CN112794345A - 一种氯化钾制硫酸钾设备及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氯化钾制硫酸钾设备及其制造工艺，涉及硫酸钾生产领域一种氯化钾制硫酸钾设备，包括外壳，所述外壳的顶端连接有混料机构，所述外壳内壁安装有筛分机构，所述外壳的外壁位于筛分机构的一侧安装有粉碎机构。本发明通过设置的筛分机构以及粉碎机构，在原料混合之后进入到收集仓内，在重力的作用下落在筛分机构上，此时启动旋转电机，旋转电机的输出端带动旋转轴转动，旋转轴通过外壁的棱条带动套环转动，套环通过外壁开设的多组连接杆带动筛分机构转动，从而使筛分机构转动对硫酸钾进行过滤，能够有效的对结块进行处理，提高了产品的品质，有效解决了硫酸钾结块不便处理的问题。

Description

一种氯化钾制硫酸钾设备及其制造工艺

技术领域

本发明涉及硫酸钾生产领域，具体为一种氯化钾制硫酸钾设备及其制造工艺。

背景技术

硫酸钾是一种无机盐，化学式为KsSO4，一般K含量为50％～52％，S含量约为18％，硫酸钾纯品是无色结晶体，农用硫酸钾外观多呈淡黄色，硫酸钾的吸湿性小，不易结块，物理性状良好，施用方便，是很好的水溶性钾肥，硫酸钾特别适用于忌氯喜钾的经济作物，如烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等，硫酸钾一般会通过曼海姆法进行生产，曼海姆法中的核心为曼海姆炉，曼海姆炉又称硫酸钾反应炉，整台炉是由燃烧室(加热室)、反应室、搅拌器、两只燃烧器(燃嘴)、进料器和出料口等组成。

但是现有的硫酸钾在生产结束后，通常会采用石膏粉对其内部的游离酸进行中和处理，但是在混合过程中，产品和石膏粉通常都是粉末状，在混合过程中不能充分的对其进行混合，而且在混合过程中，会导致部分硫酸钾结块，影响产品的品质。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决混料过程中不能充分将产品与石膏粉混合、硫酸钾结块不便处理的问题，提供一种氯化钾制硫酸钾设备及其制造工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氯化钾制硫酸钾设备，包括外壳，所述外壳的顶端连接有混料机构，所述外壳内壁安装有筛分机构，所述外壳的外壁位于筛分机构的一侧安装有粉碎机构，所述粉碎机构远离筛分机构的一侧连接有回料机构，所述外壳的内壁位于筛分机构的上方安装有第一弹簧轴，所述外壳的内壁位于筛分机构与粉碎机构之间安装有第二弹簧轴；

所述混料机构的顶端安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有送料螺杆，所述送料螺杆的两侧位于混料机构的外壁皆安装有进料口，所述送料螺杆的端部位于混料机构的内部连接有联轴器，所述联轴器的外侧开设有多组滚珠，且每组滚珠延伸至混料机构的内部皆连有搅拌螺杆，每组所述搅拌螺杆远离联轴器的端部皆连接有斜齿轮，所述混料机构的内壁开设有与斜齿轮相匹配的齿轮槽，每两组所述搅拌螺杆之间皆设置有隔板，且隔板的端部固定在联轴器的外壁；

所述筛分机构包括有位于外壳外壁的旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有旋转轴，所述旋转轴的外壁位于外壳的外侧套接有主动齿，所述主动齿的外壁套接有皮带，所述旋转轴的外壁位于外壳的内壁开设有多组棱条，所述旋转轴的外壁位于外壳的内部套接有多组套环，且每组套环的外壁皆开设有多组连接杆，所述连接杆的外侧延伸至筛分机构的内部连接有筛网，所述筛网的外壁开设有多组推板，所述筛分机构的端部开设有限位槽，所述外壳的内壁远离旋转电机的一侧安装有气缸，所述气缸的输出端连接有固定盘，且固定盘的外壁开设有多组连接杆，每组所述连接杆的端部皆连接有连接球，所述连接杆通过连接球与限位槽滑动连接；

