CN211338826U

CN211338826U - 一种硫酸钾反应炉

Info

Publication number: CN211338826U
Application number: CN201921590619.7U
Authority: CN
Inventors: 高西明
Original assignee: Shandong Mannheim Machinery Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Mannheim Machinery Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-21
Filing date: 2019-09-21
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2029-09-21

Abstract

本实用新型公开了一种硫酸钾反应炉，属于硫酸钾反应炉技术领域，包括炉底平台，炉底平台上设置有炉体，所述炉体内设置有反应室，所述反应室的顶部嵌接有加热装置；本反应炉采用电加热式加热装置。本实用新型完全摈弃掉传统硫酸钾反应炉采用燃气加热的结构模式，创造性的在反应室内设置加热装置，为反应室进行直接加热，传热效率高，能耗低，节省资源，降低硫酸钾的生产成本，利于企业的高速发展。

Description

一种硫酸钾反应炉

技术领域

本实用新型涉及硫酸钾反应炉技术领域，具体涉及一种硫酸钾反应炉。

背景技术

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。目前制造硫酸钾的主要方法为曼海姆法。

曼海姆法的工艺为：以氯化钾(60％K2O)和硫酸(98％)为原料，按配料比经计量控制连续加入曼海姆反应室，再通过在燃烧室燃烧燃料(重油、水煤气、液化气或者天然气等)达到1000℃左右的高温，为反应室进行间接加热，使其内的温度维持在520℃～560℃，以满足物质反应的条件。

但这种间接传热的方式能耗高，为维持正常生产，燃烧室温度必须控制在1000℃以上，反应室利用的热量只有15％～16％，每吨硫酸钾需消耗热量约600000千卡(折重油60Kg，折合成氨弛放气约200m3)。

为了解决上述问题，目前有不少的专利技术对反应炉的结构进行了改进，降低能耗，节省资源，但因其仍没有跳出燃烧室—反应室的结构模式，导致这些改进的作用效果欠佳，十分不利于降低硫酸钾的生产成本，增加企业负担。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种硫酸钾反应炉；该硫酸钾反应炉完全摈弃掉传统硫酸钾反应炉燃烧室—反应室间接加热的结构模式，创造性的在反应室内直接设置加热装置，为反应室进行直接加热，传热效率高，能耗低，节省资源，降低硫酸钾的生产成本，利于企业的高速发展。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种硫酸钾反应炉，包括炉底平台，炉底平台上设置有炉体，所述炉体内设置有反应室，所述反应室内设置有加热装置。

本实用新型进一步改进中，上述加热装置采用电加热式。

通过上述设计，本方案可更好降低研发费用，且电加热式更利于人为控制加热装置。

本实用新型进一步改进中，上述加热装置嵌接在反应室的顶部或侧壁，加热装置包括嵌接在反应室顶部或侧壁的支架，支架上设置有加热丝。

加热丝广泛用于冶金机械、医疗、化工、陶瓷、电子、电器、玻璃等工业加热设备中，就目前而讲，加热丝分铁铬铝电热丝和镍铬电热丝，成本上前者更为便宜；通过上述设计，本方案可更好的实现直接加热的目的，可很好降低研发费用，加热丝的选用就用市场上的耐高温类加热丝就行，具体型号选择依使用者经济要求而定。

本实用新型进一步改进中，上述反应室内设置有温度传感器，温度传感器连接有控制柜，控制柜与加热装置连接(即控制柜与加热丝连接)。

本方案的加热装置在工作时温度可达到800℃～850℃左右，所以使用者在使用本方案时温度传感器的选择宜选用耐高温的温度传感器，譬如热电偶类传感器(B型热电偶、R型热电偶或者S型热电偶都行)，具体选择哪种，视使用者的经济要求而定。

本实用新型进一步改进中，上述控制柜包括柜体，柜体外壁上设置有显示控制屏，显示控制屏上设置有电源开关、温度显示区、温度预设显示区和温度调节按键；所述显示控制屏连接有单片机，单片机设置在柜体内部，单片机上设置有电源控制模块、温度显示模块、信息处理模块和加热控制模块；单片机的型号采用的AT89C2051就成，或者使用者视经济要求选用其他型号也可；

所述电源控制模块负责根据电源开关的人工调节控制控制柜与总电源的通断电；

所述温度显示模块负责将温度传感器反馈的信息显示在显示控制屏上的温度显示区，并将该信息发送至信息处理模块；温度显示模块负责根据温度调节按键的人工调节将调节值显示在显示控制屏上的温度预设显示区，并将该调节值的信息发送至信息处理模块；

