硫酸钾型复合肥生产操作规程

硫酸钾型复合肥生产操作规程 第一部分硫酸钾生产工艺规程 一、制造硫酸钾的原料： 本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾（KCL）其 K2O60%，目前依赖进口。 （国产 KCL 目前 尚不能满足质量标准）98%硫酸来源于本公司硫酸车间。 该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。燃料采用煤气，来自本厂煤气站。 二、硫酸钾的性质和用途： 分子式：K2SO4分子量：174.24 物化性质：无色或白色晶体或粉末，味苦而咸。密度：2.662。 熔点：1069溶于水，不溶于乙醇，丙酮和二氧化碳，其水溶性略呈酸性。 用途：1、农业用肥料，用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。 2、用作药物（缓泄剂）并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。 三、硫酸钾及盐酸的质量规格： （一） 硫酸钾 外观：无色或白色结晶体或粉末。 农业用硫酸钾技术指标HG/T327989 指标名称 指标 优 等 品一 等 品合 格 品 氧化钾(K20)含量%504533 氯(CL)含量%1.52.5 水份含量%1.03.05.0 游离酸(以 H2SO4计)含量%0.53.0 碱度(以 NaOH 计)含量%1.0 (二)盐酸： 工业盐酸技术指标（GB32093） 指标名称 指标 优 等 品一 等 品合 格 品 总酸度（以 HCL 计）%31.131.031.0 铁%0.0060.0080.01 硫酸盐（以 SO4 计）%0.0050.03 砷%0.00010.00010.0001 灼烧残渣%0.080.100.15 氧化物（以 CL 计） %0.0050.0080.010 四、硫酸钾生产基本原理和工艺流程： 采用固定床【 酸 液 盐 固 】复分解反应法。固态的氯化钾与 98%硫酸按一定的 投料比连续加入反应室，在高于 500高温（一般控制在 540560）推动耙齿推料 （搅拌混合作用）的条件下进行反应。在维持正常床面的条件下原料连续投入，成品硫 酸钾则不断由反应室出口（对称二处）排入成品推料机，经冷却伴有搅拌粉碎的条件下 经气封输送器进入皮带机， 再经过筛粉碎机粉碎入成品料仓。 反应中产生之氯化氢气体 用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气在符合国家废气排放标准的前提下排入大气。 反应式：H2SO4+2KCLK2SO4+2HCLQ ( 副反应)H2SO4SO3+H2OQ HCL+H2OHCLH2O+Q (副反应)SO3+H2OH2SO4+Q 附工艺流程图 现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下: 一 生产装置 1、 硫酸钾反应炉 反应炉主要由燃烧室上部反应室中部烟道室下部组成，并配有加料及 机械搅拌推料装置。 （1）燃烧室：处于反应室内顶，入口为空气进口、煤气进口，空气量及煤 气量均可调。所用煤气来自煤气站，经计量后进入烧嘴燃烧，燃烧室 维持 680730以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室，空 气由送风机经复热器与烟道气换热后送至燃烧室，部分冷空气送至主 机系统以起风冷之效力。 （2）烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室来由烟道室经烟道及 烟道气管道送至复热器与冷空气换热后经引风机、烟囱排入大气，高 温烟气在烟道室继续提供反应室所需热量以保证其正常动作及热量的 充分利用。 （3）反应室： 处于燃烧室与烟道室之环抱中间， 下部为反应床约 28 平方米， 顶部为耐高温圆穹型黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿，以电机传动 经减速机齿轮边速， 有主机轴带动其转速约 1.1r/min， 作为物料搅拌、 混合、粉碎、成品转移，维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有 硫酸及氯化钾分布器，硫酸分布器配有导槽一只，氯化钾分布器配有 两只流槽，加料分布器上部装有加料套筒，套筒穿燃烧室自炉顶而下， 硫酸及氯化钾加料管自反应炉顶外部经套筒分别引入两分布器之上 端。反应室配置对称硫酸钾成品出料口分布两侧，经导筒与推料机相 连。反应炉顶上部分别设有氯化钾及硫酸加料计量装置以维持硫酸钾 生产过程中控制合理的投料比，保证该产品高品质，低消耗及反应床 耙齿之较长使用寿命。反应室正常作业时控制微负压。 2、 反应炉系统附属设备概况： （1）复热器：800*4000H2505*DI，一组 55 根 S12.3m²冷空气与烟道 气换热交换，预热回收。 （2）主机（附大型减速机与马达带动主轴）提供布料、混料、产品移出之 效能。 （3）硫酸钾成品推料机：推料机筒体拌有冷却用夹套，该机作用为成品破 碎转移及降温（N5.53R/MIN） 。 （4）气封螺旋输送器：成品输送及气封这作用。 （5）皮带输送机：成品输送。 （6）斗式提升机：成品输送（大、小各二台） 。 （7）粉碎机：粉碎成品粗料后经输送器入成品料仓。 （8）螺旋输送器：原料与成品输送。 （9）成品料仓：总储量 60 吨。 （10） 石粉加料机：中和成品中游离酸，均匀添加石粉。 （11） 98%硫酸储槽：4400×6500 （12） 98%硫酸泵： （13） 98%硫酸高位计量槽：保持恒定液位以保证稳定的投料量。 （14） 鼓风机：将换热后烟道气引出送至烟囱排入大气. （15） 炭精冷却器:反应室出口氯化氢气体经该气换热冷却后,温度降至 50左右,送入硫酸气洗涤塔。D500×4000S16m² （16） 原料氯化钾高位仓：保持较充足的料位，有经变速后的螺旋输送器定 量的送入氯化钾加料管入布料器。 （17） 原料提斗、电动葫芦：提升原料氯化钾及他用。 （18） 水分布器：循环水分流，控制各冷却水系统用水量。 3、 盐酸制备、氯化氢尾气回收循环水系统： （1）硫酸气洗涤塔（附循环酸泵、槽） ：将来自炭精冷却器之氯化氢混合气 体的微量 SO3 及部分氯化氢吸收以保证正品盐酸（A 酸）之品质，并 有酸泵出口送出部分混酸至炭精冷却器这畅通及效能。混酸（B）控制 一定波美度，送至（B）酸中间槽。 （2）盐酸吸收塔 A：总16.36m²。 A、 炭精管有效长约 2886MM32×3.5S23 根（2 塔）S11.886 m²。 B、 L2886MM27×3.521 根（1 塔）S4.474 m²。 采用降膜吸收法 （气流顺流） 出口酸控制 18-19 波美度， 送至盐酸中间槽。 （3）盐酸吸收塔 B：填料塔三只，气液逆流，酸液进入盐酸吸收塔 A 氯化 氢尾气引尾气回收塔。盐酸吸收塔 A、B 为三套并联作业。 （4）高位制酸水桶：以稳定的液位提供制酸用清净水。 （5）清水池、清水泵：维持正常水位，送水至高位制酸水桶。 （6）氯化氢尾气回收塔： （附循环酸泵、槽）填料式五塔串连（1 号5 号） 气液逆流，将制酸后氯化氢尾气基本吸收干净。尾气有抽风机送至烟 囱排入大气（尾气排放要符合国家废气排放标准方可）液相流程为 5 号4 号3 号2 号1 号，1 号塔较高浓度稀盐酸送至硫酸洗涤塔。 （另有 1 号塔液送入盐酸中间槽之流程） 。 （7）氯化氢尾气抽风机：自反应室将氯化氢气体顺流程抽入，经尾气烟囱 排入大气，维持反应室微负压，保持硫酸钾生产正常进行。 （8）循环水池：补充新鲜水，维持正常水位以供水泵上水之用，硫酸钾生 产过程中冷却水回至循环水池封闭使用，并控制78。 （9）凉水塔：冷却回水入循环水池需经凉水塔与空气换热，降低水温继续 使用，附换热排风扇。 （10） 凉水泵：将循环水送至循环水高位水罐以供冷却水之用水。 （11） 循环水高位水罐：循环水储罐维持正常水位，保证循环水正常水压， 以供冷却用水，总储量约 3.4 吨。 （12） 盐酸中间槽：两只，单槽容积约 10m³（卧式）中间储存与转移盐酸之 用。 （13） 盐酸储罐：立式 100 m³/只，储存及罐装盐酸（4 只） 。 二 硫酸钾生产工艺流程： 1、硫酸钾的制备及氯化氢气体的生成 硫酸钾的制备及氯化氢气体的生成反应在反应室内完成。 其生成反应过程如下： 当反应室内温度控制在 540-560区间煤气正常燃烧， 酸洗及尾气吸收， 酸泵正常运行， 氯化氢风机正常运行， 各设备均处于正常运行及备用常态下， 按适宜这投料比经计量装 置连续投入氯化钾 （氧化钾60%） 98%硫酸在反应床内充分混合反应生成硫酸钾及氯化 氢气体。 其中氯化氢气体被氯化氢抽风机连续抽走并维持反应室呈微负压，成品硫酸钾 则连续移出反应室进入左右推料机,硫酸钾经冷却与进一步破碎、推移由气封螺旋输送 器送至皮带输送机经过筛、 粉碎添加少量的石粉中和酸度后进入成品料仓， 计量包装送 至硫酸钾成品库。 2、氯化氢气体的降温与硫酸气的洗涤： （1）反应室生成之氯化氢气体，出口温度高达 400 余度，需进行热换热降 温至50以利于硫酸气的洗涤和盐酸的制备，该过程在碳精冷却器 内进行。因氯化氢气体内尚含有微量之尘杂物，为防止碳精冷却器之 堵塞，伴有混酸洗涤之流程，洗涤液自酸洗泵出口顺氯化氢气体流程 回至硫酸气洗涤塔，冷却水自下而上由水分布器回至回水斗，采用二 段冷却。 （2）自反应室排出这氯化氢气体中伴有少量硫酸气(主要为三氧化硫)及物 料微粒。为制取高品质之盐酸将三氧化硫微粒洗涤净很为必要，此一 过程在硫酸气洗涤塔内进行，混酸吸收液控制一定的波美度连续移出 至混酸中间槽，稀盐酸补充有尾气回收系统送来，经洗涤后的氯化氢 气体则进入制酸系统。为防止出口气体带液专设一填料分布器，将截 留之酸滴回酸洗塔。 3、 酸的制备： 洗涤后的氯化氢气体与来自盐酸吸收塔的稀硫酸顺流进入盐酸吸收塔 完成降膜吸收过程，浓盐酸控制波美度 18-19 送至盐酸中间槽。未被吸收之 氯化氢气体进入盐酸吸收塔（填料塔）与加入该塔之清净水逆流接触完成吸 收过程。氯化氢尾气进入尾气回收塔（1 号） ，清净水由高位制酸水桶经计量装 置连续投入并控制适量水量，吸收液借位差流入盐酸吸收塔。制酸工艺采用 三套并联装置，因吸收氯化氢反应均为放热过程，需将反应热移走才利于反应 进行，故盐酸吸收塔设有夹套冷却装置，水自水分布器来，自下而上回自水 斗循环水池，控制出口水温40。 盐酸中间槽内盐酸控制一定液位，当达到液位后及时倒槽，盐酸采样合格 用送酸泵将盐酸送入盐酸储罐。 4、 氯化氢尾气的回收及尾气排放： 来自制酸系统的氯化氢尾气经抽风机由回收塔 1 号2 号3 号4 号5 号入 烟囱排入大气。回收系统为四塔串联工艺，氯化氢尾气浓度由 1 号5 号逐 渐降低，稀盐酸浓度由号号逐渐增高各自形成浓度梯度，号塔添加 清净水逐渐转移至 1 号塔,一号塔吸收液定量转移至硫酸气洗涤塔,同时 1 号塔 还拌有送至盐酸中间槽之液相流程。吸收反应同为放热反应，依吸收氯化氢的 多少各塔温度 1 号5 号逐渐降低，也呈温度梯度。各塔吸收为微负压，尾 气至烟囱排入大气，并保证尾气排放符合国家废气排放标准方可。 5、 原料的供给： （1）原料氯化钾自吊斗除尽杂物，由电动葫芦吊至高位料仓，经计量调速 螺旋输送器送入氯化钾加料管至旋转氯化钾布料匀速进入反应床以达 到与 98%硫酸充分反应之目的。 （2）原料 98%硫酸储罐维持补充中间槽液位，由酸泵自中间槽吸入，连续 送入 98%硫酸高位计量槽，维持高位计量槽恒定液面，多余酸量经溢 流口由回流管回至中间槽，计量槽内硫酸经计量装置定量送入硫酸加 料管至反应室内旋转硫酸分布器，由分酸导槽均匀送入反应床以达到 与原料氯化钾充分反应之目的。 6、 煤气输送、燃烧。空气、烟道气的鼓入、引出及换热： （1）煤气来自煤气站，经计量后送至喷嘴与空气混合燃烧。 （2）空气由鼓风机自大气吸入经送风管道（部分冷空气送至主机以达到风 冷目的）与烟道气在复热器内换热后送入燃烧室入口，以不断提供煤 气燃烧所需氧气量，燃烧室入口维持微负压。 （3）烟道气自燃烧室经烟道、烟道室、复热器由引风机送至烟囱排入大气， 烟道气在复热器内与冷空气换热降温以达到热量回收之目的。燃烧过 程中要维持微负压操作，煤气压力低于 150mmH2O 或鼓风机出