曼海姆法硫酸钾改造及工艺优化总结
硫酸钾生产工艺优化
硫酸钾生产工艺优化发布时间：2021-06-15T15:35:36.287Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：余晓[导读] 摘要：介绍了曼海姆法硫酸钾生产装置的缺陷。
身份证号码：|65220119920125XXXX；国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司摘要：介绍了曼海姆法硫酸钾生产装置的缺陷。
反应炉搅拌系统的搅拌速度不能根据原料特性调节，反应炉尾氯化氢排气箱与石墨交换热器之间的管道容易堵塞，硫酸盐下料管的使用寿命较短，传感器损坏氯化钾测量皮带容易受到泄漏的氯化氢气体的腐蚀，为了解决除尘器位置不合理、反应炉主减速电动机和变频器等措施，采用旋风分离器，采用冷夹套管等措施。
关键词：曼海姆法；旋风分离器；硫酸钾；硫酸钾生产装置我国是一个幅员辽阔的国家，作物品种繁多，土壤需求各异。
作物生长需要16种营养元素。
钾是作物的第三个营养元素我国对钾肥的总需求约为40万吨。
目前，钾肥产量约为100万吨，主要是氯化钾，适合大多数农业用途。
但是，近年来，随着农业经济的发展，产品结构发生了调整和变化。
逐步淘汰投入密集、产量低的产品，种植经济上有利可图的作物。
硫酸钾主要用于经济作物，特别适合于烟草、柑橘、茶、亚麻、蔬菜、油菜籽、豆类等非大气经济作物。
目前硫酸钾的生产远远不能满足无氯经济作物的发展需要。
曼海姆法是农业生产硫酸钾的主要方法SOP直接产生于反反应炉500-600℃的高温反应MOPp及其SA释放氯化氢（HCl），冷却SOP，将其粉碎，添加石粉制成成品。
冷却、净化和吸水后，得到工业盐酸的31.0%。
除了技术成熟、能源消耗低和产品质量好之外，曼海姆法方法还可以作为副产品获得工业盐酸。
优化了工艺和设备配置，以进一步改善曼海姆进程的设备布置运行。
一、反应炉搅拌推料系统的优化曼海姆反应炉的推料系统主要由发动机、减速器、主轴、耙臂组成（见图1）。
最初设计用于使用皮带轮、减速器、齿轮等控制1.1r/min的啮合速度。
一旦确定了整个搅拌推进系统的搅拌速度比，反应炉的搅拌速度就固定了。
硫酸钾生产工艺
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。
硫酸钾生产方法综述
硫酸钾生产方法综述摘要：文章主要是分析了硫酸钾进行生产的几种工艺技术方法，同时讲解了其的特点以及主要工艺技术，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：硫酸钾；工艺；综述1、前言硫酸钾是我国农业上重要的无氯钾肥，也是当前农作物中需要硫重要的补充来源。
硫元素能有效提升到我国农作物的产量，还能明显改善到其的品质，由此可知硫酸钾中的硫也是农作物生产中所需要的重要营养元素。
2、硫酸钾生产工艺的现状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,其产量约占10%～15%;二是用天然硫酸钾矿石或复杂组分的固体钾矿石制取,其产量占10%左右;三是转化法,即用含硫酸根物料与氯化钾转化制取硫酸钾,其产量约占75%。
目前主要有以下几种工艺。
2.1、海湖盐卤水和地下卤水制取硫酸钾海湖盐卤水制取硫酸钾早期主要有高温盐法和苦卤蒸发—浮选法以及离子交换法等方法。
2.1.1、高温盐法制取硫酸钾此工艺是以盐化工厂氯化钾生产中的副产物高温盐为原料,将高温盐与氯化钾进行一段转化后,得到钾镁矾与氯化钠的混合物。
然后向物料中加入脂肪酸胺盐类捕收剂和萜烯醇类起泡剂及系统所产矾母液制成浆料,送入浮选机内进行浮选分离得到软钾镁矾和工业盐。
软钾镁矾再与氯化钾在水溶液中进行二段转化分离得到硫酸钾。
本方法存在投资较高,设备费用较大,流程长,浮选药剂对产品的质量有一定的影响等缺点。
另外此方法由于还要使用艺产出的氯化钾作为原料投入,造成不必要的重复工作,增加了生产成本。
2.1.2、苦卤蒸发浮选法此工艺是高温盐法制取硫酸钾工艺的进一步改进:用系统自产的光卤石与苦卤掺兑分离出苦盐后进行蒸发浓缩,蒸发至固相为NaCl、水合硫酸镁(MgSO4?H2O)、无水钾镁矾(K2SO4?2MgSO4)、光卤石和氯化钾的混合物,然后从混合盐中分离出纯净的无水钾镁矾和水合硫酸镁,再将其在15℃～66℃下转化为软钾镁矾(K2SO4?MgSO4?6H2O):2(K2SO4?2MgSO4)+2KCl+18H2O3(K2SO4?MgSO4?6H2O)+MgC l22(MgSO4?H2O)+2KCl+4H2OK2SO4?MgSO4?6H2O+MgCl2固液分离后的粗矾主要是软钾镁矾、KCl和NaCl的混合物。
曼海姆法硫酸钾产品颜色变化的分析
（ 四川川化青上 化工 有限公司 ，四川 成都 ６ １ ０ ３ ０ ０ ）
