硫酸钾生产方法
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我国硫酸钾的生产工艺现状概述摘要:硫酸钾是我国现代农业常用的无氯钾肥之一,目前世界生产硫酸钾主要有曼哈姆法、缔置法和复分解法等。
本文对我国硫酸钾的主要生产工艺的现状进行阐述。
关键词:硫酸钾生产工艺曼哈姆法缔置法复分解法硫酸钾是我国现代农业常用的无氯钾肥之一,并且在世界钾肥市场中占有很大的份额,硫酸钾被广泛地用于忌氯农作物的养分补充。
由于现代农业对硫酸钾的大量需求,农业专家不断地研究其生产方法。
目前世界生产硫酸钾主要有曼哈姆法、缔置法和复分解法等,笔者多年从事无氯钾肥研究工作,现对我国目前生产无氯钾肥之硫酸钾主要方法作出阐述。
一、使用硫酸法制取硫酸钾1.曼哈姆法曼哈姆法是我国目前生产硫酸钾的主要方法之一,用到的主要生产原料为氯化钾和硫酸,将两种原料在曼哈姆炉混合并使其产生反应,再将两者反应的产物硫酸氢钾经过高温加热使其继续与氯化钾充分反应,最终生成硫酸钾;目前我国以氯化钾和硫酸为原料生产硫酸钾还有一种比较成熟的方法:将两者混合在反应炉内,使用1000~1100摄氏度的高温对反应炉进行加热,将两者反应后的产经过物冷却、中和便可得到硫酸钾,使用这种方法生产硫酸钾的同时,还有盐酸作为副产品产生。
该方法生产硫酸钾的优点是:生产出的硫酸钾品位很高,并且生产过程无损失,缺点在于这种方法生产能力低,并且生产的过程中产生的盐酸对反应炉有一定的腐蚀破坏。
2.缔置法缔置法生产硫酸钾的主要原料为氯化钾、硫酸和有机溶剂,三者经过一系列化学反应后产生硫酸钾。
使用缔置法生产硫酸钾过程中,有机溶剂的选择直接影响着硫酸钾的产量,有研究表明,使用高沸点的有机溶剂可以大大提高硫酸钾的产量。
与曼哈姆法相比,缔置法具有更多的优点,缔置法生产硫酸钾能耗小,并且产生周期短,因此,使用缔置法生产硫酸钾的经济效益更高,但是缔置法还不属于是一种成熟的方法,生产硫酸钾所用的有机溶剂一般都具有一定的毒性。
二、复分解法制取硫酸钾1.硫酸铵法硫酸铵法是将硫酸铵作为生产硫酸钾的原料之一,使硫酸铵与其他原料之间产生复分解反应,从而获得硫酸钾的方法。
转化法生产硫酸钾、硝酸钾技术一、硫酸铵一氯化钾转化法制硫酸钾铵和氯化铵钾硫酸钾是一种白色结晶化合物,化学式为K2sO4,分子量为174.255,结晶为斜方晶型,固体溶解在水中形成中性溶液,pH值约为7.0,纯的硫酸钾中含K2O为54.06%,由于硫酸钾具有吸湿性小,不易结块的优点,因此易于储藏及运输。
硫酸钾中硫也是植物所需的中量营养元素,近年来由于硫酸铵用量减少,土壤中硫含量也减少,使有些地方开始有缺硫的征兆,需要适当的补充硫,因而硫酸钾被认为是一种较理想的肥料。
硫酸钾是一种施用最多的无氯钾肥。
无氯钾肥主要用于忌氯作物如烟叶和某些品质好的马铃薯、柑橘、葡萄、花卉等经济作物的施肥,它不但能提高作物的产量,而且大大改善了作物的质量。
硫酸钾、硝酸钾主要用氯化钾制得,天然来源很少。
硫酸铵一氯化钾转化法生产硫酸钾铵是基于NH4+-K+-C1- -SO:--H2O体系中有硫酸钾一硫酸铵、氯化铵一氯化钾固熔体存在这一物理化学现象:2 (n+1) KC1+ (n+1) (NH)2s04f 吟SO4_ (NH4)2SO4+2(n NH4 Cl KC1)通过配料的溶解,在一定的稳定下转化析出硫酸钾铵结晶,转化料浆液固分离、洗涤,既得硫酸钾铵产品。
滤洗液经蒸发结晶,分离出氯化钾按。
滤出的母液返回转化器或蒸发器。
该法制得的主产物为85% K2sO4和15%的(NH?2sO,固熔体。
联产物为氯化铵钾。
生产流程氯化钾、硫酸铵(或硫酸铵溶液)分别经计量后加入转化槽,在系统中循环的循环液也加入转化槽,在一定的条件进行转化结晶。
