CN201458761U - 用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，采用将循环泵经输送管连接真空冷却结晶器，真空冷却结晶器上设置真空泵，真空泵经管道连接冷凝器，水泵的吸水口连接水箱，水泵的出水口经喷射泵连接冷凝器，真空冷却结晶器包括圆柱形容器内壁经支架固定中央循环管，中央循环管上部连接喷头，在圆柱形容器底部设置进料口，中部设置出料口，顶部设置真空泵连接蒸汽出口，真空冷却结晶器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶主产品硝酸钾的容器的方案，克服了使用硝酸钠价格较高且资源紧张，副产氯化钠利用价值低，使用敞开式直接蒸发容器，热效率很低，离子交换法设备要求需用钛材、钛钼镍合金或其它合成材料，成本高的缺陷，适用于硝酸钾的制造。

Description

用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置。
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，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，选择合理的设备，降低温度可使溶液中硝酸钾大部分结晶出来，而达到分离硝酸钾目的，该设备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将硝酸钾从硝酸铵、氯化钾、硝酸钾、氯化铵溶液中分离出来的用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置。
为了实现上述目的，一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，包括循环泵经输送管连接真空冷却结晶器，真空冷却结晶器上设置真空泵，真空泵经管道连接冷凝器，水泵的吸水口连接水箱，水泵的出水口经喷射泵连接冷凝器。
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：
所述真空冷却结晶器包括圆柱形容器内壁经支架固定中央循环管，中央循环管上部设置喷头，在圆柱形容器底部设置进料口，中部设置出料口，顶部设置真空泵连接蒸汽出口。
所述真空冷却结晶器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶主产品硝酸钾的容器。
本实用新型采用将循环泵经输送管连接真空冷却结晶器，真空冷却结晶器上设置真空泵，真空泵经管道连接冷凝器，水泵的吸水口连接水箱，水泵的出水口经喷射泵连接冷凝器，真空冷却结晶器包括圆柱形容器内壁经支架固定中央循环管，中央循环管上部连接喷头，在圆柱形容器底部设置进料口，中部设置出料口，顶部设置真空泵连接蒸汽出口，真空冷却结晶器为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶主产品硝酸钾的容器的方案，克服了使用硝酸钠价格较高且资源紧张，副产氯化钠利用价值低，使用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、采用负压蒸发，在真空状态下，可以实现母液的浓缩过程。
2、母液蒸发冷却过程系统封闭，可连续运行，操作条件改善，自动化程度高。
3、真空冷却结晶比传统的夹套与蛇管冷却结晶具有显著优势，需要冷却水量大幅度减少，冷却速度快，冷却均匀，干净卫生。
4、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的制造。
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为真空冷却结晶装置图。
图2为真空冷却结晶器结构图。
图中：1、循环泵，2、真空冷却结晶器，3、冷凝器，4、喷射泵，5、水泵，6、水箱，7、真空泵，8、中央循环管，9、圆柱形容器，10、喷头，11、出料口，12、进料口，13、蒸汽出口，14、支架。
具体实施方式
由附图图1，图2所示，一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，以硝酸铵和氯化钾为原料，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+NH4CI
真空冷却结晶装置包括循环泵1经输送管连接真空冷却结晶器2，真空冷却结晶器2上设置真空泵7，真空泵7经管道连接冷凝器3，水泵5的吸水口连接水箱6，水泵5的出水口经喷射泵4连接冷凝器3；循环泵1将硝酸钾浓度为40-43Be’，达过饱和状态溶液输送到真空冷却结晶器2密封，真空冷却结晶器2设置多级蒸汽真空泵7，真空冷却结晶器2包括圆柱形容器9内壁经支架14固定中央循环管8，中央循环管8上部设置喷头10，在圆柱形容器9底部设置进料口12，中部设置出料口11，顶部设置真空泵7连接蒸汽出口13，料液从进料口12进入中央循环管8，硝酸钾溶液在中央循环管8内以一定速度上升，再通过中央循环管8上部的喷头10，以喷射状射出中央循环管8，从而以滴状、薄膜状在真空冷却结晶器2内进行低压蒸发，这样蒸发表面积大，蒸发量大，设备的单位产量高，启动真空泵7，开始阶段真空泵7从真空冷却结晶器2内抽走空气及少量水蒸气，真空冷却结晶器2内压力不断降低，在压力达到溶液的饱和压力之前，溶液中水分不能被大量蒸发，真空泵7的运行还不能对溶液致冷，随着压力降低，真空冷却结晶器2内达到一定真空度后，溶液中水分开始大量汽化，与此同时从溶液中吸收热量，使溶液迅速降温，此现象称为闪蒸效应，从溶液中蒸发出来的水蒸气瞬间即被真空泵7抽走，真空泵7抽出的水蒸汽在冷凝器3中与水泵5输送到冷凝器3的冷却水相遇冷却变成水抽走，剩下少量蒸汽由真空泵7抽走，随后开始继续降温过程，当温度降低到特定温度区域时，温度降低反应速度减缓，当达到稳定状态38℃后，溶液温度与饱和蒸汽压力相平衡，溶液温度保持平稳，即达到溶液冷却结晶温度，析出硝酸钾晶体，这种真空冷却方式既有蒸发效应又有致冷效应，同时起到蒸发水分与冷却溶液的作用.

Claims (3)

1.一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，其特征在于它包括循环泵(1)经输送管连接真空冷却结晶器(2)，真空冷却结晶器(2)上设置真空泵(7)，真空泵(7)经管道连接冷凝器(3)，水泵(5)的吸水口连接水箱(6)，水泵(5)的出水口经喷射泵(4)连接冷凝器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，其特征在于所述真空冷却结晶器(2)包括圆柱形容器(9)内壁经支架(14)固定中央循环管(8)，中央循环管(8)上部设置喷头(10)，在圆柱形容器(9)底部设置进料口(12)，中部设置出料口(11)，顶部设置真空泵(7)连接蒸汽出口(13)。
3.根据权利要求1所述的一种用于生产硝酸钾的真空冷却结晶装置，其特征在于所述真空冷却结晶器(2)为硝酸铵和氯化钾进行复分解反应生成和结晶主产品硝酸钾的容器。
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