所述粉碎机构的外壁开设有从动齿，所述从动齿的外壁与皮带的内壁卡合，所述从动齿的一侧连接有延伸至粉碎机构内部的驱动轴，所述驱动轴的外侧开设有粉碎齿，所述粉碎机构的内壁开设有与粉碎齿相匹配的固定齿，所述粉碎机构的外侧位于筛分机构的一侧开设有回收口。

优选地，所述混料机构的底端位于外壳的内部开设有收集仓，所述外壳的底端位于筛分机构的下方开设有排料口，所述混料机构的底端开设有多组下料口，所述混料机构通过下料口与收集仓接通。

优选地，所述回料机构的底端安装有回料电机，所述回料电机的输出端连接有回料螺杆，所述回料螺杆延伸至收集仓的内部连接有回料口，所述回料口的外壁开设有斜面。

优选地，所述搅拌螺杆通过滚珠与联轴器转动连接，所述齿轮槽的内壁开设有与斜齿轮相匹配的卡齿，所述齿轮槽通过卡齿与斜齿轮啮合连接。

优选地，所述套环的内壁开设有多组条线槽，所述套环通过条线槽与棱条卡合连接，且套环通过内壁与旋转轴滑动连接。

优选地，所述第一弹簧轴的外壁开设有第一挡板，所述第一挡板的端部与筛网的外壁贴合，所述外壳的内壁开设有与第一挡板相匹配的凹槽，所述第二弹簧轴的外壁连接有第二挡板，所述第二挡板的端部也与筛网的外壁贴合，所述粉碎机构的外壁开设有与第二挡板相匹配的凹槽。

优选地，所述工作流程如下：

S1：原料处理工段，水分在6％原料氯化钾在密闭库房内搅拌混合破碎到l00％小于1毫米后，经过输送设备至料仓；

S2：预反应转化工段，原料氯化钾经计量后进入反应槽与经过计量98％硫酸进行混合，通入蒸汽加热至120℃以促进其反应，经过四个带搅拌反应区反应生成硫酸氢钾，此反应能转化80％氯化钾，反应不够彻底。此过程靠自身反应热就可以实现第一步转化，为第二部转化节约的燃料；

S3：曼海姆炉转化工段，来自预反应转化不彻底的硫酸氢钾经计量后加进曼海姆炉中，同时氯化钾也经计量后加进曼海姆炉中继续混合反应。曼海姆炉是一种外加热式机械炉，用各种特殊的耐火材料砖砌成，炉膛内温度500-600℃左右。炉膛内设有一个底部传动的耙子，反应物料不断被传动的耙子由中央推向边缘，最后由出料口排出炉外。曼海姆炉生产硫酸钾所需的热量由电加热器提供，反应室的温度应保持在540℃以上，以维持正常的反应温度，因采用电加热器作为热能的来源，不会产生烟气，没有污染物产生；

S4：盐酸解析工段和废盐酸处置，来自硫酸钾装置反应槽、反应炉的气体(氯化氢及杂质)经空冷器冷却后，先进入冷却洗涤器和粗洗涤塔(填料塔)，经浓盐酸洗涤除去氯化钾和硫酸后，再进入吸收塔(降膜塔)。在常压下用稀盐酸作吸收液，经两段吸收，在第二段降膜吸收塔底得到浓盐酸。少量未吸收的氯化氢和气体杂质，经氯化氢回收塔和尾气清洗塔进一步用水吸收氯化氢后，尾气经引风机排空。控制最末一级洗涤塔塔底混液中硫酸含量小于10％(质量分数)，送入混酸贮罐。二段降膜吸收塔底的浓盐酸送入盐酸解吸塔解吸出氯化氢气体。解吸塔顶部温度控制在60℃左右，塔底温度控制在120℃左右。解吸塔顶氯化氢气体出口压力控制在200kPa左右。解吸塔底稀盐酸经水冷却后返回一段降膜吸收塔顶做吸收液。解吸塔顶氯化氢气体经水冷和-15℃盐水冷冻脱水后，纯度达99％以上。经过吸收合格后打入盐酸储罐；废盐酸处置装置有一废盐酸储罐，通过脱色处理器脱色后作为罐区防逸洗涤塔的洗涤酸循环洗涤，当浓度达到31％后再打入盐酸解析粗洗涤塔(填料塔)，循环洗涤吸收脱色合格后打入盐酸储罐。废盐酸处置回收率90％，2万吨/年废盐酸通过处置能够产生1.8万吨/年合格盐酸；