转化料浆经过液固分离和洗涤,得到的固体物料(或经干燥后)即为硫酸钾产品。
滤、洗液经蒸发结晶分离出氯化铵钾,滤出的母液即为循环液,返回转化槽,或继续蒸发结晶。
原料和产品规格原料:(1)氯化钾含 KCl<95%,NaCl<1.2%,水份<1.5%。
(2)硫酸铵含(NH4)2SO4<98%,水份<1.5%,无可见的煤焦油等杂质。
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。
《芒硝法生产硫酸钾项目分析》一、概况硫酸钾是一种无色或白色正交或云方的结晶或粉末,具有苦味。
易溶于水,不溶于乙醇、丙酮以及二硫化碳。
它是制取钾盐的基本原料,如用于制取碳酸钾及硫酸钾、玻璃、染料、香料等工业,在医药上用作缓泻剂等。
在农业上,硫酸钾是主要的无氯钾肥,也是农作物所需硫的主要补充来源。
对于那些只能施用硝酸钾,硫酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的农作物来讲,目前应用最多的一种就是硫酸钾。
由于硫元素不仅能提高农产品产量,还能改善其品质,所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。
另外,硫酸钾几乎可以和现有的所有肥料品种有机混合,用于制造复混肥。
目前无氯钾肥以硫酸钾为主,由于钾盐资源的短决,使硫酸钾发展受到很大的影响,因此,每年需进口大量的硫酸钾。
改革开放以来,农资经济逐步放开后,一些国内厂家引进国外硫酸钾生产技术和设备,并相继提出20余套生产装置,但生产规模均较小(最大单套装置的生产能力5万吨/年),总计生产能力为110万吨/年,还远不能满足消费增长的需要。
农业部根据全国土壤作物普查和各省市的化肥需求,提出全国化肥需求预测,到2012年硫酸钾的需求为380万吨/年。
二、国内硫酸钾的生产情况主要生产企业公司名称规模(万吨/年)工艺方法备注冀州市钾肥有限公司 2.4 曼海姆法陕西景盛硫酸钾钾肥有限公司 2 曼海姆法盘锦恒光化工有限责任公司 3 曼海姆法山东海化股份有限公司硫酸钾厂 2 高温盐法山东聊城鲁丰钾肥有限公司 2 曼海姆法石家庄市和合化工化肥有限公司 6 曼海姆法烟台齐丰化工有限公司 4 曼海姆法新疆罗布泊钾盐有限责任公司10 直接分离提取青上化工佛山有限责任公司8 曼海姆法天津云青化工有限公司 5 曼海姆法台湾青上化工厂股份有限公司 4 曼海姆法开封青上化工有限公司 4 曼海姆法山西钾肥有限责任公司复分解法 南风与中国烟草总公司合资河南开化集团 4 曼海姆法天津硫酸厂 2 曼海姆法烟台中光化工有限公司 2 复分解法三、硫酸钾的生产工艺路线目前国内外生产硫酸钾的方法大体可分为三大类:一类是从硫酸盐型海湖盐卤水和地下卤水中提取,二是用天然硫酸钾矿石或复杂组分的固体钾矿石制取,三是用含硫酸根物料与氯化钾转化制取硫酸钾。
用复分解法生产硫酸钾工艺分析本文主要从硫酸钾概述、芒硝法工艺分析、硫酸镁法工艺分析、注意事项等方面对复分解法生产硫酸钾工艺进行了分析。
标签:复分解法;硫酸钾;生产工艺一、前言科技改变生活,硫酸钾作为一种无氯钾肥越来越受到重视,本文主要从芒硝法以及硫酸镁法等方面对复分解法生产硫酸钾工艺进行了探讨。
二、硫酸钾概述目前,世界硫酸钾总生产能力为400万吨/年,消费量为278万吨硫酸钾/年,占世界K2O总消费量的5%。
硫酸钾生产方法有两种:一种是从矿石或卤盐中提取,另一种由KCI转化而来。
其中50%来自矿石,37%由KCI转化,13%写取自盐湖和卤水。
世界硫酸钾总生产能力的一半集中在西欧,其它还有美国、南朝鲜、台湾等。
