发生装置产生的热风中的热量。循环风管路被配置成将经过生产装置以后的热风通入热风发生装置内调节热风温度。热风发生装置产生的热风经过了生产装置以后，一定的热量已经被使用，经过生产装置后的热风温度降低，经过生产装置后的热风又通入热风发生装置内，可以与燃气燃烧产生的热风进行混合，调节整个生产系统中各个工艺节点的温度，以满足锰酸钾的生产需求。

Description

一种锰酸钾的生产系统及生产方法

技术领域

本申请涉及锰酸钾的生产技术领域，具体而言，涉及一种锰酸钾的生产系统及生产方法。

背景技术

目前锰酸钾的生产工艺大多为固相氧化法(例如：平炉焙烧法和转炉加压氧化法)、液相氧化法(例如：三相加压氧化法、气动硫化塔法)等。上述锰酸钾生产工艺都使用煤作为能源，热量利用率低，粉尘大，劳动强度大，操作环境恶劣，燃煤尾气处理难以达标排放，对环境污染严重。且三相加压氧化法中，整个生产系统的不同工艺节点均要在一个合适的范围内，才能够有利于锰酸钾的生产。

发明内容

本申请的目的在于提供一种锰酸钾的生产系统及生产方法，使用燃气作为热量的来源，且能够调节整个生产系统中热风的温度，利于锰酸钾的生产。

第一方面，本申请实施例提供一种锰酸钾的生产系统包括热风发生装置、生产装置和循环风管路。热风发生装置被配置成以燃烧燃气的方式提供热风。生产装置被配置成吸收热风发生装置产生的热风中的热量。循环风管路被配置成将经过生产装置以后的热风通入热风发生装置内调节热风温度。

在热风发生装置内，燃气燃烧以后会产生热风，热风经过锰酸钾的生产装置以后，可以吸收热风中的部分热量对生产装置内的物料进行加热，以便物料进行反应，热风中的一部分热量被利用以后，经过生产装置后的热风温度降低，经过生产装置后的热风又通过循环风管路通入热风发生装置内，可以与燃气燃烧产生的热风进行混合，从而调节整个生产系统中热风的温度，以满足锰酸钾的生产需求。且经过生产装置后的热风又通过循环风管路通入热风发生装置内，还可以对余热进行利用，节约能源，减少排放。

在一种可能的实施方式中，生产装置包括碱液加热装置、第一换热器和反应塔。碱液加热装置被配置成吸收热风发生装置产生的热风中的热量并对碱液加热装置内的碱液加热。第一换热器被配置成使富氧反应气与经过碱液加热装置以后的热风进行热交换。反应塔被配置成接收来自碱液加热装置的被加热后的碱液以及来自第一换热器的经过热交换以后富氧反应气和热风。循环风管路被配置成将经过反应塔以后的热风通入热风发生装置内。

整个生产系统是一个循环通路，经过生产装置后的热风通过循环风管路通入热风发生装置内，可以与燃气燃烧产生的热风进行混合，从而调节热风发生装置内输出热风的温度，从而可以控制经过碱液加热装置的热风的温度，从而可以控制碱液加热装置的加热温度。进一步地，碱液加热装置中的碱液吸收一定的热量以后，热风的温度降低且在一定的范围内，经过碱液加热装置以后的热风通过第一换热器对富氧反应气预热，使预热后的富氧反应气的温度在一定的范围之内，且热风的温度进一步降低在一定的范围内，将热风和预热后的富氧反应气通入到反应塔内以后，可以使塔内的温度保持在一定的范围之内，经过反应塔后的热风与燃气燃烧的热风混合，从而控制热风发生装置内输出热风的温度。通过上述方式形成一个循环通路，且控制生产系统中每一个工艺节点的温度在一定的范围之内，以便满足锰酸钾的生产需求。且依次经过碱液加热装置、第一换热器和反应塔以后的热风又通过循环风管路通入热风发生装置内，还可以对余热进行利用，节约能源，减少排放。

在一种可能的实施方式中，热风发生装置包括热风发生器和热风输送器。热风发生器被配置成以燃烧燃气的方式提供热风。热风发生器与热风输送器直接连接且连通，热风输送器内具有热风流通通道，热风流通通道被配置成供热风发生器产生的热风通过，且热风流通通道内设置有碱液加热装置。

热风发生器与热风输送器直接连接且连通，可以将热风发生器和热风输送器集合成一体，中间不需要设置除尘装置，使整个生产系统的结构更加紧凑，减小热量的损失。

在一种可能的实施方式中，碱液加热装置具有容纳碱液的内腔，形成内腔的外壳位于热风流通通道内。碱液加热装置的第一端位于热风输送器外，第一端设置有碱液进口和碱液出口，碱液出口与反应塔连通。