S5：包装工段，温度约400℃的硫酸钾经内螺旋加水夹套冷却器冷却到100～150℃后送去筛分、破碎。筛下成品硫酸钾用中和调理剂中和后进入产品料仓，经过计量包装后送成品仓库。筛上硫酸钾经破碎后即可做为返料返回曼海姆炉，也可做为另一种规格产品包装出售。

优选地，所述中和调理剂要用高品质的天然石膏粉，且每吨硫酸钾加入量不超过40公斤，且生产硫酸钾废水有冲洗地面废水和超纯水制备脱盐水产生的废水，进行收集中和后用到硫酸装置原料、硫酸渣增湿。生活污水通过处理进行绿化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置的混料机构，首先将冷却后的硫酸钾通过进料口注入到混料机构内，并通另一组进料口将石膏按照比例注入到混料机构内，随后启动驱动电机带动送料螺杆转动，通过送料螺杆将硫酸钾与石膏同步送入到搅拌螺杆内，且送料螺杆转动的同时带动联轴器转动，联轴器通过滚珠带动外侧的多组搅拌螺杆环绕联轴器转动，搅拌螺杆的端部连接有斜齿轮，斜齿轮在搅拌螺杆的带动下在齿轮槽内转动，进而对斜齿轮进行推动，从而带动搅拌螺杆自转，硫酸钾以及石膏沿着隔板下滑至搅拌螺杆内，并在搅拌螺杆的搅拌下不断混合移动，从而能够对硫酸钾与石膏粉进行充分混合，当硫酸钾及石膏粉在搅拌螺杆的推动下移动到搅拌螺杆的端部时，通过下料口能够将混合完毕的硫酸钾注入到收集仓内完成混合，能够充分的对硫酸钾进行混合，提高使用效率，有效解决了混料过程中不能充分将产品与石膏粉混合的问题；

2.通过设置的筛分机构以及粉碎机构，在原料混合之后进入到收集仓内，在重力的作用下落在筛分机构上，此时启动旋转电机，旋转电机的输出端带动旋转轴转动，旋转轴通过外壁的棱条带动套环转动，套环通过外壁开设的多组连接杆带动筛分机构转动，从而使筛分机构转动对硫酸钾进行过滤，符合要求的原料穿过筛网进入到排料口内，大型的结块等杂质停留在筛分机构上方，此时启动气缸，气缸的输出端拉动固定盘进行往复运动，固定盘通过外侧的多组连接杆与限位槽卡合连接，从而能够带动筛分机构沿着旋转轴进行晃动，对附着在筛网外壁的原料进行筛选，方便原料穿过筛网防止堵塞，并在推板的推动下穿过回收口进入到粉碎机构内，旋转电机的输出端带动主动齿转动，主动齿带动外壁的皮带转动，皮带带动从动齿转动，从而带动驱动轴和粉碎齿转动，使粉碎齿与固定齿啮合对结块进行破碎，破碎后硫酸钾进入到回料机构内，启动回料电机，回料电机的输出端带动回料螺杆转动对破碎料进行运输，使破碎料能够穿过回料口进入到收集仓内进行二次筛选，直至结块完全粉碎完毕，能够有效的对结块进行处理，提高了产品的品质，有效解决了硫酸钾结块不便处理的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的结构示意图；