硫酸钾是一种无色结晶体,分子式K2SO4,分子量174.24,理论含K2O54.06%,密度2.662t/m3,味苦咸,易溶于水,水溶液呈生理酸性,不溶于乙醇、丙酮和二硫化碳,吸湿性小,不易结块。
硫酸钾是无氯钾肥主要品种,约占世界钾肥总产量的5%,主要用于烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑桔、西瓜、茶叶、菠罗等喜钾忌氯作物及海产养殖,不但能提高产量,而且还能提高农产品质量,如烟草的可燃性,葡萄、西瓜的糖度,薯类的淀粉含量等。
在干旱地区施用硫酸钾能够避免对作物有害的氯化物积累,保持稳产高产。
硫酸钾还可用来制造过硫酸钾、钾明矾、钾水玻璃和碳酸钾,在医药、染料、玻璃、炸药等行业也有广泛用途。
农业用硫酸钾K2O含量一般在50%左右,盐指数(即SO2-4含量)低,只有46.1,不会损伤作物,不吸潮结块,便于保管、运输和使用。
特别是近年来大量使用尿素、碳铵、磷铵,导致不少地区土壤中缺硫,硫酸钾已逐渐成为硫的主要补充来源,就此而言,硫酸钾具有双重肥效作用,不但其中的钾为作物所必需的常量营养元素,硫也是作物所需要的中量营养元素。
所以,尽管硫酸钾中所含的氧化钾比氯化钾中折合的氧化钾低近10%,但其价格远比氯化钾高,硫酸钾中氧化钾几乎为氯化钾中同量氧化钾价格的两倍,国际市场上硫酸钾吨价比氯化钾高出100美元左右(据资料介绍,进口氯化钾离岸价85~90美元/t,到岸价110~120美元/t)。
曼海姆法硫酸钾生产工艺发展趋势与优化浅议摘要:我国加工型硫酸钾企业采用的生产工艺有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等,目前,国内外占主导地位的是曼海姆法。
曼海姆法由德国化学家MannheimVereim(曼海姆·维伦)于19世纪末研究开发而成,生产过程为氯化钾和硫酸在曼海姆反应炉(固定床)内发生复分解反应,制取农业用硫酸钾并副产工业盐酸。
关键词:曼海姆法;硫酸钾生产;工艺发展引言manheim方法是一种主要的农业生产方法,它使用氯化钾(劳工组织)和工业浓缩酸(SA),在高温(500-600℃的反应堆中直接生成SOP,并释放被冷却、压碎和添加到HCl石料中的氯化氢(HCl)气体。
除了先进的处理、低能耗和良好的质量之外,Mannheim还可以获得工业盐酸的副产品,以进一步提高Mann装置的使用寿命和功能。
1.曼海姆法的国产化研究现状1992年,云南曼海姆磷制药厂从日本引进技术设备,制造了约12 000 t/a的钾肥,全国大部分生产设备都是以合资或台湾青岛公司独家拥有的形式建成的,我国在引进新技术方面发展迅速,许多公司在山东聊城鲁丰钾肥有限公司的地方改造中采用了计算机系统来设计节能的新型反应堆,采用高强度、高浓度的酸性防腐材料作为热源,制造自己的设备投资不足的盐酸生产设备,是一个成熟可靠的过程,产品质量高,生产成本低,具有竞争力的无锡镇安化工有限公司在大学的帮助下,于1998年建成了40kt/a硫酸钾生产设备,从而使河北省磷矿全厂局部生产采用曼罕法硫酸钾生产设备,一炉产量接近30t/d,质量分数达到95%,各项指标均符合山东聊城市鲁丰钾肥有限公司、盘锦永兴化工产业和大连大米化工企业的设计要求,是以生产曼罕硫酸为主。
2.盐酸系统反应中产生的HCl气体进入石墨冷却器用循环水冷却,为防止石墨冷却器出现粉尘堵塞,设置酸洗流程,第一硫酸洗涤塔的小部分循环液送入石墨冷却器冲洗石墨管,酸洗后的酸液汇同冷却后的HCl气体依次进入第一硫酸洗涤塔、第二硫酸洗涤塔(2台硫酸洗涤塔串联)内将气体中的SO3及物料微粒等吸收、洗涤干净,第一硫酸洗涤塔补充的吸收液来自第二硫酸洗涤塔,第二硫酸洗涤塔补充的吸收液由盐酸高位槽引入。
浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制摘要:文章介绍了曼海姆法生产硫酸钾的基本原理、工艺流程、生产装置及产品的质量控制。
关键词:硫酸钾;曼海姆法;质量钾肥有氯化钾、硝酸钾、硫酸钾和硫酸钾镁,其中氯化钾占90%以上。
但有些作物不能施用氯化钾,其中的氯离子会在土壤中聚集,使土壤的盐指数增高,使作物中毒。
硫酸钾是一种优质无氯的钾肥,适合烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植;它也是优质氮、磷、钾三元复合肥料的主要原料,供应钾元素。
至于加工型硫酸钾的生产,目前有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等,占主导地位的是曼海姆法。
1 曼海姆法生产硫酸钾1.1 曼海姆法生产方法概述和工艺流程曼海姆法工艺流程图如图1所示:1.2 曼海姆法生产装置曼海姆法生产装置包括曼海姆炉、反应炉系统附属设备、盐酸制备及氯化氢回收与循环水系统。
曼海姆法的核心装置是曼海姆炉。
产品的纯度、转化率高低、生产能力和操作难易都与曼海姆炉有关。
曼海姆炉主要由燃烧室(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。
燃烧室:处于反应室顶部,入口为空气进口、喷油口。
重油储存中间槽,入炉油在伴有空气的条件下燃烧,燃烧室维持800~900 ℃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到燃烧室。
烟道室:处于反应室底部,高温烟道气自燃烧室出来,由烟道及烟道气管道送至继续提供反应室所需热量以保证其正常运作及热量的充分利用。
反应室:处于燃烧室与烟道室之间,下部为反应床,顶部为高温圆穹形黑矽砖。
反应床上部配有旋转耙齿,转数约为1~1.5 r/min,作用为物料搅拌、混合、粉碎、成品转移和维持料床高度。
主轴顶部依上而下分别装有硫酸及氯化钾分布器。
硫酸钾成品出料口分布两侧与推料机相连。
反应室另设氯化氢气体出口,经管道与碳精冷却器相连。
反应炉顶部上部分别设有氯化钾与硫酸加料计量装置,以维持生产过程中控制合理的投料比,保证产品品质,低消耗及延长反应床耙齿之使用寿命。
一、引言钾石膏法是一种生产硫酸钾的重要工艺,通过对钾盐矿石进行处理,可以得到硫酸钾作为重要的农业肥料和化工原料。
本文将深入探讨钾石膏法生产硫酸钾的工艺研究,从原理、工艺流程、设备技术和优化条件等多个方面进行全面评估和分析,旨在为读者提供深度和广度兼具的知识。
二、钾石膏法生产硫酸钾的原理1. 钾石膏法的定义和背景钾石膏法是指利用钾盐矿石中的含硫物质,通过化学反应得到硫酸钾的生产工艺。
这种方法在冶金、化工和农业领域有着广泛的应用。
在钾盐矿石中,含有较高比例的钾盐和硫酸盐,通过特定的工艺处理,可以将其转化为硫酸钾产品。
2. 反应原理钾石膏法的主要反应包括钾硫化物与硫酸盐之间的化学反应。
在高温高压下,钾硫化物和硫酸盐发生反应,生成硫酸钾和硫化氢气体。
该反应是一种热力学上比较有利的反应过程,但在工业生产中,需要通过设备技术和操作条件的优化才能达到较高的产率和纯度。
三、工艺流程及设备技术1. 工艺流程钾石膏法生产硫酸钾的工艺一般包括原料预处理、焙烧反应、气体分离和产品提取等几个主要步骤。
在原料预处理阶段,需对钾盐矿石进行破碎、磨碎和浸出等处理,以提高矿石中钾盐和硫酸盐的溶解度和反应性。
在焙烧反应过程中,需要控制合适的温度和压力条件,促进钾硫化物和硫酸盐的反应。