［ 中图分 类号 ］Ｔ Ｑ ４ ４ ３ ． ２ ［ 文献标志码 ］Ｂ ［ 文章编 号］１ ０ ０ ４—９ ９ ３ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ３ １ — ０ ３
面竞争 日益激烈 的钾肥市场 ，“ 提高产品 质量 ，增 强产 品 竞 争 力 ” 无 疑 是 每 一 个 硫 酸 钾
量 的氯化 钾 外 ，还 含 有 少 量 的钠 、钙 、镁 、溴 、 铁 和硫 酸根等 其他 杂质 。 由于原矿 所含 杂质 以及
采取 的加 工工 艺不 同 ，杂质会 以不 同的形态存 在
色 变化 的原 因进 行 了初步 分析 ，希 望能 与 同行 共 同探 讨 。
１ 曼海 姆法 硫酸 钾 生产过 程简 述 曼海 姆 法硫 酸钾 生产 是 以硫酸 、氯 化钾 为 原
应床 内充 分混 合 ４～５ ｈ后 ，发 生 复 分 解 反 应 生
成硫 酸钾 和 ＨＣ １ 气 体 ；从 反 应 炉 出来 的 硫 酸 钾
（ 我们 习惯 称 其 为 中 间 产 品 ） 经 冷 却 、调 节 酸
度 、粉碎 、筛分后成为农用硫酸钾成 品，Ｈ Ｃ １ 气 体 经冷 却 、洗 涤 净 化 后 用 清 水 吸 收 制 得 浓 度
序 ，原 料 中带人 的杂 质部 分与 硫酸发 生反 应生 成 新 的杂质 ，未反 应 的 固相 杂质 和新 生成 的 固相 杂
・
３ ２・
中 氮 肥
第 ４期
质将 全部进 入硫 酸钾 产 品中 。为 了得 到 白色的硫
入 的石粉 白度不 够 ，产 品硫 酸钾 就会 相应呈 灰 白 色或 微黄色 。 ３ 生产过 程对硫 酸 钾产 品颜 色的影 响
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氯化氢尾气 用氢氧化钙清洗吸收实验研究
曼海姆法生产硫酸钾氯化氢尾气用氢氧化钙清洗吸收实验研究摘要：曼海姆法生产硫酸钾，工艺成熟可靠，产品质量稳定，已全部国产化的曼海姆法硫酸钾装置在国内广泛使用。
为了实现“保护环境，清洁生产”的要求，在工艺设计中有一个“尾气洗涤塔”对盐酸尾气进行洗涤，使氯化氢气体达标排放。
文章就用氢氧化钙在尾气洗涤塔中来吸收尾气中的氯化氢进行实验研究，就实验情况进行概述。
关键词：曼海姆法；硫酸钾氯化氢尾气；氢氧化钙；清洗吸收；实验研究根据现行的国标排放要求，曼海姆法生产硫酸钾产生的尾气氯化氢在排放到大气前是要进行碱洗吸收的，否则不能达标排放。
一套曼海炉年产硫酸钾约1万t、31%的盐酸约1.2万t，而氯化氢在被水吸收生成盐酸时，总是有不能完全被吸收的氯化氢，从而尾气中含有氯化氢。
青上集团和米高集团是国内两大曼海姆法生产硫酸钾公司，每集团约有三十来套曼海姆炉装置。
所以氯化氢尾气排放前的处理是一个重要的研究课题。
1实验首先将氢氧化钙与水按一定比例加入到一定体积的水泥池中，氢氧化钙是一种微溶物，常温下溶解度约为0.16 g，微溶的氢氧化钙使得水溶液PH>14，为强碱性；绝大部份的氢氧化钙沉积在水池底部。
建议在池中装一搅拌器或鼓风机，将池底的氢氧化钙搅动起来，进入水中。
用泵与管道将氢氧化钙溶液输送到尾气洗涤塔，在与其中的氯化氢接触反应后再流回原水池中，循环使用。
我们在循环洗涤的不同时间段对洗涤塔中出来的水及沉淀物、氢氧化钙水池中的水及沉淀物取样检测，来分析反应进行的程度及此实验的可行性。
1.1循环洗涤两天后检测情况强碱性的氢氧化钙溶液进入尾气洗涤塔后与尾气中氯化氢反应，尾气洗涤塔中出来的水溶液PH值为中性，氢氧化钙水池中水的PH值越来越低，碱性越来越弱。
循环洗涤运行两天后，氢氧化钙水池中溶液PH约为10。
在盐酸尾气排放口，用湿润的广泛PH试纸测得尾气PH值中性，说明尾气中无氯化氢。
从洗涤塔排放口取得带有沉淀物的水样，测得此水样PH约为7。
曼海姆法硫酸钾生产工艺发展趋势与优化浅议
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。
曼海姆硫酸钾生产工艺
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。
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曼海姆法硫酸钾改造及工艺优化总结
雷亮;高亚娟;雷高明
【期刊名称】《硫酸工业》
【年(卷),期】2021()12
【摘要】介绍了新疆海德姆化工有限公司曼海姆法硫酸钾装置和工艺改造情况。
改造后,装置运行平稳,产量达到60 t/d以上,氧化钾质量分数为50%~51%,氯离子质量分数小于2.0%,燃气消耗由75m^(3)/t降低到70 m^(3)/t,改造和优化取得了理想的效果,为同类型装置提供借鉴作用。
【总页数】4页(P24-27)
【作者】雷亮;高亚娟;雷高明
【作者单位】新疆海德姆化工有限公司;盘锦北方沥青股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ443.2
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