下载文档原格式
硫酸钾生产工艺曼海姆法生产硫酸钾，虽然工艺成熟，但其明显缺陷是设备使用寿命短，一次性投资大，生产过程有大量的副产品盐酸产生，有一定的环境和销售负担。
而目前开发的硫酸镁转化法、芒硝转化法、硫酸转化法、光卤石分解法、硫酸铵转化法等新工艺，不仅投资小、收率高、产品质量优，而且设备使用寿命长（20年），无副产品盐酸产生。
和曼海姆相比具有明显优势。
一、硫酸钾产品介绍1、物理与化学性质硫酸钾，分子式K2SO4，分子量174.27，外观为白色结晶状固体（工业品多呈灰白色）。
理论氧化钾含量54.06%，在自然界中成单体分子的极为少见。
不溶于乙醇、丙酮和二硫化碳。
它在水中的溶解度因硫酸铵和氯化钾的存在而降低，实际上不溶于后两种化合物的饱和溶液中。
2、用途硫酸钾的用途主要作肥料施用，尤宜用于忌氯作物，也用来制钾明矾、钾水玻璃和碳酸钾等。
硫酸钾在军工行业中用于炮弹的消烟剂，农业上用作化学肥料，是制造钾盐的原料。
染料工业用于制中间体，玻璃工业用作澄清剂，香料工业用作助剂，医药上用作缓泻剂，食品工业用作通用添加剂。
还用于血清蛋白生活检验。
我国土地84%缺钾，同时我国又是一个钾资源十分匮乏的国家，因而限制了钾肥的开发利用和发展。
致使农作物土壤主要养分氮磷钾的比例严重失调。
钾肥的主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾，由于忌氯作物不能施用氯化钾，硝酸钾价格昂贵，且为炸药，施用受到限制。
而硫酸钾同时也可提供作物需要的钾和硫，价格便宜。
因此无氯钾肥以硫酸钾为主。
3、市场供求状况：2013年以来，我国农肥行业，尤其是复合肥行业对氯化钾的需求急剧增长，目前处供不应求状态。
市场价位在3500元/t上下。
二、工艺介绍1、硫酸镁转化法制备硫酸钾（1）工艺原理：硫酸镁转化法是国外重要的硫酸钾制备方法之一，但由于受资源条件的限制，我国采用此法的甚少。
以硫酸镁和氯化钾为原料制备硫酸钾是通过两个工艺过程来实现的，其工艺原理是：以相图分析为依据，首先将硫酸镁和氯化钾按规定量与水及循环的部分软钾镁矾母液混合并在一定条件下反应，生成软钾镁矾。
曼海姆法硫酸钾生产装置技术改造总结曼海姆法硫酸钾生产装置技术改造总结一、引言硫酸钾是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、医药和化学工业等领域。
曼海姆法是一种常用的工业生产硫酸钾的方法，但传统的曼海姆法生产装置存在一些问题，如生产能力不高、能源消耗大、废气排放量大等。
为了提高生产效率，降低能源消耗，减少环境影响，我们进行了曼海姆法硫酸钾生产装置的技术改造。
二、改造内容与方法1. 硫酸钾生产装置的改造传统的曼海姆法生产装置由反应釜、蒸汽发生器、吸收装置和结晶设备组成。
我们对每个环节进行了改造和优化。
(1) 反应釜：选用高效的反应釜，提高反应效率，减少反应时间。
(2) 蒸汽发生器：改造蒸汽发生器，采用先进的换热技术，提高蒸汽利用率，减少能源消耗。
(3) 吸收装置：改善吸收装置结构，增加吸收效果，降低废气排放。
(4) 结晶设备：引进新型结晶设备，提高产品纯度，降低废水排放。
2. 能源利用改造为了减少能源的消耗，在曼海姆法硫酸钾生产装置技术改造中，我们采用了以下措施：(1) 废气余热回收利用：利用余热回收系统收集反应过程中产生的废气余热，供给生产装置或其他设施的加热需求，提高能源利用效率。
(2) 优化蒸汽利用：通过改造蒸汽发生器、调整蒸汽管道等措施，优化蒸汽利用效果，减少能源浪费。
三、改造成效与优势经过技术改造，我们取得了以下成效：1. 提高生产效率：改造后的曼海姆法生产装置能够更高效地进行反应过程，缩短生产周期，提高生产能力。
2. 降低能源消耗：改造后的装置通过优化蒸汽利用和回收利用废气余热等方法，能够显著降低能源消耗，并降低生产成本。
3. 减少环境影响：改造后的装置能够降低废气排放量和废水排放量，减少对环境的污染，在生产过程中更加环保。