而气体分离和产品提取则是通过物理和化学手段将硫化氢气体分离收集,同时得到硫酸钾的产物。
2. 设备技术钾石膏法生产硫酸钾的工艺中需要应用到高温高压反应设备、气体分离设备和产品提取设备等。
在高温高压反应设备中,需要选用耐高温耐腐蚀的材料,并且设备结构需符合工艺条件,以确保反应过程的顺利进行。
气体分离设备和产品提取设备则需要具备高效的分离和提取能力,以保证产物的纯度和产率。
四、工艺条件的优化1. 温度和压力控制在钾石膏法生产硫酸钾的工艺中,控制合适的温度和压力条件是确保反应高效进行的关键。
适当的操作温度可以提高反应速率和产率,而适宜的压力条件可以增加反应物料的接触程度和反应的完整性。
硫酸钾生产工艺:
曼海姆生产法:
1.氯化钾与硫酸按比例反应,生成硫酸钾和氯化氢气体,气体经冷却器冷却后成液体,
进入结晶器内结晶。
2.结晶器内的硫酸钾晶体经离心机分离,进入沸腾干燥器内干燥,制得硫酸钾成品。
芒硝生产法:
1.将芒硝与硫酸反应,生成硫酸钠和硫酸钾,再经过蒸发结晶得到硫酸钾。
2.将芒硝与氯化钡反应,生成硫酸钡和硫酸钾,再经过蒸发结晶得到硫酸钾。
软钾镁矾生产法:
1.将明矾石与碳酸钾焙烧反应,生成软钾镁矾和二氧化碳气体,再经过沉降、过滤、
蒸发、冷却结晶得到硫酸钾。
2.将明矾石与硫酸反应,生成硫酸铝和硫酸钾,再经过蒸发结晶得到硫酸钾。
转化法生产硫酸钾、硝酸钾技术一、硫酸铵—氯化钾转化法制硫酸钾铵和氯化铵钾硫酸钾是一种白色结晶化合物,化学式为K2SO4,分子量为174.255,结晶为斜方晶型,固体溶解在水中形成中性溶液,pH值约为7.0,纯的硫酸钾中含K2O为54.06%,由于硫酸钾具有吸湿性小,不易结块的优点,因此易于储藏及运输。
硫酸钾中硫也是植物所需的中量营养元素,近年来由于硫酸铵用量减少,土壤中硫含量也减少,使有些地方开始有缺硫的征兆,需要适当的补充硫,因而硫酸钾被认为是一种较理想的肥料。
硫酸钾是一种施用最多的无氯钾肥。
无氯钾肥主要用于忌氯作物如烟叶和某些品质好的马铃薯、柑橘、葡萄、花卉等经济作物的施肥,它不但能提高作物的产量,而且大大改善了作物的质量。
硫酸钾、硝酸钾主要用氯化钾制得,天然来源很少。
硫酸铵—氯化钾转化法生产硫酸钾铵是基于NH4+-K+-Cl--SO42--H2O体系中有硫酸钾—硫酸铵、氯化铵—氯化钾固熔体存在这一物理化学现象:2(n+1)KCl+(n+1)(NH4)2SO4→nK2 SO4-(NH4)2SO4+2(n NH4 Cl KCl) 通过配料的溶解,在一定的稳定下转化析出硫酸钾铵结晶,转化料浆液固分离、洗涤,既得硫酸钾铵产品。
滤洗液经蒸发结晶,分离出氯化钾按。
滤出的母液返回转化器或蒸发器。
该法制得的主产物为85% K2SO4和15%的(NH4)2SO4固熔体。
联产物为氯化铵钾。
生产流程氯化钾、硫酸铵(或硫酸铵溶液)分别经计量后加入转化槽,在系统中循环的循环液也加入转化槽,在一定的条件进行转化结晶。
转化料浆经过液固分离和洗涤,得到的固体物料(或经干燥后)即为硫酸钾产品。
滤、洗液经蒸发结晶分离出氯化铵钾,滤出的母液即为循环液,返回转化槽,或继续蒸发结晶。
原料和产品规格原料:(1)氯化钾含KCl<95%,NaCl<1.2%,水份<1.5%。
(2)硫酸铵含(NH4)2SO4<98%,水份<1.5%,无可见的煤焦油等杂质。
硫酸钾生产技术众所周知,我国1.4亿hm2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。
多年来我国硫酸钾一直依赖进口。
并对农民实行补贴政策。
20世纪90年代初,一些企业花巨资引进了曼哈姆法生产硫酸钾的装置,很多大专院校、科研院所也都开始研究开发硫酸钾生产技术。