所述信息处理模块将温度显示模块传至两信息进行对比，判断且得出是否加热的命令，并将该命令信息发送至加热控制模块；

即将温度传感器测得的温度(以下称为实测温)和控制温度调节按键调节的温度(以下称预设温)进行对比，当实测温低于预设温时，信息处理模块作出加热丝通电的命令，当实测温高于预设温时，信息处理模块作出加热丝断电的命令；为了节省电量，避免加热丝频繁通断电的目的，技术员可将预设温设置成一个范围值，当实测温位于范围值内或高于范围值时，信息处理模块作出加热丝断电的命令，当实测温低于范围值时，信息处理模块作出加热丝通电的命令；

所述加热控制模块负责根据信息处理模块传至的信息控制加热丝的通断电。

通过上述设计，本方案可更利于人工控制反应室内的温度变化。

本实用新型进一步改进中，上述炉体包括炉底、炉壁和炉顶，炉顶的上方设置有炉顶平台。

通过上述设计，本方案增设炉顶平台主要是为了用于安装辅助机械和生产操作。

本实用新型进一步改进中，上述反应室的侧壁连通有检修口，检修口与炉壁连通。

通过上述设计，本方案可更好进行检修操作。

本实用新型进一步改进中，上述炉底平台由钢筋混凝土和钢结构架制作而成；所述炉顶由合金钢材料或耐火材料制作而成(譬如所述炉顶的外层为珍珠岩，炉顶的内层为莫来石轻质耐火材料)；所述炉壁的外层为红砖，炉壁的中间层为硅酸铝保温棉，炉壁的内层为高铝耐火砖；所述炉底的外层为保温材料，炉底的内层为耐火材料；所述炉顶平台为钢结构架。

通过上述设计，本方案可更好的建造。

本实用新型进一步改进中，上述反应室的顶部连通有进料管道和盐酸出气管道，进料管道和盐酸出气管道分别与外界连通；所述炉底上设置有与反应室连通的出料管道，出料管道与炉底平台连通。

通过上述设计，本方案可更好的进行添料、出料以及盐酸气体的排放。

本实用新型进一步改进中，上述反应室内设置有下料搅拌装置，下料搅拌装置包括下料装置和搅拌装置，下料装置包括硫酸分布器和氯化钾分布器；所述搅拌装置包括四根搅拌臂，每根搅拌臂上均设置有四个耙齿。

通过上述设计，本方案可更好的对物料的分布、搅拌和推动起作用。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型摈弃掉传统硫酸钾反应炉燃烧室—反应室间接加热的结构模式，创造性的在反应室内直接设置加热装置，为反应室进行直接加热，传热效率高，能耗低，节省资源，降低硫酸钾的生产成本，利于企业的高速发展。

附图说明

为更清楚地说明背景技术或本实用新型的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1是本实用新型具体实施方式结构示意图。

图2是本实用新型控制柜控制原理框图。

图中所示：1-炉底平台；2-反应室；3-支架；4-加热装置；5-炉底；6-炉壁；7-炉顶；8-炉顶平台；9-进料管道；10-盐酸出气管道；11-出料管道；12-检修口；13-硫酸分布器；14-氯化钾分布器；15-搅拌臂；16-耙齿；17-温度传感器；18-控制柜；19-显示控制屏；20-电源开关；21-温度显示区；22-温度预设显示区；23-温度调节按键。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域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，都应当属于本实用新型保护的范围，同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示，一种硫酸钾反应炉，包括炉底平台1，炉底平台1上设置有炉体，所述炉体内设置有反应室2，所述反应室2内设置有加热装置4。

所述加热装置4采用电加热式；所述加热装置4嵌接在反应室2的顶部或侧壁。

所述反应室2内设置有温度传感器17，温度传感器17连接有控制柜18，控制柜18与加热装置4连接。

所述控制柜18包括柜体，柜体外壁上设置有显示控制屏19，显示控制屏19上设置有电源开关20、温度显示区21、温度预设显示区22和温度调节按键23；所述显示控制屏19连接有单片机，单片机设置在柜体内部，单片机上设置有电源控制模块、温度显示模块、信息处理模块和加热控制模块。