四、展望与建议曼海姆法硫酸钾生产装置技术改造取得了明显的成效，但仍然存在一些问题和改进空间。
我们建议在未来的改造中，进一步优化装置结构，提高各个环节的效率，降低生产成本，进一步减少环境污染。
曼海姆法生产硫酸钾工艺海姆炉简介曼海姆法的核心装置是反应炉，即曼海姆炉，产品纯度、转化率高低、生产能力和操作难易等均与反应炉有关。
因此，反应炉性能成为该工艺的技术关键。
反应炉主要由多种特种耐火材料砌成，具有两个空腔，中间椭圆形空腔为反应室，腔内带有搅拌耙子，反应时耙子以1—2r／min转动，将物料不断混合并逐渐推向炉腔周围。
反应室的空腔为燃烧室，燃烧室带有燃烧嘴，燃料释放的热量间接加热反应室。
2．3．1曼海姆炉的特点(1)炉子直径直接决定生产能力。
通常曼海姆炉生产能力以单台反应炉日生产能力为衡量标准。
由于受到制造技术及材质的限制，目前世界上最大的曼海姆炉直径为6m。
(2)耙子驱动系统稳定可靠，从而为反应连续稳定地进行提供了保障。
(3)材质要求高。
炉子反应室所用的耐火材料必须耐高温、抗强酸、传热性好；燃烧室材料须耐高温，保温性能好；耙子材质须耐热、抗腐蚀、耐磨损；耙臂机械承受力大。
材质是否达到要求直接影响检修期及炉子使用寿命。
(4)有温度自控与安全保护系统等。
2．3．2曼海姆炉热量利用情况如将燃烧放出的热量作100％计，则其分配情况：供给反应室15％一16％；废烟气带走40％一41％；炉膛、炉壁损失43％～45％。
2．4产品质量简介2．4．1硫酸钾消耗定额及质量指标‘表1消耗定额／ke,／tK20物料名称消耗定额名称’ZBG21008一、89标准K2O／％≥C,1／％≤F—rI2S04／％≤O／％≤50．O1．5O．5O．52．4．2氯化氢气体质量’由于反应炉内维持在低度真空度(133．322～266．644Pa)，以免氯化氢溢至车间的大气内，因而空气和烟道气则侵透人炉内，冲淡了氯化氢。
所以HC1在干燥气体中的实际浓度介于30％～40％之间。
2．5副产HCl气体的利用曼海姆法工艺生产硫酸钾，将副产大量的HC1气体，生产一吨硫酸钾可副产HC1气体0．4t(纯度100％)，该法生产的HCI气体纯度较高，可用其生产如下产品：(1)直接用水吸收生产31ok一35％的盐酸。
曼海姆硫酸钾工艺流程英文回答：The Mannheim process is a commonly used method for the production of potassium sulfate (K2SO4) from potassium chloride (KCl) and sulfuric acid (H2SO4). This process involves several steps, including the reaction between KCl and H2SO4, the evaporation of the resulting solution, and the crystallization of potassium sulfate.In the first step, KCl and H2SO4 are mixed together in a reaction vessel. The reaction between these two compounds produces potassium hydrogen sulfate (KHSO4) and hydrochloric acid (HCl). The balanced chemical equation for this reaction is:KCl + H2SO4 → KHSO4 + HCl.Next, the resulting solution is heated to evaporate the water. This step is typically carried out in an evaporator,where the temperature is carefully