不少企业都投资建设万吨级规模的生产线,使硫酸钾完全依靠进口的局面有所缓减。
全世界硫酸钾的生产主要集中在比利时、德国、意大利、美国,消费主要在亚洲和东欧,专家预测。
亚洲硫酸钾需求正以3%~4%速度递增,我国的硫酸钾消费以7%速度递增。
许多国家都有扩大硫酸钾生产能力的趋势。
世界硫酸钾的主要生产方法有曼哈姆法,约占总产量的46%;硫酸镁复分解法,约占总产量的40%;其他复分解法占10%左右。
1. 我国硫酸钾的发展现状为了加快发展硫酸钾,国家把“硫酸钾生产新工艺的研究”列入“九五”攻关计划。
从此后,国内硫酸钾工业在引进吸收、新技术开发方面异常活跃,各界人士研制开发出了缔置法、复分解法、氨化法、萃取法、离子交换法等生产工艺。
并引进了曼哈姆生产技术进行国产化改造。
据报道,国内现有103个企业生产硫酸钾,形成了169万t生产能力。
也申报了不少的室内试验专利,但由于种种原因。
除南风化工集团公司外。
生产装置的最大规模为2万t/a,且产量不足,甚至有的企业建厂中途下马。
有的投产试车后停运。
有11家缔置法生产企业。
形成年产22万t 规模。
因工业化生产中存在问题,建成后全部停产;采用硫酸铵、硫酸钙、明矾石复分解法生产的四五十个企业。
由于规模小、产品质量低等原因,经济效益差,也相继停产:还有一些我国独立开发的新的工艺流程。
硫酸钾生产工艺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K2O≥60%,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/T3279——89](二)盐酸:工业盐酸技术指标(GB320—93)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540——560℃)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+2KCL→K2SO4+2HCL——Q(副反应) H2SO4→SO3+H2O——QHCL+H2O→HCL•H2O+Q(副反应) SO3+H2O→H2SO4+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。
一种硫酸钾的生产工艺
硫酸钾的生产工艺有以下几个步骤:
1. 原料准备:将含有钾的矿石(如钾长石、钾盐矿石等)或含有钾的废料(如矿渣、钾肥废料等)进行破碎、磨细,使其颗粒大小均匀。
2. 硫酸萃取:将破碎后的原料与浓硫酸进行反应,使其反应生成硫酸钾。
反应过程中,通常需要控制反应温度和反应时间,以促进反应的进行。
3. 结晶:将反应产生的硫酸钾溶液进行浓缩,使其达到饱和状态。
然后,通过降温或加入结晶剂等方法,使溶液中的硫酸钾结晶析出。
4. 分离与洗涤:将硫酸钾晶体与母液进行分离,可以通过过滤、离心等方法进行。
然后,对硫酸钾晶体进行洗涤,去除母液和杂质。
5. 干燥:将洗涤后的硫酸钾晶体进行干燥,使其含水量降低到一定程度。
通常使用烘箱或旋转干燥机等设备进行干燥。
6. 粉碎与包装:将干燥后的硫酸钾晶体进行粉碎,使其达到所需的粒度要求。
然后,将粉碎后的硫酸钾进行包装,并进行质量检验。
需要注意的是,硫酸钾的生产工艺可能因生产规模、原料特性等因素而有所差异。
上述步骤仅为一种常见的生产工艺,具体的工艺参数和操作条件需要根据实际情况进行调整。
关于硫酸钾的生产工艺和市场情况一.硫酸钾的生产工艺:硫酸钾是一种使用广泛的化肥,生产硫酸钾一般分为两大类:一类是从天然矿物中直接提取,如从钾镁矾、明矾石、杂卤石、钾硭硝等矿物中提取;另一类为转化法,即以氯化钾为原料经化学反应后制取硫酸钾,当今世界上70%的硫酸钾是用转化法生产的。
