本實(shí)用新型屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種氯酸鉀的生產(chǎn)設(shè)備的液-液配置系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的氯酸鉀制作工藝是使用的固(氯化鉀)-液(電解液)配置方法。這樣不僅計(jì)量不夠準(zhǔn)確，質(zhì)量不容易控制，容易出現(xiàn)夾心料；而且需要傳統(tǒng)的除雜工藝，采用純堿燒堿聯(lián)用，使氯化鉀的雜質(zhì)Ca²⁺和Mg²⁺生成的CaCO₃和Mg(OH)₂沉降下來，再用靜沉清或精密過濾的方式使鹽水中的Ca²⁺和Mg²⁺總量控制在5ppm以內(nèi)，可視為合格鹽水。但傳統(tǒng)工藝的溶液環(huán)境是多元系，是比較復(fù)雜的混合物，如在液相中有NaCI、NaCIO3、KCIO3、Na2Cr2O7，固相有CaCO3、Mg(OH)2及其它水不溶物。那么在溶解過濾過程中，鹽泥雜質(zhì)中會(huì)帶有一定量的NaCI、NaCIO3、KCIO3和Na2Cr2O7這是不可避免的，尤其是少量的作為添加劑的Na2Cr2O7為重金屬，這樣的固廢是危險(xiǎn)固廢。

如何使危險(xiǎn)固廢變成普通的固廢，使雜質(zhì)無毒化無害化是我們需要解決的問題。

此外，傳統(tǒng)的氯酸鉀制作工藝中，結(jié)晶時(shí)，各級換熱器之間的溫差較大，因此容易形成結(jié)晶掛壁現(xiàn)象，為了防止阻塞，需要經(jīng)常清理列管及盤管，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

再次，化工生產(chǎn)中固液分離效率非常重要，晶相與液相比很大程度決定了分離效率，在離心機(jī)形式確定后分離速度、產(chǎn)品質(zhì)量、水份含量都直接由固液比決定。一般氯酸鹽生產(chǎn)中經(jīng)過結(jié)晶后固液比在10-25％相對比較稀，而推料離心機(jī)最佳固液比為40-70％，需要在物料進(jìn)入離心前要適當(dāng)增濃，以減輕離心機(jī)的壓力提高處理能力。

最后氯酸鹽生產(chǎn)中與酸、堿發(fā)生關(guān)聯(lián)的工序有：鹽水除鈣鎂、電解PH值調(diào)節(jié)、電解尾氣除去余氯。按照正常的設(shè)計(jì)，以上三個(gè)工序完全獨(dú)立，而物料及中間體在流程中流轉(zhuǎn)過程中酸堿頻繁變換，則每一個(gè)單獨(dú)的工序均為凈加入酸或凈加入堿，此種方法造成非常大的酸堿的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題本實(shí)用新型提供了一種氯酸鉀的生產(chǎn)設(shè)備的液-液配置系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過液-液系統(tǒng)的配置方式使得氯化鉀生產(chǎn)中計(jì)量準(zhǔn)，質(zhì)量易控制，無夾心料，且容易除去固體廢棄物，防止有害固廢的產(chǎn)生。

一種氯酸鉀的生產(chǎn)設(shè)備的液-液配置系統(tǒng)，包括堿性氯化鈉溶解裝置和氯化鉀溶解裝置，氯化鉀溶解裝置通過第一過濾器連通復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備；堿性氯化鈉溶解裝置連通有電解槽，電解槽連通氯氣去除裝置和復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備，復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備連通有溶液濃縮裝置包括與復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備連通的結(jié)晶器、與結(jié)晶器頂部連通的真空冷卻系統(tǒng)和與結(jié)晶器底部連通的第一循環(huán)泵，第一循環(huán)泵通過加熱裝置與結(jié)晶器的頂部連通；所述結(jié)晶器上設(shè)有三個(gè)豎向排列的透明觀察孔，結(jié)晶器內(nèi)設(shè)有分散帽；堿性氯化鈉溶解裝置和氯化鉀溶解裝置均連接有流量計(jì)。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述真空冷卻系統(tǒng)包括與結(jié)晶器頂部連通的主冷凝器，主冷凝器連通有深冷器，深冷器連通有真空泵。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述加熱裝置為散熱器，散熱器通過冷卻電解槽的電解余熱水作為熱源，電解余熱水通過循環(huán)水管循環(huán)流動(dòng)。