controlled to ensurethat only water evaporates, while the potassium salts remain in the solution. The evaporation process helps to concentrate the potassium salts, making it easier to separate them from the impurities.Once the solution is sufficiently concentrated, it is transferred to a crystallizer. In the crystallizer, the solution is cooled down slowly, allowing the potassium sulfate to crystallize. The crystals are then separated from the remaining liquid using filtration or centrifugation.After the separation of the crystals, they are washed with water to remove any impurities that may be present. The washed crystals are then dried to remove any remaining moisture. The final product is a white crystalline powder of potassium sulfate.The Mannheim process is widely used because it offers a relatively simple and cost-effective way to produce potassium sulfate. It is particularly suitable forcountries that have an abundant supply of potassium chloride and sulfuric acid. Additionally, the byproduct of hydrochloric acid can also be used in various industrial applications.中文回答：曼海姆硫酸钾工艺是一种常用的从氯化钾和硫酸制取硫酸钾的方法。
建10kt／a曼海姆法硫酸钾生产装置可行性及经济分析第2期大化科技建10kt/a曼海姆法硫酸钾生产装置可行性及经济分析杨斌(大化化肥厂)杜金本(大化总调)周明元(大化化肥厂)摘要简要阐述了采用曼海姆法生产硫跛钾的垢c理,流程及主要设备.并且论证了在我厂开发建设此项目的可行性.该项目具有投资步,见敏挟的特点.关键词硫酸钾曼海妈法.停留时闻.降嗅吸收1概述我国钾资源较缺,农作物土壤主要养分氮,磷,钾比例严重失调,缺钾局面在短期内难以解决氯化钾和硫酸钾是主要的钾肥,但有不少经济作物如:烟草,水果,茶叶和蔬菜等不能施用氯化钾,困氯在土壤中聚集,使土壤盐指数增高,使忌氯作物中毒而硫酸钾是主要的无氯钾肥,且硫酸钾尚含有构成植物蛋白质所必需的硫.因而其价格远高于氯化钾,进口硫酸钾的价格较氯化钾高近100美元/t.由于氯化钾是天然矿物,贮量较丰富.现今世界硫酸钾大多数是用氯化钾来制取,其制取方法主要有2种:一种是用浓硫酸分解氯化钾制硫酸钾的曼海姆法,这种方法产量占世界硫酸钾总产量的一半以上另一种是用硫酸盐与氯化钾的复分解法.我国农业用硫酸钾的工业化生产始于90年代,1992:年云南磷肥厂自日本引进的曼海姆法硫酸钾装置首先建成投产,之后,由台湾青上化工公司合资或独资建设的一批曼海姆法硫酸钾装置自】994年起在国内各地陆续建成投产.