在对碱液加热装置内的碱液进行高温加热的时候，不会影响碱液的输入和输出，且经过反应塔后的碱液还可以进行回收利用，提高碱液的利用率。

在一种可能的实施方式中，热风输送器上设置有泄爆口，泄爆口与热风流通通道连通。避免热风输送器内的气压过高，将负压控制在-50～-10Pa之间，使生产系统的使用更加安全。

在一种可能的实施方式中，还包括第二换热器和助燃风管路，第二换热器被配置成将助燃风与经过反应塔以后的热风进行热交换。助燃风管路被配置成将经过第二换热器的助燃风通入热风发生装置内。循环风管路被配置成将经过第二换热器热交换以后的热风通入热风发生装置内。

通过第二热交换器，可以对助燃风进行预热，经过预热后的助燃风通入热风发生器内，可以使热风发生装置内产生的热风的温度更高，从而需要更多的循环风对热风温度进行调节，以达到目标温度范围之内。且经过反应塔后的热风在第二换热器处进行了热交换，热风的温度可以进一步降低，温度降低后的热风再通过循环风管路通入热风发生装置内进行热风温度的调节，也需要更多的循环风对热风温度进行调节，以达到目标温度范围之内。使热风进行多级利用，提高热量的利用率，进一步减小排出的热风的量以及排出的热风的温度，达到节能减排的目的。

在一种可能的实施方式中，循环风管路上设置有第一阀门。循环风管路被配置成将经过第二换热器热交换以后的热风通入热风发生器内。

通过第一阀门的设置，可以调节经过第二换热器以后的热风的进入热风发生器内的流量，避免过多的热风通入热风发生器内，避免热风发生器输出的热风的温度过高或过低，以便调节热风发生器输出的热风的温度在一个合适的范围之内。且经过第二换热器后的热风通入到热风发生器内，先在热风发生器内进行热风的温度调节，使进入热风输送器内的热风温度均位于一个合适的范围之内，便于对碱液加热装置内的碱液进行加热。

在一种可能的实施方式中，还包括相互连通的锰酸钾结晶装置和锰酸钾分离装置，锰酸钾结晶装置与反应塔的塔底连通，锰酸钾分离装置与碱液加热装置连通，使锰酸钾分离装置分离出的碱液进入碱液加热装置内。

在反应塔内反应后的物料进入锰酸钾结晶装置内进行结晶，然后通过锰酸钾分离装置将锰酸钾和碱液分离，并将碱液通入碱液加热装置内。

在一种可能的实施方式中，还包括第三换热器，第三换热器被配置成将工艺水与经过第二换热器以后的热风进行热交换。

由于需要将输出热风发生装置内的热风调节在合适的范围之内，所以，经过第二换热器以后的热风不能够通入过多，则可能还有一部分经过第二换热器的热风不需要通入至热风发生装置内，所以，使剩余的热风在第三换热器处与工艺水进行热交换，从而可以对工艺水进行加热，提高整个生产系统中热量的利用率。

在一种可能的实施方式中，还包括第一热风管路，第一热风管路经过第二换热器和第三换热器，第一热风管路上设置有第二阀门，第二阀门位于第二换热器和第三换热器之间。

通过第二阀门的设置，可以与第一阀门配合，以便调节经过第二换热器以后的热风进入热风发生装置的量，以及经过第三换热器的量，从而使整个生产系统的热量利用率更高，且可以使生产系统的各个工艺节点的温度在合适的范围之内。

在一种可能的实施方式中，还包括工艺水管路，工艺水管路配置成将经过第三换热器热交换以后的工艺水输送至锰酸钾分离装置内。

预热后的工艺水可以对分离出来的锰酸钾进行溶解，以便后续工序对锰酸钾的使用。

在一种可能的实施方式中，反应塔的侧壁从上到下设置有多个第一反应气进口，每个第一反应气进口均被配置成通入经过热交换以后的富氧反应气。可以在反应塔内形成多个反应区域，以便提高二氧化锰的利用率。

在一种可能的实施方式中，反应塔的下端设置有第二反应气进口，第二反应气进口与反应塔内的腔体连通，第二反应气进口被配置成使反应塔的下端通入经过热交换以后的富氧反应气。

在反应塔内反应以后，会有残余的一部分二氧化锰从塔底输出，所以，在反应塔的下端设置第二反应气进口，使未反应的二氧化锰在塔底与富氧反应气进行反应，从而进一步提高二氧化锰的转化率。

第二方面，本申请实施例提供一种锰酸钾的生产方法，适用于上述锰酸钾的生产系统，生产方法包括：热风发生装置产生的热风对生产装置内的物料进行加热保温。将经过生产装置以后的热风通过循环风管路通入热风发生装置内调节热风发生装置内产生的热风的温度。