在转化法中,又分为热法和湿法两种。
⒈湿法:主要有复分解法、缔置法、溶剂萃取法等。
⒉热法:曼海姆法、CHISSO 法和CLIMAX法等。
其中,曼海姆法使用最为广泛,反应炉温度只有550℃,设备结构简单,产品硫酸钾品位高,K2O≥50%,生产过程中基本无损失,K收率高。
该发1992年由云南磷肥厂引进日本技术设备,建成1.2万吨/年硫酸钾装置;其后各地陆续引进“台湾青上”的生产装置及国内开发生产装置。
国内装置造价很便宜,相当于引进价格的1/3,水平达到甚至高于引进设备,是制取大量Hcl和PVC的最佳方案。
目前,该套设备已全部国产化。
据统计,到 2003年底为止,国内使用该法生产的厂家已达28家之多,总生产能力达到了100余万吨/年,但个体生产能力都不大,最大的为20万吨/年。
Chisso法是日本最先使用的方法,优点是腐蚀小,但能耗高,流程长,国内很少采用。
Climax法:美国硫化床工艺,国内尚无引进和使用。
二.市场情况⒈原料生产情况:加拿大是世界上最大的钾盐资源国、生产国和出口国,截至1999年底,拥有钾盐资源量44亿吨,占世界总储量的52.3%,年产钾盐940万吨/年,占世界总产量的37.8%。
在世界钾肥市场起决定作用的两家加拿大公司是PotashCorp公司和IMC Global Inc公司,每年开采350万吨钾盐。
俄罗斯是世界第二大钾盐生产国,2002年共开采500万吨,80%为出口,中国是其主要进口国,占其出口总量的一半左右。
白俄罗斯为第三大钾盐生产国。
2002年开采量达400万吨,近年受市场影响,略有下降,每年维持在200万吨左右。
芒硝法生产硫酸钾的关键技术研究及其工业化应用概述说明1. 引言1.1 概述芒硝法生产硫酸钾是一种重要的化工工艺,其具有较高的技术难度和经济价值。
本文旨在研究芒硝法生产硫酸钾的关键技术,并探讨其在工业应用中的现状和问题。
通过对原理、性质与用途的介绍,分析相关研究现状和问题,并提出改进方案,以期为芒硝法生产硫酸钾的优化提供有益参考。
1.2 文章结构本文共分为五个部分,包括引言、芒硝法生产硫酸钾的关键技术研究、关键技术研究、工业化应用案例分析以及结论与展望。
引言部分主要概述了文章的目的和结构安排,为读者提供了整体框架,引导他们理解本文内容。
芒硝法生产硫酸钾的关键技术研究部分将探讨该方法的原理和历史背景,介绍硫酸钾的性质与用途,并分析目前相关研究存在的现状和问题。
关键技术研究部分主要通过原料选择与准备工作、硫酸钾结晶工艺优化以及生产过程控制与设备改进等方面,深入研究芒硝法生产硫酸钾的核心技术。
工业化应用案例分析部分将具体介绍某个工厂的生产现状和问题,设计相应的技术改造方案,并对其效果进行评估与展望。
最后,结论与展望部分对整篇文章进行总结,并提出下一步研究方向。
1.3 目的本文旨在通过对芒硝法生产硫酸钾关键技术的详细研究和工业化应用实例的分析,总结该工艺方法的优势和不足,并提出相应的技术改进方案。
希望借此可以进一步推动芒硝法生产硫酸钾在实际应用中更加高效、可靠地运行,促进相关行业发展。
2. 芒硝法生产硫酸钾的关键技术研究2.1 芒硝法的原理与历史背景芒硝法是一种传统的生产硫酸钾的方法,其原理是通过将石硝石(NH4NO3)和氯化钾(KCl)在水溶液中反应生成氯化铵(NH4Cl)和硫酸钾(K2SO4)。
芒硝法的历史可以追溯到16世纪,它是早期重要的无机盐工业生产方法之一。
2.2 硫酸钾的性质与用途硫酸钾具有多种重要性质和广泛应用。
首先,它是一种常见的无机化学品,具有白色结晶或粉末形式,在常温下可溶于水。
其次,硫酸钾具有良好的化学稳定性和热稳定性,在高温下不易分解。