CN201454126U - 用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置，采用采用将蒸汽加热器由输送管依次连接真空浓缩器、二次蒸汽加热器、二效蒸发浓缩器、雾化冷凝器，雾化冷凝器与水池连接，真空浓缩器连接浓缩液储罐，二效蒸发浓缩器连接母液储罐，真空浓缩器设置真空泵，真空浓缩器、二效蒸发浓缩器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶副产品氯化铵的容器的方案，克服了敞开式直接蒸发容器，消耗大量的蒸汽，热效率很低，离子交换法设备要求较高，需用钛材、钛钼镍合金或其它合成材料，成本高的缺陷，适用于硝酸钾生产中分离副产品氯化铵。

Description

用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置。
背景技术
硝酸钾是一种重要的无机化工产品，工业硝酸钾主要用来制造黑色火药、烟花炮竹、火柴、玻璃制品及光学玻璃等，农用硝酸钾是一种高品质复合肥料，长期以来，硝酸钾市场供不应求，属于紧缺产品。国内硝酸钾生产方法主要有：硝酸钠-氯化钾转化法，将硝酸钠和氯化钾混合，配成适当浓度，在80～90℃进行反应，然后边蒸发边析出氯化钠，分离出氯化钠；将母液适当稀释，防止析出钠盐，再冷却到5℃左右，析出产品硝酸钾，粗品经离心过滤洗涤后，即得到硝酸钾，产品经重结晶可得工业级硝酸钾，缺点是硝酸钠价格较高且资源紧张，副产氯化钠利用价值和经济价值都较低，另外由于杂质在母液中的积累，母液还需定期排放，对硝酸钾的产率也有影响。硝酸铵-氯化钾转化法，该法最早由法国Auby公司开发成功，由硝酸铵和氯化钾反应生成硝酸钾和副产物氯化铵，反应后溶液由氯化钾、硝酸铵、硝酸钾、氯化铵组成，当温度降低时，混合溶液中硝酸钾含量大，结晶区增大，选择合理的工艺条件，降低温度可使溶液中硝酸钾大部分结晶出来，再选择适当的条件使氯化铵结晶出来，从而达到分离硝酸钾和氯化铵的目的，该法也存在杂质积累的问题，主要杂质为氯化钾中的氯化钠，但可随副产物氯化铵结晶出来，现有工艺设置的是敞开式直接蒸发容器，消耗大量的蒸汽，热效率很低，加热的蒸汽直接带走的蒸汽量很大，不利于节能降耗，产量小，整个单元操作耗时长，且产品外观、含量稍差，必须重结晶以提高产品质量。离子交换法，用阳离子交换树脂为交换媒介，以硝酸铵和氯化钾为原料，通过上钾和洗钾过程完成硝酸钾和氯化铵的生产，缺点是交换液硝酸钾浓度低，蒸发成本高；回收的氯化铵浓度也低，蒸发能耗高，而且设备要求较高，需用钛材、钛钼镍合金或其它合成材料，成本高。
发明内容
针对上述情况，本实用新型提供一种结构简单、适用，成本低的能进行循环作业，在硝酸铵、氯化钾和硝酸钾、氯化铵溶液中用于分离氯化铵的真空浓缩装置。
为实现上述目的，一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置，包括蒸汽加热器由输送管依次连接真空浓缩器、二次蒸汽加热器、二效蒸发浓缩器、雾化冷凝器，雾化冷凝器经水泵与水池连接，真空浓缩器连接浓缩液储罐，二效蒸发浓缩器连接母液储罐，真空浓缩器设置真空泵。
为了实现结果优化，改善、提高本实用新型的综合性能，进一步的措施是：
所述真空浓缩器、二效蒸发浓缩器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应结晶副产品氯化铵的容器。
本实用新型采用将蒸汽加热器由输送管依次连接真空浓缩器、二次蒸汽加热器、二效蒸发浓缩器、雾化冷凝器，雾化冷凝器与水池连接，真空浓缩器连接浓缩液储罐，二效蒸发浓缩器连接母液储罐，真空浓缩器设置真空泵，真空浓缩器、二效蒸发浓缩器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶副产品氯化铵的容器的方案，克服了敞开式直接蒸发容器，消耗大量的蒸汽，热效率很低，离子交换法设备要求较高，需用钛材、钛钼镍合金或其它合成材料，成本高的缺陷.