经过生产装置后的热风通过循环风管路通入热风发生装置内，可以与燃气燃烧产生的热风进行混合，从而调节整个生产系统中热风的温度，以满足锰酸钾的生产需求。且经过生产装置后的热风又通过循环风管路通入热风发生装置内，还可以对余热进行利用，节约能源，减少排放。

在一种可能的实施方式中，生产装置包括碱液加热装置、第一换热器和反应塔。生产方法包括：通过循环风管路将经过反应塔后的热风通入热风发生装置内，使经过反应塔后的热风与热风发生器内燃气燃烧产生的热风混合，控制热风的温度为600～800℃。600～800℃的热风经过碱液加热装置后，使碱液加热装置内的碱液的温度≥250℃。热风经过碱液加热装置以后的温度为300～350℃，300～350℃的热风在第一换热器处对富氧反应气进行加热，使加热后的富氧反应气的温度为250℃以上。将经过第一换热器后的热风和加热后的温度为250℃以上的富氧反应气通入反应塔内控制反应塔内的温度为250～270℃。

通过循环风管路将经过反应塔后的热风循环通入热风发生装置内，以调节输出热风发生装置的温度在600～800℃之间，该热风经过碱液加热装置以后，可以对碱液加热装置内的碱液进行加热，使碱液加热装置内的碱液温度≥250℃。经过碱液加热装置以后的热风在300～350℃之间，该热风在第一换热器处与富氧反应气进行热交换，可以使富氧反应气的温度加热至250℃以上。将加热后的富氧反应气和经过第一换热器进行热交换后的热风通过反应塔内，使反应塔的塔内温度为250～270℃之间。从而控制生产系统中每一个工艺节点的温度在一定的范围之内，以便满足锰酸钾的生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请第一实施例提供的锰酸钾的生产系统的流程结构示意图；

图2为本申请第二实施例提供的锰酸钾的生产系统的流程结构示意图；

图3为本申请第三实施例提供的锰酸钾的生产系统的流程结构示意图；

图4为本申请第四实施例提供的锰酸钾的生产系统的流程结构示意图。

图标：10-热风发生装置；20-生产装置；11-热风发生器；12-热风输送器；111-燃气进口；112-助燃风进口；1111-燃气管路；1121-助燃风管路；121-热风流通通道；113-热风口；21-碱液加热装置；22-第一换热器；23-反应塔；211-内腔；212-碱液进口；213-碱液出口；122-输送器热风出口；123-泄爆口；231-投料段；232-反应段；233-分离段；2311-液碱进口；2312-余气出口；2313-锰矿粉进口；214-碱液管路；215-第一液体输送泵；234-螺旋自动加料器；2321-反应塔热风进口；2322-反应塔热风出口；114-第二热风管路；30-反应气管路；2323-第一反应气进口；2331-第二反应气进口；2332-排液口；40-锰酸钾结晶装置；50-锰酸钾分离装置；2333-三通阀；235-第一热风管路；236-引风机；60-第二换热器；1122-助燃风风机；70-第三换热器；71-工艺水管路；115-循环风进口；116-循环风管路；117-第一阀门；118-循环风风机；72-第二阀门。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

第一实施例：图1为本申请实施例提供的锰酸钾的生产系统的第一流程结构示意图。请参阅图1，图1中箭头所指的方向为流体的流动方向，本申请实施例中，锰酸钾的生产系统包括热风发生装置10和生产装置20。热风发生装置10被配置成以燃烧燃气的方式提供热风。可选地，燃气可以是天然气。

热风发生装置10包括热风发生器11和热风输送器12，热风发生器11被配置成以燃烧燃气的方式提供热风。热风发生器11的一端具有燃气进口111和助燃风进口112，燃气进口111与燃气管路1111连通，助燃风进口112与助燃风管路1121连通，将燃气和助燃风(例如：空气)通入热风发生器11中以后，燃气和助燃风燃烧，从而产生热风(也就是燃烧后产生的携带有热量的烟气)。

热风发生器11与热风输送器12直接连接且连通，热风发生器11的远离燃气进口111和助燃风进口112的一端与热风输送器12连接，热风输送器12内具有热风流通通道121，热风流通通道121被配置成供热风发生器11产生的热风通过，热风发生器11的远离燃气进口111和助燃风进口112的一端设置有热风口113，热风口113的设置可以使热风发生器11与热风流通通道121连通。

本申请实施例中，由于热风发生器11中燃烧的是燃气，所以，热风发生器11与热风输送器12之间不需要设置除尘装置，热风发生器11与热风输送器12之间也不需要设置管路，可以直接进行连接且连通，使热风发生装置10的结构更加紧凑，减小热量的损失。

进一步地，生产装置20被配置成吸收热风发生装置10产生的热风中的热量。热风经过了生产装置20以后，有部分热量被生产装置20所利用。

本申请实施例中，生产装置20包括碱液加热装置21、第一换热器22和反应塔23。热风发生器11中产生的热风经过碱液加热装置21、第一换热器22和反应塔23以后，可以吸收热风中的部分热量，使热风的温度降低。