图3为本发明图1中B处的结构示意图；

图4为本发明的收集仓剖面结构示意图；

图5为本发明的混料机构剖面结构示意图；

图6为本发明的推板分布结构示意图；

图7为本发明的筛分机构结构示意图；

图8为本发明的皮带传动结构示意图；

图9为本发明的固定盘结构示意图；

图10为本发明的套环安装结构示意图；

图11为本发明的粉碎机构剖面结构示意图；

图12为本发明的工作流程示意图。

图中：1、外壳；101、收集仓；102、排料口；103、回料口；104、斜面；2、混料机构；201、驱动电机；202、送料螺杆；203、进料口；204、联轴器；205、滚珠；206、搅拌螺杆；207、齿轮槽；208、斜齿轮；209、下料口；210、隔板；3、筛分机构；301、筛网；302、旋转轴；303、套环；304、连接杆；305、推板；306、限位槽；307、旋转电机；308、主动齿；309、气缸；310、固定盘；311、连接杆；312、棱条；4、粉碎机构；401、从动齿；402、驱动轴；403、粉碎齿；404、固定齿；405、回收口；5、回料机构；501、回料电机；502、回料螺杆；6、第一弹簧轴；601、第一挡板；7、第二弹簧轴；701、第二挡板；8、皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，一种氯化钾制硫酸钾设备，包括外壳1，外壳1的顶端连接有混料机构2，外壳1内壁安装有筛分机构3，外壳1的外壁位于筛分机构3的一侧安装有粉碎机构4，粉碎机构4远离筛分机构3的一侧连接有回料机构5，外壳1的内壁位于筛分机构3的上方安装有第一弹簧轴6，外壳1的内壁位于筛分机构3与粉碎机构4之间安装有第二弹簧轴7；

混料机构2的顶端安装有驱动电机201，驱动电机201的输出端连接有送料螺杆202，送料螺杆202的两侧位于混料机构2的外壁皆安装有进料口203，送料螺杆202的端部位于混料机构2的内部连接有联轴器204，联轴器204的外侧开设有多组滚珠205，且每组滚珠205延伸至混料机构2的内部皆连有搅拌螺杆206，每组搅拌螺杆206远离联轴器204的端部皆连接有斜齿轮208，混料机构2的内壁开设有与斜齿轮208相匹配的齿轮槽207，每两组搅拌螺杆206之间皆设置有隔板210，且隔板210的端部固定在联轴器204的外壁；

筛分机构3包括有位于外壳1外壁的旋转电机307，旋转电机307的输出端连接有旋转轴302，旋转轴302的外壁位于外壳1的外侧套接有主动齿308，主动齿308的外壁套接有皮带8，旋转轴302的外壁位于外壳1的内壁开设有多组棱条312，旋转轴302的外壁位于外壳1的内部套接有多组套环303，且每组套环303的外壁皆开设有多组连接杆304，连接杆304的外侧延伸至筛分机构3的内部连接有筛网301，筛网301的外壁开设有多组推板305，筛分机构3的端部开设有限位槽306，外壳1的内壁远离旋转电机307的一侧安装有气缸309，气缸309的输出端连接有固定盘310，且固定盘310的外壁开设有多组连接杆311，每组连接杆311的端部皆连接有连接球，连接杆311通过连接球与限位槽306滑动连接；

粉碎机构4的外壁开设有从动齿401，从动齿401的外壁与皮带8的内壁卡合，从动齿401的一侧连接有延伸至粉碎机构4内部的驱动轴402，驱动轴402的外侧开设有粉碎齿403，粉碎机构4的内壁开设有与粉碎齿403相匹配的固定齿404，粉碎机构4的外侧位于筛分机构3的一侧开设有回收口405。

请着重参阅图1与图5，混料机构2的底端位于外壳1的内部开设有收集仓101，外壳1的底端位于筛分机构3的下方开设有排料口102，混料机构2的底端开设有多组下料口209，混料机构2通过下料口209与收集仓101接通，通过下料口209能方便的将混合好的原料送入到收集仓101。

请着重参阅图1，回料机构5的底端安装有回料电机501，回料电机501的输出端连接有回料螺杆502，回料螺杆502延伸至收集仓101的内部连接有回料口103，回料口103的外壁开设有斜面104，通过回料机构5能够能够方便的对将粉碎好的原料送回至收集仓101内，且通过斜面104能够防止原料堆积在回料口103的外侧。

请着重参阅图1与图5，搅拌螺杆206通过滚珠205与联轴器204转动连接，齿轮槽207的内壁开设有与斜齿轮208相匹配的卡齿，齿轮槽207通过卡齿与斜齿轮208啮合连接，能够在带动搅拌螺杆206环绕联轴器204公转的同时，通过斜齿轮208与齿轮槽207啮合带动搅拌螺杆206自转。