所述电源控制模块负责根据电源开关的人工调节控制控制柜与总电源的通断电；所述温度显示模块负责将温度传感器反馈的信息显示在显示控制屏上的温度显示区，并将该信息发送至信息处理模块；温度显示模块负责根据温度调节按键的人工调节将调节值显示在显示控制屏上的温度预设显示区，并将该调节值的信息发送至信息处理模块；所述信息处理模块将温度显示模块传至两信息进行对比，判断且得出是否加热的命令，并将该命令信息发送至加热控制模块；所述加热控制模块负责根据信息处理模块传至的信息控制加热丝的通断电。

所述炉体包括炉底5、炉壁6和炉顶7，炉顶7的上方设置有炉顶平台1。

所述反应室2的侧壁连通有检修口12，检修口12与炉壁6连通。

所述炉底平台1由钢筋混凝土和钢结构架制作而成；所述炉顶7由合金钢材料或耐火材料制作而成；所述炉壁6的外层为红砖，炉壁6的中间层为硅酸铝保温棉，炉壁6的内层为高铝耐火砖；所述炉底5的外层为保温材料，炉底5的内层为耐火材料；所述炉顶平台8为钢结构架。

所述反应室2的顶部连通有进料管道9和盐酸出气管道10，进料管道9和盐酸出气管道10分别与外界连通；所述炉底5上设置有与反应室2连通的出料管道11，出料管道11与炉底平台1连通。

所述反应室2内设置有下料搅拌装置，下料搅拌装置包括下料装置和搅拌装置，下料装置包括硫酸分布器13和氯化钾分布器14；所述搅拌装置包括四根搅拌臂15，每根搅拌臂15上设置均有耙齿16。

本方案生产硫酸钾所用的材料是K2O≧60％的氯化钾和H2SO4≧98％的浓硫酸；产出产品是K2O≧50％的硫酸钾和HCL≧31％的盐酸；由电加热。

本方案的使用步骤，反应室的温度由加热装置加热到550℃，氯化钾和浓硫酸按照比例连续投入反应室的中央，由炉内搅拌装置旋转搅拌，搅拌的同时往反应室边缘拨料，由两个对称的出料口排出进入下一步生产环节；产生的氯化氢气体由炉顶边缘的出气口进入盐酸吸收装置。

本硫酸钾反应炉具有结构简单、性能稳定、能耗低等优点。

目前燃烧室—反应室结构模式只能为反应室进行间接加热，传热率低，能耗高，所以本方案的设计构思就是为反应室进行直接加热，避免间接加热能耗高的弊端。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种硫酸钾反应炉，包括炉底平台，炉底平台上设置有炉体，所述炉体内设置有反应室，其特征在于：所述反应室内设置有加热装置；

所述反应室内设置有温度传感器，温度传感器连接有控制柜，控制柜与加热装置连接；

所述炉体包括炉底、炉壁和炉顶，炉顶的上方设置有炉顶平台；

所述反应室的侧壁连通有检修口，检修口与炉壁连通。

2.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述加热装置采用电加热式。

3.根据权利要求2所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述加热装置嵌接在反应室的顶部或侧壁，加热装置包括嵌接在反应室顶部或侧壁的支架，支架上设置有加热丝；控制柜与加热丝连接。

4.根据权利要求3所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述控制柜包括柜体，柜体外壁上设置有显示控制屏，显示控制屏上设置有电源开关、温度显示区、温度预设显示区和温度调节按键；所述显示控制屏连接有单片机，单片机设置在柜体内部，单片机上设置有电源控制模块、温度显示模块、信息处理模块和加热控制模块；

5.根据权利要求4所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述炉底平台由钢筋混凝土和钢结构架制作而成；所述炉顶由合金钢材料或耐火材料制作而成；所述炉壁的外层为红砖，炉壁的中间层为硅酸铝保温棉，炉壁的内层为高铝耐火砖；所述炉底的外层为保温材料，炉底的内层为耐火材料；所述炉顶平台为钢结构架。

6.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述反应室的顶部连通有进料管道和盐酸出气管道，进料管道和盐酸出气管道分别与外界连通；所述炉底上设置有与反应室连通的出料管道，出料管道与炉底平台连通。

7.根据权利要求1所述的硫酸钾反应炉，其特征在于：所述反应室内设置有下料搅拌装置，下料搅拌装置包括下料装置和搅拌装置，下料装置包括硫酸分布器和氯化钾分布器；所述搅拌装置包括四根搅拌臂，每根搅拌臂上设置有耙齿。