本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：
1、采用低压蒸汽作为热源，在真空状态下，可以实现母液II的浓缩蒸发过程。
2、母液I蒸发浓缩过程系统封闭，可连续运行，操作条件改善，自动化程度高。
3、由于采用强制循环，液体在管内流速大，从而保证换热器不结晶，难结垢，对提高传热系数十分有效。
4、加热器设置在循环管路中，便于清洗。
5、采用的圆柱形管壳式蒸发器，与管外沸腾蒸发器相比，传热面积大，传热效果较好，设备结构紧凑、坚固。
6、制造方法简单，设备成本低但利用率高。
本实用新型适用于硝酸钾生产中分离副产品氯化铵。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构图。
图中：1、蒸汽加热器，2、真空浓缩器，3、二次蒸汽加热器，4、二效蒸发浓缩器，5、雾化冷凝器，6、水池，7、浓缩液储罐，8、母液储罐，9、水泵，10、真空泵。
具体实施方式
由附图图1所示，一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置，以硝酸铵和氯化钾为原料，用母液循环进行复分解生产硝酸钾和副产品氯化铵，反应方程式为：
NH4NO3+KCI→KNO3+NH4Cl
根据反应方程式，主产品硝酸钾在该工序和设备之前的工序和设备中已经分离，母液I中存在的氯化铵为浓度为38Be’的饱和状态的铵母液，将铵母液在真空浓缩装置内进行负压蒸发后，加入硝酸铵混合；真空浓缩装置包括蒸汽加热器1由输送管依次连接真空浓缩器2、二次蒸汽加热器3、二效蒸发浓缩器4、雾化冷凝器5，雾化冷凝器5经水泵9与水池6连接，真空浓缩器2连接浓缩液储罐7，二效蒸发浓缩器4连接母液储罐8，真空浓缩器2设置真空泵10，铵母液起始浓度为38Be’，用进料泵将母液储罐8的铵母液抽到真空浓缩器2的倒视镜位置，开启蒸汽加热器1、雾化冷凝器5和水泵9，蒸汽加热器1的蒸汽输入真空浓缩器2内，将铵母液加热至90℃，开启真空浓缩器2内安装的真空泵10，使真空浓缩器2内产生真空以降低铵母液的沸点使铵母液的水分蒸发，利用铵母液蒸发产生的二次蒸汽，进入二次蒸汽加热器3对进入的铵母液循环加热，在二效蒸发浓缩器4内使铵母液进一步浓缩，所蒸发的蒸汽由雾化冷凝器5中的水冷凝后带走，冷凝器5的冷却水由水泵9从水池6中抽入，当二效蒸发浓缩器4的铵母液的氯化铵浓度达到45Be’时，循环输出铵母液到母液储罐8，浓缩铵母液进入投料岗位加入硝酸铵，利用浓度升高且料液中铵根的同离子效应，降低温度到85℃左右，根据溶解度降低原理分离出料液中的氯化铵。

Claims (2)

1.一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置，其特征在于它包括蒸汽加热器(1)由输送管依次连接真空浓缩器(2)、二次蒸汽加热器(3)、二效蒸发浓缩器(4)、雾化冷凝器(5)，雾化冷凝器(5)经水泵(9)与水池(6)连接，真空浓缩器(2)连接浓缩液储罐(7)，二效蒸发浓缩器(4)连接母液储罐(8)，真空浓缩器(2)设置真空泵(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于硝酸钾生产中分离氯化铵的真空浓缩装置，其特征在于所述真空浓缩器(2)、二效蒸发浓缩器(4)为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应结晶副产品氯化铵的容器。
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