曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍
摘 要：本文介绍韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺流程，总结工艺及管道设计的体会和认识。
关键词：曼海姆法 硫酸钾 总结
2009年7月～2010年5月本人参与了国内公司总承包的韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺及管道设计。今年10月已经建设完毕并已试车成功，目前装置运行情况良好，各项指标基本达到了设计要求，填补了该企业的生产空白。
一、工艺描述
1. 化学反应过程
曼海姆反应炉生产硫酸钾总的来讲是吸热反应，反应分两步进行：
KCL+H2SO4=KHSO4+HCL↑ +16.4kJ/mol (1)
KCL+KHSO4===K2SO4+HCL↑ -71.6kJ/mol (2)
（副反应）H2SO4→SO3+H2O
HCL+H2O→HCL·H2O（盐酸）
（副反应）SO3+H2O→H2SO4
第一步浓硫酸与氯化钾生成硫酸氢钾和氯化氢, 第二步生成的硫酸氢钾与剩余的氯化钾反应生成硫酸钾和氯化氢。控制浓硫酸稍微过量，以保证氯化钾的完全转化，因此出反应炉的硫酸钾含有7～8％的硫酸氢钾，在随后工序中加入少量的石粉（碳酸钠或碳酸钙）中和其酸性，得到含氧化钾50％的成品硫酸钾。
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500～530℃）推动耙齿匀速推料（搅拌混合作用）的条件下进行反应。原料连续投入以维持正常床面，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，在冷却且伴有搅拌粉碎的作用下经气封输送器进入刮板输送机，为中和硫酸钾成品中的游离酸，在刮板机上设置可调CaCO3细粉加料机，然后再经提升筛选粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气经洗涤后符合废气排放标准的前提下排入大气。
2. 工艺流程简介
该套曼海姆法硫酸钾装置共分三个工序：硫酸钾反应工序、硫酸钾成品包装工序、盐酸吸收工序。
2.1硫酸钾反应工序
原料库中的氯化钾经斗式提升机、皮带运输机转运至氯化钾料斗，经计量皮带机计量后由密封螺旋输送机加入曼海姆反应炉；浓度为98%的硫酸由外管送至硫酸储槽，由硫酸输送泵送入车间硫酸高位槽, 通过位差浓硫酸自流经电磁流量计计量后加入反应炉, 氯化钾和浓硫酸的反应物料在不断转动的耙齿系统搅动下进行混合，并由高温烟气间接加热，反应室温度控制在500～530℃。氯化钾和浓硫酸不断反应，同时不断被耙齿推向炉腔周边。反应生成的氯化氢气体被引至盐酸吸收工序，反应生成的硫酸钾经两个对称的出料口进入两侧的冷却推料机，物料在推料机中被冷却和粉碎后，经螺旋输送机送到成品刮板机，由刮板机送往成品斗式提升机再送至成品包装工序。在刮板机上设有碳酸钠（或碳酸钙）加料机，加入少量碳酸钠（或碳酸钙）对产品中的游离酸进行中和；反应室内保持一
曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍
摘 要：本文介绍韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺流程，总结工艺及管道设计的体会和认识。
关键词：曼海姆法 硫酸钾 总结
2009年7月～2010年5月本人参与了国内公司总承包的韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺及管道设计。今年10月已经建设完毕并已试车成功，目前装置运行情况良好，各项指标基本达到了设计要求，填补了该企业的生产空白。
一、工艺描述
1. 化学反应过程
曼海姆反应炉生产硫酸钾总的来讲是吸热反应，反应分两步进行：
KCL+H2SO4=KHSO4+HCL↑ +16.4kJ/mol (1)
KCL+KHSO4===K2SO4+HCL↑ -71.6kJ/mol (2)
（副反应）H2SO4→SO3+H2O
HCL+H2O→HCL·H2O（盐酸）
（副反应）SO3+H2O→H2SO4
第一步浓硫酸与氯化钾生成硫酸氢钾和氯化氢, 第二步生成的硫酸氢钾与剩余的氯化钾反应生成硫酸钾和氯化氢。控制浓硫酸稍微过量，以保证氯化钾的完全转化，因此出反应炉的硫酸钾含有7～8％的硫酸氢钾，在随后工序中加入少量的石粉（碳酸钠或碳酸钙）中和其酸性，得到含氧化钾50％的成品硫酸钾。
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500～530℃）推动耙齿匀速推料（搅拌混合作用）的条件下进行反应。原料连续投入以维持正常床面，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，在冷却且伴有搅拌粉碎的作用下经气封输送器进入刮板输送机，为中和硫酸钾成品中的游离酸，在刮板机上设置可调CaCO3细粉加料机，然后再经提升筛选粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气经洗涤后符合废气排放标准的前提下排入大气。
2. 工艺流程简介
该套曼海姆法硫酸钾装置共分三个工序：硫酸钾反应工序、硫酸钾成品包装工序、盐酸吸收工序。
2.1硫酸钾反应工序
原料库中的氯化钾经斗式提升机、皮带运输机转运至氯化钾料斗，经计量皮带机计量后由密封螺旋输送机加入曼海姆反应炉；浓度为98%的硫酸由外管送至硫酸储槽，由硫酸输送泵送入车间硫酸高位槽, 通过位差浓硫酸自流经电磁流量计计量后加入反应炉, 氯化钾和浓硫酸的反应物料在不断转动的耙齿系统搅动下进行混合，并由高温烟气间接加热，反应室温度控制在500～530℃。氯化钾和浓硫酸不断反应，同时不断被耙齿推向炉腔周边。反应生成的氯化氢气体被引至盐酸吸收工序，反应生成的硫酸钾经两个对称的出料口进入两侧的冷却推料机，物料在推料机中被冷却和粉碎后，经螺旋输送机送到成品刮板机，由刮板机送往成品斗式提升机再送至成品包装工序。在刮板机上设有碳酸钠（或碳酸钙）加料机，加入少量碳酸钠（或碳酸钙）对产品中的游离酸进行中和；反应室内保持一