请着重参阅图10，套环303的内壁开设有多组条线槽，套环303通过条线槽与棱条312卡合连接，且套环303通过内壁与旋转轴302滑动连接，能够对套环303进行限位，使套环303能够随着旋转轴302转动，而且也能保证在对筛分机构3进行晃动的同时，套环303能够沿着旋转轴302外壁滑动。

请着重参阅图2与图3，第一弹簧轴6的外壁开设有第一挡板601，第一挡板601的端部与筛网301的外壁贴合，外壳1的内壁开设有与第一挡板601相匹配的凹槽，第二弹簧轴7的外壁连接有第二挡板701，第二挡板701的端部也与筛网301的外壁贴合，粉碎机构4的外壁开设有与第二挡板701相匹配的凹槽，通过第一挡板601能够保证筛选原料时，原料不会进入到筛分机构3与外壳1之间的缝隙内，第二挡板701能够保证在对结块进行运输时，结块不会通过缝隙掉落至排料口102内。

请着重参阅图12，工作流程如下：

S1：原料处理工段，水分在6％原料氯化钾在密闭库房内搅拌混合破碎到l00％小于1毫米后，经过输送设备至料仓；

S2：预反应转化工段，原料氯化钾经计量后进入反应槽与经过计量98％硫酸进行混合，通入蒸汽加热至120℃以促进其反应，经过四个带搅拌反应区反应生成硫酸氢钾，此反应能转化80％氯化钾，反应不够彻底。此过程靠自身反应热就可以实现第一步转化，为第二部转化节约的燃料；

S3：曼海姆炉转化工段，来自预反应转化不彻底的硫酸氢钾经计量后加进曼海姆炉中，同时氯化钾也经计量后加进曼海姆炉中继续混合反应。曼海姆炉是一种外加热式机械炉，用各种特殊的耐火材料砖砌成，炉膛内温度500-600℃左右。炉膛内设有一个底部传动的耙子，反应物料不断被传动的耙子由中央推向边缘，最后由出料口排出炉外。曼海姆炉生产硫酸钾所需的热量由电加热器提供，反应室的温度应保持在540℃以上，以维持正常的反应温度，因采用电加热器作为热能的来源，不会产生烟气，没有污染物产生；

S4：盐酸解析工段和废盐酸处置，来自硫酸钾装置反应槽、反应炉的气体(氯化氢及杂质)经空冷器冷却后，先进入冷却洗涤器和粗洗涤塔(填料塔)，经浓盐酸洗涤除去氯化钾和硫酸后，再进入吸收塔(降膜塔)。在常压下用稀盐酸作吸收液，经两段吸收，在第二段降膜吸收塔底得到浓盐酸。少量未吸收的氯化氢和气体杂质，经氯化氢回收塔和尾气清洗塔进一步用水吸收氯化氢后，尾气经引风机排空。控制最末一级洗涤塔塔底混液中硫酸含量小于10％(质量分数)，送入混酸贮罐。二段降膜吸收塔底的浓盐酸送入盐酸解吸塔解吸出氯化氢气体。解吸塔顶部温度控制在60℃左右，塔底温度控制在120℃左右。解吸塔顶氯化氢气体出口压力控制在200kPa左右。解吸塔底稀盐酸经水冷却后返回一段降膜吸收塔顶做吸收液。解吸塔顶氯化氢气体经水冷和-15℃盐水冷冻脱水后，纯度达99％以上。经过吸收合格后打入盐酸储罐；废盐酸处置装置有一废盐酸储罐，通过脱色处理器脱色后作为罐区防逸洗涤塔的洗涤酸循环洗涤，当浓度达到31％后再打入盐酸解析粗洗涤塔(填料塔)，循环洗涤吸收脱色合格后打入盐酸储罐。废盐酸处置回收率90％，2万吨/年废盐酸通过处置能够产生1.8万吨/年合格盐酸；

