钾肥 硫酸钾生产工艺

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ΡΗ7—8。 （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
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 或鼓风机出口压力低 于 300mmH2O 时，应加强注意，防止燃烧不完全或出 现熄火，发生事故。
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
氧化物（以 CL 计） % 0.005
0.008
0.010
≤
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 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
7、 循环水系统： 该系统设循环水池一个，凉水塔一台（附风扇）高位
3、 酸的制备： 洗涤后的氯化氢气体与来自盐酸吸收塔В的稀硫酸顺
流进入盐酸吸收塔А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В（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А。制酸工艺采用三套并联装置，
指标名称
指
优等品
总酸度（以 HCL 计）%
31.1
≥
铁
0.006
%≤
硫酸盐（以 SO4 计）% 0.005
≤
砷
0.0001
%≤
标
一等品 合格品
45
33
2.5
3.0
5.0
3.0
1.0
一等品 31.0
标 合格品
31.0
0.008
0.01
0.03
0.0001
0.0001
灼烧残
0.08
0.10
0.15
渣
%≤
第一部分硫酸钾生产工艺规程
一、 制造硫酸钾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：
（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]
指标名称
指
优等品
氧化钾(K20)含量≥%
50
氯(CL)含量≤%
1.5
水份含量≤%
1.0
游离酸(以 H2SO4 计)含
0.5
量≤%
碱度(以 NaOH 计)含量
≤%
(二)盐酸：
工业盐酸技术指标（GB320—93）
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——Q
（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。
（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。
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。
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А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５号→…１号逐渐增高各自形成浓度梯度，５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
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：
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 ×4000S≈16m² （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 2886MM∮32×3.5S 23 根（2 塔）S≈11.886 m²。 B、 L≈2886MM∮27×3.5 21 根（1 塔）S≈4.474 m ²。
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：
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*4000[H2505*DI，一组 55 根 S≈12.3m ²]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（N≈5.53R/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