可选地，碱液加热装置21被配置成吸收热风发生装置10产生的热风中的热量并对碱液加热装置21内的碱液加热。碱液加热装置21设置于热风流通通道121内，热风流通通道121的内部结构不受到限制，可以根据碱液加热装置21的结构进行调整。

进一步地，碱液加热装置21具有容纳碱液的内腔211，形成内腔211的外壳位于热风流通通道121内。热风流经热风流通通道121时可对碱液加热装置21的外壳进行加热进而加热内腔211内的碱液。碱液加热装置21的第一端位于热风输送器12外，第一端设置有碱液进口212和碱液出口213。可选地，碱液加热装置21(例如：固碱锅)的下端(装放碱液的一端)位于热风流通通道121内，以便对固碱锅中的碱液进行加热，碱液加热装置21(例如：固碱锅)的上端设置有碱液进口212和碱液出口213，碱液出口213与反应塔23连通，以便将碱液输送至碱液加热装置21内或将加热后的碱液输送至反应塔23内进行反应，碱液进口212处可以从外部输入碱液。

本申请实施例中，热风流通通道121的远离热风口113的一端设置有输送器反应塔热风出口2322，以便经过热风流通通道121后的热风输出热风输送器12，进行后续工序的加热。

可选地，热风输送器12上设置有泄爆口123，泄爆口123与热风流通通道121连通。避免热风输送器12内的气压过高，使热风在输送过程中位于一个合适的压强范围内，例如：负压为-50～-10Pa，可以提高生产系统的使用安全性。

本申请实施例中，第一换热器22被配置成使富氧反应气与经过碱液加热装置21以后的热风进行热交换，反应塔23被配置成接收来自碱液加热装置21的被加热后的碱液和第一换热器22的经过热交换以后的富氧反应气和热风。

热风输送器12内的热风经过碱液加热装置21，热风输送器12输出的热风经过第一换热器22进入反应塔23内，进行热风的利用。可选地，反应塔23具有投料段231、反应段232和分离段233，投料段231、反应段232和分离段233从上到下依次设置、连接且连通。

投料段231主要是为了加入锰矿粉、碱液以及排放尾气。投料段231上设置有液碱进口2311、余气出口2312和锰矿粉进口2313，反应塔23的液碱进口2311与碱液加热装置21的碱液出口213通过碱液管路214连通，且碱液管路214上设置有第一液体输送泵215，通过第一液体输送泵215的设置，可以将加热后的碱液从碱液加热装置21的碱液出口213输出，经过第一液体输送泵215以后从反应塔23的液碱进口2311处进入反应塔23内。

余气出口2312位于投料段231的上端，也就是位于反应塔23的上端，以便进行尾气的排放。锰矿粉进口2313与螺旋自动加料器234连接，通过螺旋自动加料器234将锰矿粉从锰矿粉进口2313处输送至反应塔23内。

反应塔23的反应段232设置有反应塔热风进口2321和反应塔热风出口2322，反应塔热风进口2321与热风输送器12的输送器热风出口122之间通过第二热风管路114连通。富氧反应气通过反应气管路30进行输送。反应气管路30和第二热风管路114均经过了第一换热器22，使反应气管路30中的富氧反应气在第一换热器22处与第二热风管路114中的热风进行热交换，从而对富氧反应气进行预热，并将预热后的富氧反应气通入到反应塔23内。需要说明的是，富氧反应气可以是压缩空气，也可以是氧气与压缩空气的混合物。

反应塔23的侧壁从上到下设置有多个第一反应气进口2323，每个第一反应气进口2323均被配置成通入经过热交换以后的富氧反应气。本申请实施例中，反应段232的侧壁设置有三个第一反应气进口2323，分离段233的侧壁设置有一个第一反应气进口2323，四个第一反应气进口2323均与反应气管路30连通，以便预热后的富氧反应气通入反应塔23内。多个第一反应气进口2323的设置，可以在反应塔23内形成更多富氧反应气与碱液和锰矿粉接触的反应区域，使锰矿粉的转化率更高。

进一步地，反应塔23的下端设置有第二反应气进口2331，第二反应气进口2331与反应塔23内的腔体连通，第二反应气进口2331被配置成使反应塔23的下端通入经过热交换以后的富氧反应气。也就是说，分离段233的下端设置有排液口2332，排液口2332可以将反应后的物料排出反应塔23，反应后的物料中可能有部分二氧化锰的残留，第二反应气进口2331与排液口2332连通，通过第二反应气进口2331的设置，可以使未反应的二氧化锰在分离段233与富氧反应气进行反应，从而进一步提高二氧化锰的转化率。