本實(shí)用新型通過液-液系統(tǒng)的配置方式使得氯化鉀生產(chǎn)中計(jì)量準(zhǔn)，質(zhì)量易控制，無夾心料，且容易除去固體廢棄物，防止有害固廢的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1為本專利的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為溶液濃縮裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為旋流增濃系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1-圖3所示的一種氯酸鉀的生產(chǎn)設(shè)備，包括堿性氯化鈉溶解裝置1和氯化鉀溶解裝置2，氯化鉀溶解裝置2通過第一過濾器3連通復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備5；堿性氯化鈉溶解裝置1連通有電解槽4，電解槽4連通氯氣去除裝置6和復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備5，復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備5連通有結(jié)晶器7，結(jié)晶器7連通離心裝置8，離心裝置8連通堿性氯化鈉溶解裝置1；結(jié)晶器7連通有溶液濃縮裝置9；堿性氯化鈉溶解裝置1和氯化鉀溶解裝置2均連接有流量計(jì)14。

氯氣去除裝置6包括與堿性氯化鈉溶解裝置2連通的噴淋罐61，噴淋罐61連通電解槽4和堿液除氯系統(tǒng)62，堿液除氯系統(tǒng)62連通有水凈化罐63，堿液除氯系統(tǒng)62包括三個(gè)頂部和底部串聯(lián)連接的堿液除氯罐621；噴淋罐61、堿液除氯罐621和水凈化罐63中部均固定有減緩氯氣流動(dòng)速度的填料層64。

溶液濃縮裝置9包括與結(jié)晶器7頂部連通的真空冷卻系統(tǒng)10和與結(jié)晶器7底部連通的第一循環(huán)泵11，第一循環(huán)泵11通過加熱裝置12與結(jié)晶器7的頂部連通。

真空冷卻系統(tǒng)10包括與結(jié)晶器7頂部連通的主冷凝器101，主冷凝器101連通有深冷器102，深冷器102連通有真空泵103。

加熱裝置12為散熱器，散熱器通過冷卻電解槽4的電解余熱水作為熱源，電解余熱水通過循環(huán)水管121循環(huán)流動(dòng)。

結(jié)晶器7底部連通有旋流增濃系統(tǒng)13，所述旋流增濃系統(tǒng)13包括與結(jié)晶器7底部連通的冷卻罐131，冷卻罐131通過第二循環(huán)泵132連通增濃罐133的頂部，增濃罐133內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速為15-20轉(zhuǎn)/min的第一螺旋槳134；增濃罐133上部連通冷凍罐135，增濃罐133底部連通有離心裝置8，離心裝置8連通晶體烘干裝置137和冷凍罐135頂部；冷凍罐135的底部連通冷卻罐131，冷凍罐135的上部設(shè)有出液口138，出液口138連通堿性氯化鈉溶解裝置1；冷凍罐135內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速為15-20轉(zhuǎn)/min的第二螺旋槳136。

結(jié)晶器7上設(shè)有三個(gè)豎向排列的透明觀察孔71，結(jié)晶器7內(nèi)設(shè)有分散帽72；堿性氯化鈉溶解裝置1通過液體泵15、加熱器17和第二過濾器16與電解槽4連通。加熱器17用于將氯化鈉溶液加熱到與電解槽產(chǎn)生的混合氣體溫度相同或相近，從而防止氣體遇冷回縮引起倒吸，也可防止冬天時(shí)溶液過冷結(jié)晶堵塞噴淋罐61。

實(shí)施例2

一種氯酸鉀的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

步驟一；溶解氯化鈉形成氯化鈉溶液，加入NAOH或KOH調(diào)解氯化鈉溶液PH值為10-11；溶解氯化鉀形成氯化鉀溶液；氯化鉀溶液中加入Na₂CO₃和NaOH除去雜質(zhì)。

本專利在氯化鉀溶解為均相后，溶液中僅有KCI一種溶質(zhì)與少量鈣鎂離子，在加入Na2CO3和NaOH后將生產(chǎn)CaCO3和Mg(OH)2沉降。與多元系除雜相比，沒有NaCIO3、KCIO3等危險(xiǎn)物和Na2Cr2O7重金屬鹽帶入鹽泥中，則固廢中僅有少量KCI為一般工業(yè)固廢，無環(huán)保隱患和處理的麻煩，并且固廢帶走物料少，節(jié)約又清潔。