此外,国内也开发了用芒硝或硫酸铵等与氯化钾反应制硫酸钾的复分解法. l996年以来,大连瑞泽化工厂,山东聊城化肥广和盘锦化肥广等先后通过消化引进设备,开发了全部国产化的曼海姆法硫酸钾生产装置,并投入运行,使硫酸钾装置投资大大降低.据不完全统计,目前我国硫酸钾的年生产能力约6O万t,而国内对硫酸钾的年需求量在100万t左右,所以每年仍需要部分进口.为了节省外汇,国家鼓励硫酸钾厂的建设(生产农业用硫酸钾免增值税)因此.对建硫酸钾生产装置是非常有利的我厂对生产硫酸钾有十分有利的条件,一方面原料硫酸装置能力充分,在当前硫酸市场不畅,多消耗硫酸是有利的,氯化钾固生产复合肥有进口配额,原料供应较便利.另一方面,产品硫酸钾可以供磷铵厂生产S NPK,提高产品附加值,另外.电厂也可消耗一部分副产品盐酸,所以,此项目十分可行.2曼海姆法硫酸钾工艺2.1生产原理曼海姆法是将氯化钾和浓度为98的浓硫酸按一定配料比例连续投入到曼海姆炉内进行反应生成硫酸钾,主要反应如下:KCI+Hs0一KHSO+HCI十+Q(1)KHSO4+KCl—K2SO.十HC1十一Q(2)6大化科技200:[拄第一步反应是放热反应,可在较低温度下进行,首先生成KHSO,第二步反应是强吸热反应,只有在5o0～600C条件下反应才能进行得较完全,反应所需热量由重油或煤气等燃料燃烧供给.2.2工艺流程氯化钾和98的浓硫酸从曼海姆炉炉顶按比例连续加入炉内反应室,在高温下,用耙子搅拌进行反应,反应物被耙子推着从反应室中心向周边移动,反应生成的硫酸钾不断从反应室侧面的2个出口排出炉外.经冷却后进行破碎和筛分,少量的游离酸用石灰中和,筛下的成品硫酸钾送入料仓,包装后出售.从炉膛排出的热HC1气体经石墨冷却器冷却后.进入硫酸洗涤塔,净化除去Soa,然后进入酸吸收塔,用盐酸吸收HC1,可制得浓度为35左右的成品盐酸.尾气经尾气吸收装置处理后可达标排放,燃料煤气在燃烧炉内与经空气预热器来的热空气进行燃烧,炉气经炉底和炉顶燃烧室后排出炉外.进入空气预热器与鼓风机送来的空气换热后放空(见图1):1链海姆法硫酸钾生产工艺流程示意图3地址选择及建设规模根据硫酸钾生产装置特点,曼海姆炉及成品硫酸钾输送及包装等设备都需要厂房, 而且原料氯化钾及产品硫酸钾都需在装嚣附近处设库房,厂房外有空间建HC1回收装置受盐酸贮槽.经多方面考虑,拟选择硝铵车间原有间硝厂房作厂房,厂房钢架结构在设计时可作适当改造.厂房南侧旧库房可改作原料及成品库房.北侧操作室也可利用该厂房与液氯库之间有部分原间硝设备装置区拆除后,可建HC1回收装置和盐酸贮槽,这样厂房利旧可咀节省大量投资冷却循环水可利用二硝凉水塔水,公用工程亦很方便.在考虑装置规模上,若单纯从琉酸钾的需求及规模效益上讲,至少应建2台炉即2 万t/a规模,但由于每吨硫酸副产约1.2t盐酸,使我们不得不考虑盐酸的出路,根据市场对盐酸的容量,我们确定先建1台炉,规模为1万t/a,并为将来扩产留出一定空间.4主要设备及投资估算4.1主要设备简介4.1.1曼海姆炉曼海姆炉主要由燃烧室反应室及烟道室组成,并配有加料及机械搅拌推料装置.燃料及空气在燃烧室燃烧产生高温烟道气,进人烟道室,烟道室由炉顶,炉底2层组成,将反应室包围,以保证加热均匀.反应室为一圆柱形空腔,顶部和底部是第2期大化科技7球冠形,可提供足够的空间满足硫酸与氯化钾充分反应的需要.反应室内设置旋转耙齿搅拌反应物.并驱使它们移动使反应连续稳定地进行,待达到给定的停留时间.完成分解反应后.将产品排出炉外.反应室另设有氯化氢气体出口,经管道与石墨冷却器相连.反应室正常操作时控制呈微负压4.1.2石墨冷却器列管式石墨冷却器冷却水下进上出,高温HC1气体从顶部进入与硫酸洗涤塔引来的混酸进行降膜吸收.除去粉尘及降低温度至jOC.4,】.3硫酸洗涤塔由玻璃钢制作的填料塔用37%～38%的盐酸洗涤SO.,生成混酸.顶部设除沫器4.1.4酸吸收塔2～3台石墨吸收塔串联.经冷却净化后的HCI在列管式换热器型石墨吸收塔内用盐酸进行降噗吸收.制成合格的成品盐酸,吸收过程的反应热由循环冷却水带走41.5尾气吸收塔2～3台串联玻璃钢吸收塔.