请继续参阅图1，本申请实施例中，生产系统还包括锰酸钾结晶装置40和锰酸钾分离装置50，锰酸钾结晶装置40与反应塔23的塔底连通。可以在排液口2332设置三通阀2333，三通阀2333的第一接口连通排液口2332，三通阀2333的第二接口连通第二反应气进口2331，三通阀2333的第三接口连通锰酸钾结晶装置40，通过控制三通阀2333的阀芯，从而控制反应气进入反应塔23内或反应后的物料进入锰酸钾结晶装置40内。

锰酸钾分离装置50与锰酸钾结晶装置40连通，锰酸钾分离装置50与碱液进口212连通，使锰酸钾分离装置50分离出的碱液进入碱液加热装置21内。反应后的物料通过排液口2332经过三通阀2333以后进入锰酸钾结晶装置40内进行结晶，再进入锰酸钾分离装置50内进行分离，将锰酸钾和未反应的碱液分离，分离出的碱液从碱液进口212通入碱液加热装置21内，利于碱液的回收利用。

进一步地，反应塔热风进口2321位于反应段232的靠近投料段231的一侧，反应塔热风出口2322位于反应段232的靠近分离段233的一侧。反应塔热风出口2322处设置有第一热风管路235，第一热风管路235上设置有引风机236，通过引风机236的作用，使反应塔23内的热风从上到下流动后通过第一热风管路235输出，使热风与反应塔23内物料逆流，热风与物料之间的温差大，增强换热效果，有利于反应塔23内物料加热和保温。

本申请实施例中，为了进一步对第一热风管路235中的热风进行利用，第一热风管路235上设置有第二换热器60，引风机236位于反应塔热风出口2322和第二换热器60之间，助燃风管路1121也经过第二换热器60，第二换热器60被配置成将助燃风与经过反应塔23以后的热风进行热交换，第一热风管路235中的热风与助燃风管路1121中的助燃风在第二换热器60处进行热交换，助燃风管路1121被配置成将经过第二换热器60的助燃风通入热风发生装置10内，利用热风中的热量对助燃风进行预热，从而将可以将预热后的助燃风通过助燃风进口112输入热风发生器11内。可以对热风中的热量进行进一步利用。

可选地，助燃风管路1121上设置有助燃风风机1122，通过助燃风风机1122的设置，可以将助燃风引入助燃风管路1121内，以便对助燃风进行预热并通入热风发生器11内。

为了进一步对第一热风管路235中的热风进行利用，第一热风管路235上设置有第三换热器70，第三换热器70位于第二换热器60的后端，也就是说，第一热风管路235中的热风先经过第二换热器60以后再经过第三换热器70。第三换热器70被配置成将工艺水与经过第二换热器60以后的热风进行热交换。

为了使工艺水与第一热风管路235内热风在第三换热器70处进行热交换，输送工艺水的工艺水管路71经过第三换热器70，从而对工艺水进行预热。由于工艺水管路71被配置成将经过第三换热器70进行热交换的工艺水输送至锰酸钾分离装置50内，所以，通过工艺水管路71将预热后的工艺水输送至锰酸钾分离装置50中，可以对分离出来的锰酸钾进行溶解，以便后续工序对锰酸钾的使用。

为了调节热风发生器11的热风口113输出的热风的温度，在热风发生器11上设置循环风进口115，循环风进口115处连接有循环风管路116，循环风管路116被配置成将经过生产装置20以后的热风通入热风发生器11内调节热风温度。进一步地，循环风管路116被配置成将经过反应塔23以后的热风通入热风发生器11内。更进一步地，循环风管路116被配置成将经过第二换热器60热交换以后的热风通入热风发生装置10内。

所以，循环风管路116的一端与循环风进口115连通，另一端与第一热风管路235连通，且循环风管路116与第一热风管路235的连接处位于第二换热器60和第三换热器70之间，循环风管路116上设置有循环风风机118，利用循环风风机118的作用，可以将第一热风管路235中的热风引入循环风管路116中，通过循环风进口115进入热风发生器11内。

正常情况下，天然气燃烧，火焰的温度可以达到1000℃以上，也就是说，如果不将循环风引入至热风发生器11内，则从热风口113输出至热风流通通道121内的热风温度很高，达到1000℃以上，不利于生产系统中各工艺节点的温度的控制。

而热风经过了碱液加热装置21、第一换热器22、反应塔23和第二换热器60以后，热风的大部分热量已经被利用，热风的温度降低。通过循环风管路116将温度降低的热风引入至热风发生器11内，使天然气燃烧产生的热风与温度较低的热风混合，调节热风口113输送的热风的温度为600～800℃，使进入热风流通通道121内的热风的温度在600～800℃之间(温度降低)，可以进一步对热风中的热量进行利用，节能减排。