此外由于本專利采用了液-夜配的方法，因此計(jì)量準(zhǔn)，質(zhì)量易控制，無夾心料。復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備及鹽水處理工藝設(shè)備變得非常簡單且設(shè)備投入大大減少，容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)計(jì)，但液—液配方法給系統(tǒng)帶進(jìn)了更多的水，生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)一定要圍繞著水平衡制定針對性的方案，以保證母液系統(tǒng)不膨脹。本工藝在這個(gè)問題上采取了用電解余熱80℃水作為低溫?zé)嵩?，通過真空濃縮的辦法很好的得到了解決。

步驟二：氯化鈉溶液通過噴淋罐61進(jìn)入電解槽4電解，電解產(chǎn)生的混合氣體[包括氫氣、氧氣和氯氣]經(jīng)過氯氣去除裝置6過濾除氯；電解液進(jìn)入復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備5，氯化鉀溶液通過第一過濾器3進(jìn)入復(fù)分解反應(yīng)設(shè)備5，形成混合溶液。

采用鹽水余堿吸收電解尾氣余氯的方法，則大大節(jié)約總的酸堿使用量，總量減少為原工藝的三分之一，即鹽水PH值為10-11，用來吸收氫氣中0.15％-0.2％的氯氣，使這部分氯氣變成NaCLO和HCL，一方面酸性回流液替代了相當(dāng)一部分應(yīng)補(bǔ)給電解的鹽酸，另一方面尾氣凈化需要的補(bǔ)充堿已降至不足十分之一，因?yàn)樵赑H值＝10-11的鹽水噴淋后，尾氣中余氯降至0.02％以下。此項(xiàng)工藝僅增加一段吸收填料，在氣體向上與鹽水向下的對流過程中實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)。

步驟三、混合溶液進(jìn)入結(jié)晶器7，然后通過溶液濃縮裝置9進(jìn)行降溫濃縮形成結(jié)晶液，結(jié)晶器7內(nèi)溫度為30-45℃，結(jié)晶液經(jīng)冷卻罐131進(jìn)入增濃罐133，冷卻罐131的溫度比結(jié)晶器7低5-10℃；增濃罐133的溫度比結(jié)晶器7低5-10℃；增濃罐133底部設(shè)有15-20轉(zhuǎn)/min的第一螺旋槳134；增濃罐133底部濃度高的結(jié)晶溶液[晶體濃度為40％-50％]進(jìn)入離心裝置8離心形成氯酸鉀晶體；離心裝置8離心后的離心液和增濃罐133上部濃度低的結(jié)晶溶液[晶體濃度為1-5％]進(jìn)入冷凍罐135；冷凍罐135底部濃度較高的溶液返回冷卻罐131；冷凍罐135上部濃度較低的溶液返回氯化鉀溶解裝置2；冷凍罐135的溫度比增濃罐133的溫度低5-10℃；冷凍罐135內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速為15-20轉(zhuǎn)/min的第二螺旋槳136。

本步驟采用連續(xù)的熱交換及物料循壞，使?jié)饪s結(jié)晶高效實(shí)現(xiàn)，冷卻介質(zhì)僅有循壞冷卻水和冷凍水7℃，產(chǎn)生了四個(gè)溫度梯度每一降溫梯度溫差不大，約5-10℃可調(diào)，使晶體的溶解與結(jié)晶連續(xù)進(jìn)行，效率高、晶形均勻，并且各級換熱器因溫差小不易形成結(jié)晶掛壁現(xiàn)象，減少了清理列管及盤管的特殊作業(yè)，同時(shí)對制冷量的要求連續(xù)穩(wěn)定，冷水機(jī)組達(dá)到最高的制冷效率。第一螺旋槳134和第二螺旋槳136低速轉(zhuǎn)動(dòng)，即可防止結(jié)晶堵塞裝置，有可防止將溶液攪拌過于激烈，影響底部結(jié)晶溶液的濃度。

而且本專利采用旋流增濃的方式，即在一定體積的罐內(nèi)物料進(jìn)入后經(jīng)過一定速比的強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)，上部含少量晶體的部分從增濃罐133的上部流出，旋轉(zhuǎn)落向底部的濃物料通過閥門開度進(jìn)入離心機(jī)，效果非常理想、產(chǎn)能大，且設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品含水率控制在3％左右。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。