S5：包装工段，温度约400℃的硫酸钾经内螺旋加水夹套冷却器冷却到100～150℃后送去筛分、破碎。筛下成品硫酸钾用中和调理剂中和后进入产品料仓，经过计量包装后送成品仓库。筛上硫酸钾经破碎后即可做为返料返回曼海姆炉，也可做为另一种规格产品包装出售。

请着重参阅图12，中和调理剂要用高品质的天然石膏粉，且每吨硫酸钾加入量不超过40公斤，且生产硫酸钾废水有冲洗地面废水和超纯水制备脱盐水产生的废水，进行收集中和后用到硫酸装置原料、硫酸渣增湿。生活污水通过处理进行绿化。

工作原理：首先将冷却后的硫酸钾通过进料口203注入到混料机构2内，并通另一组进料口203将石膏按照比例注入到混料机构2内，随后启动驱动电机201带动送料螺杆202转动，通过送料螺杆202将硫酸钾与石膏同步送入到搅拌螺杆206内，且送料螺杆202转动的同时带动联轴器204转动，联轴器204通过滚珠205带动外侧的多组搅拌螺杆206环绕联轴器204转动，搅拌螺杆206的端部连接有斜齿轮208，斜齿轮208在搅拌螺杆206的带动下在齿轮槽207内转动，进而对斜齿轮208进行推动，从而带动搅拌螺杆206自转，硫酸钾以及石膏沿着隔板210下滑至搅拌螺杆206内，并在搅拌螺杆206的搅拌下不断混合移动，从而能够对硫酸钾与石膏粉进行充分混合，当硫酸钾及石膏粉在搅拌螺杆206的推动下移动到搅拌螺杆206的端部时，通过下料口209能够将混合完毕的硫酸钾注入到收集仓101内完成混合，能够充分的对硫酸钾进行混合，提高使用效率；

在原料混合之后进入到收集仓101内，在重力的作用下落在筛分机构3上，此时启动旋转电机307，旋转电机307的输出端带动旋转轴302转动，旋转轴302通过外壁的棱条312带动套环303转动，套环303通过外壁开设的多组连接杆304带动筛分机构3转动，从而使筛分机构3转动对硫酸钾进行过滤，符合要求的原料穿过筛网301进入到排料口102内，大型的结块等杂质停留在筛分机构3上方，此时启动气缸309，气缸309的输出端拉动固定盘310进行往复运动，固定盘310通过外侧的多组连接杆311与限位槽306卡合连接，从而能够带动筛分机构3沿着旋转轴302进行晃动，对附着在筛网301外壁的原料进行筛选，方便原料穿过筛网301防止堵塞，且连接杆311的通过连接球和限位槽306卡合，能够在对筛分机构3进行单独方向限位的同时，使筛分机构3能够正常转动，且通过第一挡板601能够防止结块的原料堵塞在筛分机构3的外壁，通过第二挡板701能够对大型的结块进行阻挡，防止大型结块通过筛分机构3与回收口405之间的缝隙掉落至排料口102内，且通过第一弹簧轴6与第二弹簧轴7能够避免第一挡板601与第二挡板701对筛分机构3转动时造成阻挡，并在推板305的推动下穿过回收口405进入到粉碎机构4内，旋转电机307的输出端带动主动齿308转动，主动齿308带动外壁的皮带8转动，皮带8带动从动齿401转动，从而带动驱动轴402和粉碎齿403转动，使粉碎齿403与固定齿404啮合对结块进行破碎，破碎后硫酸钾进入到回料机构5内，启动回料电机501，回料电机501的输出端带动回料螺杆502转动对破碎料进行运输，使破碎料能够穿过回料口103进入到收集仓101内进行二次筛选，直至结块完全粉碎完毕，能够有效的对结块进行处理；