用稀盐酸吸收尾气残系HCI达到国家排放标准4.2投资估算工艺设备:300万元土建:100万元电气:20万元自控:10万元其它:7O万元合计:500万元5缝济分析5.1硫酸钾消耗定额及成本估算绚料名称消耗定额/t单价/元成本/元氯化钾/t0861100946硫酸/t0.6l】200120石灰/kg400.28煤气/m1500.812O电/kWh600.2716.2水/t32.36.9编织袋/条2O36O副产盐酸/t一1.2400—480制造费150工资52企业管理费150销售费用20合计1174.15.2效益估算目前国内硫酸钾优等品价格约为1700～1800元/t.仅按】700元/T计算年效益为:(1700—1174.1)×10000—525.9万元按静态分析.投资回收期为1a.6项目评价1)从项目经济效益上看,年效益可达500多万元,投资回收期仅为1a故本项目经济效益显着.有必要尽快上2)装置规模按1万t/a.考虑是受盐酸市场限制若投产后.盐酸市场销路打开,可以进一步扩大生产能力.3)我厂硫酸由于受市场影响.长期处于低负荷运行生产硫酸钾按1万t能力.年可消耗硫酸约6000r.对硫酸生产有利.4)硫酸钾生产尾气经处理后达标排放,对环保无隐患.7结论用曼海姆法建1万t硫酸钾生产装置.技术可靠,经济效益显着.投资回收期短,是完全可行的.。
硫 酸 工 业Sulphuric Acid Industry第10期2020年10月No.10Oct.2020硫酸钾装置曼海姆炉运行及探讨雷 亮1，雷高明1，高亚娟2（1. 盘锦晟鑫化工设备制造有限公司，辽宁盘锦 124022；2. 盘锦北方沥青股份有限公司，辽宁盘锦 124022）摘 要：介绍了曼海姆法硫酸钾装置主要设备曼海姆炉的结构、工艺指标及运行过程中出现的问题及处理方法。
曼海姆炉运行指标直接影响产品的产量和质量，其中炉温的控制尤为重要，炉温需控制在500~540 ℃。
曼海姆炉的炉床泄露是制约生产的瓶颈之一，炉床泄漏原因主要有开停车升降温过快、硫酸长期投料量大以及使用大颗粒晶体氯化钾等，生产过程中需要精心操作，做好对炉内件腐蚀的防护，保证曼海姆炉连续稳定运行。
关键词： 曼海姆炉 氯化钾 浓硫酸 炉温 泄漏 探讨中图分类号：TQ443.2 文献标志码： Ｂ 文章编号：1002-1507(2020)10-0031-04Operation and discussion of Mannheim furnace in potassium sulfate plantLEI Liang 1, LEI Gaoming 1, GAO Yajuan 2（1. Panjin Shengxin Chemical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Panjin, Liaoning,124022,China;2. Panjin North asphalt Co., Ltd., Panjin,Liaoning, 124022,China ）Abstract: The structure, process index, problems and treatment methods of Mannheim furnace, the main equipment of potassiumsulfate plant by Mannheim process are introduced. The operation index of Mannheim furnace directly affects the output and quality of products, especially the control of furnace temperature, which should be controlled at 500-540 ℃. The leakage of furnace body in Mannheim furnace is