为了控制混合后的热风温度在600～800℃之间，可以在循环风管路116上设置第一阀门117，通过第一阀门117的设置，可以调节经过第二换热器60以后的热风的进入热风发生器11内的流量，避免过多的热风通入热风发生器11内，避免热风发生器11输出的热风的温度过高或过低，以便调节热风发生装置10输出的热风的温度在一个合适的范围之内。

进一步地，第一热风管路235上设置有第二阀门72，第二阀门72位于第三换热器70和第二换热器60之间，第二阀门72位于第三换热器70和循环风管路116与第一热风管路235的连接处之间。通过第二阀门72的设置，可以与第一阀门117配合，以便调节经过第二换热器60以后的热风进入热风发生器11的量，以及经过第三换热器70的量，从而使整个生产系统的热量利用率更高，且可以使生产系统的各个工艺节点的温度在合适的范围之内。

本申请实施例中，600～800℃的热风在热风流通通道121内经过碱液加热装置21后，对固碱锅内的碱液加热，使碱液的温度≥250℃，且控制热风流通通道121内的热风的负压在-50～-10Pa。同时，热风经过碱液加热装置21以后，从输送器热风出口122输出的热风的温度为300～350℃，第二热风管路114内的300～350℃的热风在第一换热器22处与反应气管路30内的富氧反应气进行热交换，使富氧反应气的温度为250℃以上。

经过第一换热器22后的热风从反应塔热风进口2321处进入反应塔23内，通过第一换热器22后的温度大于250℃富氧反应气从多个第一反应气进口2323和第二反应气进口2331进入反应塔23内，从而控制反应塔23内的温度为250～270℃。

通过引风机236的作用，将反应塔23内的热风通过反应塔热风出口2322输出至第一热风管路235内，第一热风管路235内的热风在第二换热器60处与助燃风管路1121内的助燃风进行热交换，对助燃风进行预热，将预热后的助燃风通过助燃风进口112通入热风发生器11内。

经过第二换热器60的一部分热风经过第二阀门72以后继续经过第三换热器70，第一热风管路235中的热风与工艺水管路71中的工艺水在第三换热器70处进行热交换，对工艺水进行预热，获得温度为80～90℃的工艺水，热风经过第三换热器70以后，排出生产系统的热风的温度为120～150℃之间，通过上述系统，可以使排出的热风的流量减小，热风的温度也较低，热量的利用率更高。

另一部分热风经过第一阀门117以后通过循环风风机118引入循环风管路116内，并输送至热风发生器11内，进行热风的温度调节，使从热风口113输出的热风的温度为600～800℃。如此循环。

本申请实施例提供的锰酸钾的生产系统及生产方法的有益效果包括：

(1)、热风发生器11产生的热风经过了多次利用，第一次：对固碱锅内的碱液进行加热；第二次：对经过第一换热器22的富氧反应气进行加热；第三次：对反应塔23进行加热保温；第四次：对经过第二换热器60的助燃风进行加热；第五次：对经过第三换热器70的工艺水进行加热。可以提高天然气燃烧的热量利用率，生产系统的热量利用率达到95％以上，反应塔23有效容积生产能力达到0.035～0.04t/m3·h。

(2)、通过循环风管路116的作用，可以调节热风口113处排出的热风的温度，以便控制生产系统中每一个工艺节点的温度范围，使各工艺节点的温度在最佳温度范围之内，以便提高锰酸钾的产能，降低成产成本。且循环风管路116的设置，可以进一步对热风进行利用，提高热风的利用率。

(3)、将热风口113排出的热风的温度调低，可以使整个生产系统的其他管路、设备在相对较低的温度范围内运行，对设备和管路的材质要求降低，延长设备的使用周期，节约了大量的设备投资和维修成本。

(4)、在排液口2332处设置第二反应气进口2331，可以提高二氧化锰的转化率，降低生产成本。

第二实施例：本实施例提供了一种锰酸钾的生产系统，本实施例是在第一实施例的技术方案的基础上进行的改进，第一实施例描述的技术方案同样适用于本实施例，第一实施例已经公开的技术方案不再重复描述，本实施例与第一实施例的不同在于：循环风管路116的远离热风发生器11的一端的安装位置不同。

图2为本申请实施例提供的锰酸钾的生产系统的第二流程结构示意图。请参阅图2，图2中箭头所指的方向为流体的流动方向，本申请实施例中，循环风管路116被配置成将经过生产装置20以后的热风通入热风发生器11内调节热风温度。进一步地，循环风管路116被配置成将经过反应塔23以后的热风通入热风发生器11内。

循环风管路116的一端与循环风进口115连通，另一端与第一热风管路235连通，且循环风管路116与第一热风管路235的连接处位于第二换热器60和反应塔23之间。进一步地，循环风管路116的远离热风发生器11的一端位于引风机236和第二换热器60之间。循环风管路116上设置有循环风风机118，利用循环风风机118的作用，可以将第一热风管路235中的热风引入循环风管路116中，通过循环风进口115进入热风发生器11内。