且曼海姆炉热源采用电加热器没有污染物的排放，曼海姆炉内反应分解产生氯化氢气体经过盐酸洗涤系统3级吸收后能够满足排放标准，曼海姆炉口处气体通过集气罩收集后送到盐酸洗涤系统进行吸收。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种氯化钾制硫酸钾设备，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的顶端连接有混料机构(2)，所述外壳(1)内壁安装有筛分机构(3)，所述外壳(1)的外壁位于筛分机构(3)的一侧安装有粉碎机构(4)，所述粉碎机构(4)远离筛分机构(3)的一侧连接有回料机构(5)，所述外壳(1)的内壁位于筛分机构(3)的上方安装有第一弹簧轴(6)，所述外壳(1)的内壁位于筛分机构(3)与粉碎机构(4)之间安装有第二弹簧轴(7)；

所述混料机构(2)的顶端安装有驱动电机(201)，所述驱动电机(201)的输出端连接有送料螺杆(202)，所述送料螺杆(202)的两侧位于混料机构(2)的外壁皆安装有进料口(203)，所述送料螺杆(202)的端部位于混料机构(2)的内部连接有联轴器(204)，所述联轴器(204)的外侧开设有多组滚珠(205)，且每组滚珠(205)延伸至混料机构(2)的内部皆连有搅拌螺杆(206)，每组所述搅拌螺杆(206)远离联轴器(204)的端部皆连接有斜齿轮(208)，所述混料机构(2)的内壁开设有与斜齿轮(208)相匹配的齿轮槽(207)，每两组所述搅拌螺杆(206)之间皆设置有隔板(210)，且隔板(210)的端部固定在联轴器(204)的外壁；

所述筛分机构(3)包括有位于外壳(1)外壁的旋转电机(307)，所述旋转电机(307)的输出端连接有旋转轴(302)，所述旋转轴(302)的外壁位于外壳(1)的外侧套接有主动齿(308)，所述主动齿(308)的外壁套接有皮带(8)，所述旋转轴(302)的外壁位于外壳(1)的内壁开设有多组棱条(312)，所述旋转轴(302)的外壁位于外壳(1)的内部套接有多组套环(303)，且每组套环(303)的外壁皆开设有多组连接杆(304)，所述连接杆(304)的外侧延伸至筛分机构(3)的内部连接有筛网(301)，所述筛网(301)的外壁开设有多组推板(305)，所述筛分机构(3)的端部开设有限位槽(306)，所述外壳(1)的内壁远离旋转电机(307)的一侧安装有气缸(309)，所述气缸(309)的输出端连接有固定盘(310)，且固定盘(310) 的外壁开设有多组连接杆(311)，每组所述连接杆(311)的端部皆连接有连接球，所述连接杆(311)通过连接球与限位槽(306)滑动连接；

所述粉碎机构(4)的外壁开设有从动齿(401)，所述从动齿(401)的外壁与皮带(8)的内壁卡合，所述从动齿(401)的一侧连接有延伸至粉碎机构(4)内部的驱动轴(402)，所述驱动轴(402)的外侧开设有粉碎齿(403)，所述粉碎机构(4)的内壁开设有与粉碎齿(403)相匹配的固定齿(404)，所述粉碎机构(4)的外侧位于筛分机构(3)的一侧开设有回收口(405)。

2.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾设备，其特征在于：所述混料机构(2)的底端位于外壳(1)的内部开设有收集仓(101)，所述外壳(1)的底端位于筛分机构(3)的下方开设有排料口(102)，所述混料机构(2)的底端开设有多组下料口(209)，所述混料机构(2)通过下料口(209)与收集仓(101)接通。

3.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾设备，其特征在于：所述回料机构(5)的底端安装有回料电机(501)，所述回料电机(501)的输出端连接有回料螺杆(502)，所述回料螺杆(502)延伸至收集仓(101)的内部连接有回料口(103)，所述回料口(103)的外壁开设有斜面(104)。

4.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾设备，其特征在于：所述搅拌螺杆(206)通过滚珠(205)与联轴器(204)转动连接，所述齿轮槽(207)的内壁开设有与斜齿轮(208)相匹配的卡齿，所述齿轮槽(207)通过卡齿与斜齿轮(208)啮合连接。