one of the bottlenecks restricting production. The reasons for the leakage of the hearth mainly include the fast temperature rise and fall of the open and shutdown, the large dosage of sulphuric acid and the use of large crystal potassium chloride, etc. In the production process, careful operation is needed, and the corrosion protection of the furnace parts is well done to ensure thecontinuous and stable operation of Mannheim furnace.Key words: mannheim furnace; potassium chloride; concentrated sulphuric acid; furnace temperature; leak; discussion收稿日期：2020-07-10。
曼海姆硫酸钾生产工艺
曼海姆硫酸钾（Potassium sulphate）是一种重要的化肥，它包含钾和硫两种必需的植物营养元素。
曼海姆硫酸钾生产工艺主要包括矿石研磨、浸出、蒸发结晶和干燥等步骤。
首先，通过矿石破碎和研磨将天然矿石中的硫和钾含量充分释放出来。
常用的硫矿石包括含有硫磺的石膏矿石，钾矿石包括卡那石和聚那石等。
将矿石研磨成适当的颗粒大小，以便后续阶段的浸出操作。
然后，将研磨后的矿石与水进行浸出。
在高温和高压下，将研磨后的矿石与水混合并进行浸出，将硫酸钾和硫酸钙等溶解于水中。
该步骤要求控制好温度、浸出时间等参数，以保证硫酸钾和硫酸钙完全溶解。
接下来，将浸出液进行蒸发结晶。
在蒸发器中，通过恒定的温度和压力条件，将浸出液逐渐蒸发浓缩，使溶液中的硫酸钾逐渐结晶。
结晶后的硫酸钾晶体可通过固液分离进行分离。
最后，将分离得到的硫酸钾晶体进行干燥。
采用干燥器对硫酸钾进行干燥，将残余的水分去掉。
干燥后的硫酸钾晶体即为曼海姆硫酸钾的成品。
需要注意的是，在曼海姆硫酸钾生产过程中，要确保工艺流程的稳定性和产品质量的一致性。
同时，还需注意环保要求，合理处理产生的废水和废气等，以保护环境。
总结起来，曼海姆硫酸钾生产工艺主要包括矿石研磨、浸出、蒸发结晶和干燥等步骤。
通过这些步骤，将含有硫和钾的矿石转化为硫酸钾产品，以满足植物的营养需求，并应用于农业领域。
曼海姆法硫酸钾装置综合改造及建议摘要：在曼海姆法硫酸钾装置的实际生产中，影响成品质量的因素很多，包括原料、设备、工艺和操作控制等。
其中，原料氯化钾和硫酸的选择对成品质量影响很大。
简要分析了以下曼海姆硫酸钾厂所用原料对成品质量的影响及相关问题。
基于此，本篇文章对曼海姆法硫酸钾装置综合改造及建议进行研究，以供参考。
关键词：曼海姆法硫酸钾装置；综合改造；建议分析引言曼海姆法生产硫酸钾是指氯化钾和浓硫酸在曼海姆炉中进行复分解反应，生成硫酸钾和氯化氢气体。
曼海姆法工艺操作简单，技术成熟可靠，产品质量稳定。
与水盐体系法生产的硫酸钾相比，其产品硫酸钾“完全溶于水”。
曼海姆硫酸钾厂生产总体平稳，但生产过程中存在一些问题，需要不断改进。
讨论了硫酸钾曼海姆炉装置的综合改造及建议。
1工艺流程用曼海姆工艺生产硫酸钾的过程显示在图1中。
气体生产者产生的气体被燃烧并供应给曼海姆炉，以获得材料反应所需的热量，熔炉的温度达到520℃。
氯化钾的原料质量比3∶2，原料由专用分配器连续均匀地泵入曼海姆炉的φ6000 mm高炉中央。
均匀混合的氯化钾和硫酸分布在焦点反应区的表面，莱克的杠杆使莱克的牙齿不断翻转反应物质，物质以一定的速度从焦点中心向周围扩散，确保材料的完全反应。