第一热风管路235中的热风从反应塔23输出以后，经过引风机236以后分流，一部分热风通过循环风管路116输送至热风发生器11内，以调节热风发生器11的热风口113输出的热风温度，一部分热风在第一热风管路235中继续输送，经过第二换热器60对助燃风进行预热，再经过第三换热器70对工艺水进行预热，然后排出生产系统。

本申请实施例中，循环风管路116上设置有第一阀门117，第一热风管路235上设置有第二阀门72，且第二阀门72位于引风机236和第二换热器60之间，也就是说，第二阀门72位于第一热风管路235与循环风管路116的连接处与第二换热器60之间，以便调节进入热风发生器11中的热风的量以及调节经过第二换热器60的热风的量。

第三实施例：本实施例提供了一种锰酸钾的生产系统，本实施例是在第一实施例的技术方案的基础上进行的改进，第一实施例描述的技术方案同样适用于本实施例，第一实施例已经公开的技术方案不再重复描述，本实施例与第一实施例的不同在于：循环风管路116的远离热风发生器11的一端的安装位置不同。

图3为本申请实施例提供的锰酸钾的生产系统的第三流程结构示意图。请参阅图3，图3中箭头所指的方向为流体的流动方向，本申请实施例中，循环风管路116被配置成将经过生产装置20以后的热风通入热风发生器11内调节热风温度。进一步地，循环风管路116被配置成将经过反应塔23以后的热风通入热风发生器11内。更进一步地，循环风管路116被配置成将经过第三换热器70进行热交换以后的热风通入热风发生装置10内。

循环风管路116的一端与循环风进口115连通，另一端与第一热风管路235连通，且循环风管路116与第一热风管路235的连接处位于第三换热器70之后。进一步地，第一热风管路235经过第三换热器70之后，与循环风管路116的远离热风发生器11的一端连接。循环风管路116上设置有循环风风机118，利用循环风风机118的作用，可以经过第三换热器70的热风引入循环风管路116中，通过循环风进口115进入热风发生器11内。

第一热风管路235中的热风经过第三换热器70以后分流，一部分热风通过循环风管路116输送至热风发生器11内，以调节热风发生器11的热风口113输出的热风温度，一部分热风通过第一热风管路235的端部排出生产系统。

本申请实施例中，循环风管路116上设置有第一阀门117，第一热风管路235上设置有第二阀门72，且第二阀门72位于第三换热器70的远离第二换热器60的一端，以便调节进入热风发生器11中的热风的量以及调节排出生产系统的热风的量。

第四实施例：本实施例提供了一种锰酸钾的生产系统，本实施例是在第二实施例的技术方案的基础上进行的改进，第二实施例描述的技术方案同样适用于本实施例，第二实施例已经公开的技术方案不再重复描述，本实施例与第二实施例的不同在于：热风经过生产装置20中的各设备的顺序不同。

图4为本申请实施例提供的锰酸钾的生产系统的第四流程结构示意图。请参阅图4，图4中箭头所指的方向为流体的流动方向，本申请实施例中，生产装置20包括碱液加热装置21、反应塔23和第一换热器22。热风发生器11中产生的热风经过碱液加热装置21、反应塔23和第一换热器22以后，可以吸收热风中的部分热量，使热风的温度降低。

本申请实施例中，热风输送器12内的热风经过碱液加热装置21，从热风输送器12的输送器热风出口122输出的热风进入反应塔23内，进行热风的利用。通过引风机236的作用，将热风从反应塔23的反应塔热风出口2322引出至第一热风管路235内，并在第一热风管路235上设置第一换热器22。

第一换热器22被配置成使富氧反应气与经过反应塔23以后的热风热交换，反应塔23被配置成接收来自碱液加热装置21的被加热后的碱液以及来自第一换热器22的经过热交换的富氧反应气和热风。经过第一换热器22后的富氧反应气通过第一反应气进口2323和第二反应气进口2331输送至反应塔23内，经过第一换热器22后热风继续通过第一热风管路235经过第二换热器60和第三换热器70。

可选地，循环风管路116被配置成将经过第一换热器22以后的热风通入热风发生器11内。循环风管路116的一端与循环风进口115连通，另一端与第一热风管路235连通，且循环风管路116与第一热风管路235的连接处位于第一换热器22和第二换热器60之间。进一步地，循环风管路116的远离热风发生器11的一端位于引风机236和第二换热器60之间。循环风管路116上设置有循环风风机118，利用循环风风机118的作用，可以将第一热风管路235中的热风引入循环风管路116中，通过循环风进口115进入热风发生器11内。

以上所述仅为本申请的一部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种锰酸钾的生产系统，其特征在于，包括：