5.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾设备，其特征在于：所述套环(303)的内壁开设有多组条线槽，所述套环(303)通过条线槽与棱条(312)卡合连接，且套环(303)通过内壁与旋转轴(302)滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾设备，其特征在于：所述第一弹簧轴(6)的外壁开设有第一挡板(601)，所述第一挡板(601)的端部与筛网(301)的外壁贴合，所述外壳(1)的内壁开设有与第一挡板(601)相匹配的凹槽，所述第二弹簧轴(7)的外壁连接有第二挡板(701)，所述第二挡板(701)的端部也与筛网(301)的外壁贴合，所述粉碎机构(4)的外壁开设有与第二挡板(701)相匹配的凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种氯化钾制硫酸钾制造工艺，其特征在于：所述工作流程如下：

S1：原料处理工段，水分在6％原料氯化钾在密闭库房内搅拌混合破碎到l00％小于1毫米后，经过输送设备至料仓；

S2：预反应转化工段，原料氯化钾经计量后进入反应槽与经过计量98％硫酸进行混合，通入蒸汽加热至120℃以促进其反应，经过四个带搅拌反应区反应生成硫酸氢钾，此反应能转化80％氯化钾，反应不够彻底。此过程靠自身反应热就可以实现第一步转化，为第二部转化节约的燃料；

S3：曼海姆炉转化工段，来自预反应转化不彻底的硫酸氢钾经计量后加进曼海姆炉中，同时氯化钾也经计量后加进曼海姆炉中继续混合反应。曼海姆炉是一种外加热式机械炉，用各种特殊的耐火材料砖砌成，炉膛内温度500-600℃左右。炉膛内设有一个底部传动的耙子，反应物料不断被传动的耙子由中央推向边缘，最后由出料口排出炉外。曼海姆炉生产硫酸钾所需的热量由电加热器提供，反应室的温度应保持在540℃以上，以维持正常的反应温度，因采用电加热器作为热能的来源，不会产生烟气，没有污染物产生；

S4：盐酸解析工段和废盐酸处置，来自硫酸钾装置反应槽、反应炉的气体(氯化氢及杂质)经空冷器冷却后，先进入冷却洗涤器和粗洗涤塔(填料塔)，经浓盐酸洗涤除去氯化钾和硫酸后，再进入吸收塔(降膜塔)。在常压下用稀盐酸作吸收液，经两段吸收，在第二段降膜吸收塔底得到浓盐酸。少量未吸收的氯化氢和气体杂质，经氯化氢回收塔和尾气清洗塔进一步用水吸收氯化氢后，尾气经引风机排空。控制最末一级洗涤塔塔底混液中硫酸含量小于10％(质量分数)，送入混酸贮罐。二段降膜吸收塔底的浓盐酸送入盐酸解吸塔解吸出氯化氢气体。解吸塔顶部温度控制在60℃左右，塔底温度控制在120℃左右。解吸塔顶氯化氢气体出口压力控制在200kPa左右。解吸塔底稀盐酸经水冷却后返回一段降膜吸收塔顶做吸收液。解吸塔顶氯化氢气体经水冷和-15℃盐水冷冻脱水后，纯度达99％以上。经过吸收合格后打入盐酸储罐；废盐酸处置装置有一废盐酸储罐，通过脱色处理器脱色后作为罐区防逸洗涤塔的洗涤酸循环洗涤，当浓度达到31％后再打入盐酸解析粗洗涤塔(填料塔)，循环洗涤吸收脱色合格后打入盐酸储罐。废盐酸处置回收率90％，2万吨/年废盐酸通过处置能够产生1.8万吨/年合格盐酸；

S5：包装工段，温度约400℃的硫酸钾经内螺旋加水夹套冷却器冷却到100～150℃后送去筛分、破碎。筛下成品硫酸钾用中和调理剂中和后进入产品料仓，经过计量包装后送成品仓库。筛上硫酸钾经破碎后即可做为返料返回曼海姆炉，也可做为另一种规格产品包装出售。

8.根据权利要求7所述的一种氯化钾制硫酸钾制造工艺，其特征在于：所述中和调理剂要用高品质的天然石膏粉，且每吨硫酸钾加入量不超过40公斤，且生产硫酸钾废水有冲洗地面废水和超纯水制备脱盐水产生的废水，进行收集中和后用到硫酸装置原料、硫酸渣增湿。生活污水通过处理进行绿化。

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