生成的粗硫酸钾直接在密封的推杆冷却器中冷却，然后用粉碎机粉碎，在粉碎机中筛入筛网，在石粉进料器中加入石粉进行中和，然后供给料仓，获得硫酸钾产品。
生成的氯化氢气体由石墨冷却器冷却，随后与酸混合后进入降膜的塔内，得到31% W(HCl)的盐酸的副产品。
尾部气体由尾部气体吸收塔清洗通风。
图1 曼海姆法硫酸钾生产工艺流程2曼海姆炉操作1)材料的反应线位于具有侧牙的耙杆的第二和第三颗牙齿之间。
反应线内部的物质是黑色的，反应线外部的物质是浅黄色的。
根据实际测量，反应线内部材料的温度为310℃，反应线外部为430℃，反应线为370℃。
反应线是材料充分反应的基准因素之一，根据高炉内材料的状态判断材料的反应。
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+h2ohcl+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。
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=KH SO4+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
定的负压，一般控制在-60～-30Pa，略高于上加热室，以防止氯化氢气体被吸入燃油尾气中，造成空气污染。
预热后的重油与热空气在燃烧室燃烧，形成高温烟气。
高温烟气首先进入上加热室通过碳化硅拱顶传热，以从上部提高反应室温度；从上加热室出来后再进入下加热室，加热底板以从下部提高反应室温度。
反应炉出口的热烟气与鼓风机鼓入的空气在换热器内进行换热，以提高燃烧室进口空气的温度，从而提高热利用率。
燃烧后的废气经复热器换热后，由燃烧尾气烟囱经净化后放空。
2.2成品包装工序
产品硫酸钾由斗式提升机提升后先经振动筛筛分，粒度合格的产品进入成品贮斗A，由包装机包装为粉料成品。
经振动筛筛分后的中等粒度物料经粉碎机粉碎后又经螺旋输送机进入成品贮斗B，然后经造粒机造粒后，由包装机包装为粒料成品。
所有成品由汽车运送至成品库贮存。
为了改善操作环境，在成品包装工序设有一套除尘装置，对振动筛分和粉粹过程中产生的粉尘进行收尘回收处理。
2.3 盐酸吸收工段
来自反应炉的450℃左右的氯化氢气体，经过石墨冷凝器冷却，温度降至低于50℃，并进入二级硫酸气洗涤塔洗涤，除去大部分粉尘和少量硫酸雾，同时产生含硫酸[w（H2SO4）5％]的盐酸（通称混酸）。
洗涤后的炉气进入盐酸二级降膜吸收塔，生成[w（HCL）31％]以上的工业级盐酸，送至盐酸成品槽。
尾气经多次净化洗涤达标后，由烟囱排空。
二、装置工艺特点
1.采用国产曼海姆技术
本套硫酸钾装置生产工艺为开封辛巴达化工工业技术有限公司开发的国产曼海姆法。
该公司在充分消化吸收国外相关技术后，经过不断的完善和工业化试验，实现了全套设备的国产化。
十多年来，该公司已经在国内及国外安装修建了数十套曼海姆法硫酸钾装置，其工艺技术已经相当成熟可靠。
2.采用DCS自动控制系统
根据韩国业主方提出的“装置生产系统需实现自动控制”的要求，我们工艺设计结合硫酸钾生产的特点，引入了DCS自动控制系统，对硫酸钾生产系统进行实时控制，不但稳定了工艺操作，减轻了劳动强度，而且使生产系统保持最佳运行状态。
该装置主要的自动控制设计有：
2.1由硫酸高位槽下部出酸口流出的硫酸经电磁流量计和电磁调节阀加入反应炉,通过DCS设定流量自动调节电磁阀，高位槽保持部分溢流以稳定硫酸进电磁流量计压力，电磁流量计输出的信号自动调节电磁调节阀开度以稳定和调节硫酸给料量。
2.2氯化钾入炉前计量皮带机装有电子秤传感元件，通过DCS由称重和测速传感信号反馈调节皮带机变频电机转速，以改变皮带输送速度的方式稳定和调节KCL的加料量。
2.3综合工艺计算、原料与成品分析和实际运行情况可编制和不断完善氯化钾与硫酸的配比菜单，输入DCS，以适时选用最佳配比实现氯化钾与硫酸供料的自动控制和调节。
2.4硫酸高位槽设置液位计，发出低液位报警信号。