热风发生装置，所述热风发生装置被配置成以燃烧燃气的方式提供热风；

生产装置，所述生产装置被配置成吸收所述热风发生装置产生的热风中的热量；

循环风管路，所述循环风管路被配置成将经过所述生产装置以后的热风通入所述热风发生装置内调节热风温度；

所述生产装置包括：

碱液加热装置，所述碱液加热装置被配置成吸收所述热风发生装置产生的热风中的热量并对所述碱液加热装置内的碱液加热；

第一换热器，所述第一换热器被配置成使富氧反应气与经过所述碱液加热装置以后的热风进行热交换；

反应塔，所述反应塔被配置成接收来自所述碱液加热装置的被加热后的碱液以及来自所述第一换热器的经过热交换以后的所述富氧反应气和热风；

所述循环风管路被配置成将经过所述反应塔以后的热风通入所述热风发生装置内；

所述热风发生装置包括热风发生器和热风输送器，所述热风发生器被配置成以燃烧燃气的方式提供热风，所述热风发生器与所述热风输送器直接连接且连通，所述热风输送器内具有热风流通通道，所述热风流通通道被配置成供所述热风发生器产生的热风通过，且所述热风流通通道内设置有所述碱液加热装置。

2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述碱液加热装置具有容纳碱液的内腔，形成所述内腔的外壳位于所述热风流通通道内；

所述碱液加热装置的第一端位于所述热风输送器外，所述第一端设置有碱液进口和碱液出口，所述碱液出口与所述反应塔连通。

3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述热风输送器上设置有泄爆口，所述泄爆口与所述热风流通通道连通。

4.根据权利要求1~3任一项所述的生产系统，其特征在于，还包括第二换热器，所述第二换热器被配置成将助燃风与经过所述反应塔以后的热风进行热交换；

助燃风管路，所述助燃风管路被配置成将经过所述第二换热器的助燃风通入所述热风发生装置内；

所述循环风管路被配置成将经过所述第二换热器热交换以后的热风通入所述热风发生装置内。

5.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于，所述循环风管路上设置有第一阀门，所述循环风管路被配置成将经过所述第二换热器热交换以后的热风通入所述热风发生器内。

6.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，还包括相互连通的锰酸钾结晶装置和锰酸钾分离装置，所述锰酸钾结晶装置与所述反应塔的塔底连通，所述锰酸钾分离装置与所述碱液加热装置连通，使所述锰酸钾分离装置分离出的碱液进入所述碱液加热装置内。

7.根据权利要求6所述的生产系统，其特征在于，还包括第三换热器，所述第三换热器被配置成将工艺水与经过所述第二换热器以后的热风进行热交换。

8.根据权利要求7所述的生产系统，其特征在于，还包括第一热风管路，所述第一热风管路经过所述第二换热器和所述第三换热器，所述第一热风管路上设置有第二阀门，所述第二阀门位于所述第二换热器和所述第三换热器之间。

9.根据权利要求7或8所述的生产系统，其特征在于，还包括工艺水管路，所述工艺水管路配置成将经过所述第三换热器热交换以后的工艺水输送至所述锰酸钾分离装置内。

10.根据权利要求1~3任一项所述的生产系统，其特征在于，所述反应塔的侧壁从上到下设置有多个第一反应气进口，每个所述第一反应气进口均被配置成通入经过热交换以后的所述富氧反应气。

11.根据权利要求10所述的生产系统，其特征在于，所述反应塔的下端设置有第二反应气进口，所述第二反应气进口与所述反应塔内的腔体连通，所述第二反应气进口被配置成使所述反应塔的下端通入经过热交换以后的所述富氧反应气。

12.一种锰酸钾的生产方法，其特征在于，适用于权利要求1~11任一项所述的锰酸钾的生产系统，所述生产方法包括：

所述热风发生装置产生的热风对所述生产装置内的物料进行加热保温；

将经过所述生产装置以后的热风通过所述循环风管路通入所述热风发生装置内调节所述热风发生装置内产生的热风的温度。

13.根据权利要求12所述的生产方法，其特征在于，所述生产装置包括碱液加热装置、第一换热器和反应塔；所述生产方法包括：

通过所述循环风管路将经过所述反应塔后的热风通入所述热风发生装置内，使经过所述反应塔后的热风与所述热风发生器内燃气燃烧产生的热风混合，控制热风的温度为600~800℃；

600~800℃的热风经过所述碱液加热装置后，使碱液加热装置内的碱液的温度≥250℃；

热风经过所述碱液加热装置以后的温度为300~350℃，300~350℃的热风在所述第一换热器处对富氧反应气进行加热，使加热后的富氧反应气的温度为250℃以上；

将经过所述第一换热器后的热风和加热后的温度为250℃以上的富氧反应气通入所述反应塔内控制所述反应塔内的温度为250~270℃。

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