采用同實施例2的系統(tǒng)和方法，得成品二甲酸鉀710g 含量98%，分離母液大部分回"堿性甲酸鉀合成液"儲混罐、小部分回管道反應(yīng)器，二甲酸鉀 收率75. 6%。
[0078] 以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況 下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均 落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，包括下述步驟： 步驟1，利用礦熱爐尾氣進行凈化，以使尾氣中一氧化碳的體積分數(shù)在70%以上； 步驟2,將步驟1得到的一氧化碳體積分數(shù)在70%以上的氣體與氫氧化鉀的水溶液進 行反應(yīng)生成堿性甲酸鉀合成液，并控制氫氧化鉀過量，以確保一氧化碳全部參與堿性甲酸 鉀合成液的合成；在所述步驟2中，采用氯堿行業(yè)電解氯化鉀副產(chǎn)品重量百分含量在32% 的氫氧化鉀水溶液進行反應(yīng)，并通過DCS精準予以控制，以使反應(yīng)后的氫氧化鉀含量在3~ l〇g/L之間；步驟2中最終合成的堿性甲酸鉀合成液進入儲存單元中； 所述儲存單元為儲罐混配裝置由配料儲罐和泵組成，在配料儲罐中設(shè)置罐內(nèi)管道，在 配料儲罐的罐底通過管路與泵相連，泵通過另一路管路與配料儲罐罐頂?shù)墓迌?nèi)管道入口相 連，所述罐內(nèi)管道與配料儲罐高度基本一致，由上而下均勻設(shè)置與罐內(nèi)管道相連接的噴射 管道，所述噴射管道的截面積總和相當(dāng)于罐內(nèi)管道截面積，噴射管道的出口與堅直設(shè)置的 罐內(nèi)管道的夾角為90~135°，在噴射管道出口處，液體以配料儲罐橫截面上同心圓的切 向方向向下噴出，以方便加速整個物料的混配； 步驟3,在堿性甲酸鉀合成液中過量的氫氧化鉀由二甲酸鉀生產(chǎn)產(chǎn)生的酸性母液和負 壓噴霧烘干器產(chǎn)生的甲酸氣體進行中和，檢測當(dāng)儲存單元的堿性甲酸鉀合成液中：甲酸鉀 含量超過400- 800g/L，氫氧化鉀含量降至1~5g/L之間，將儲存單元的堿性甲酸鉀合成 液進行蒸發(fā)，即可獲得重量百分數(shù)90%以上的熔融狀態(tài)的甲酸鉀，利用所述熔融狀態(tài)的甲 酸鉀和質(zhì)量百分含量85%的常溫磷酸分別通過泵進入第一管道反應(yīng)器反應(yīng)以得到磷酸二 氫鉀；反應(yīng)完全后的物料進入第一結(jié)晶器，形成規(guī)整的磷酸二氫鉀結(jié)晶體，由第一分離器分 離后：晶體進入第一負壓噴霧烘干器得產(chǎn)品磷酸二氫鉀；母液經(jīng)蒸餾后，氣相冷凝得到質(zhì) 量百分含量50~70%的甲酸，蒸餾釜底得到的殘液回流至管道反應(yīng)器中，其中第一負壓噴 霧烘干器的氣相進入第一吸收塔，堿性甲酸鉀溶液在第一吸收塔與儲存單元之間循環(huán)；母 液經(jīng)蒸餾后，氣相冷凝得到質(zhì)量百分含量50~70%的甲酸經(jīng)過凈化、冷凝接收后，分別與 第二管道反應(yīng)器和第二吸收塔相連； 步驟4,步驟3得到的重量百分數(shù)90%以上的熔融狀態(tài)的甲酸鉀和質(zhì)量百分含量50~ 70%的甲酸分別通過泵進入第二管道反應(yīng)器反應(yīng)以得到二甲酸鉀，反應(yīng)完全的物料進入第 二結(jié)晶器結(jié)晶，形成規(guī)整的二甲酸鉀結(jié)晶體，由第二分離器分離：分離母液去設(shè)置有堿性甲 酸鉀合成液的儲存單元中和堿性甲酸鉀合成液；結(jié)晶體進入第二負壓噴霧烘干器得產(chǎn)品二 甲酸鉀，氣相進入第二吸收塔，堿性甲酸鉀溶液在第二吸收塔與儲存單元之間循環(huán)； 在所述步驟3和4中，使用的第一和第二管道反應(yīng)器結(jié)構(gòu)一致，采用所述管道反應(yīng)器的 頂端通過管路與冷凝器實現(xiàn)循環(huán)，以使甲酸循環(huán)參與反應(yīng)，參與反應(yīng)的物料自管道反應(yīng)器 下端進入，反應(yīng)后的物料自反應(yīng)物料出口流出；在管道反應(yīng)器下端沿圓周均勻設(shè)置四個物 料進料口，位于同一高度的四個物料進料口構(gòu)成一層物料進料口；所述位于同一高度的物 料進料口與水平方向夾角一致；位于同一高度的物料進料口以管式反應(yīng)器圓周的切向方向 進料，其中磷酸與熔融甲酸鉀分別從位于對角方向的物料進料口進料，另兩個位于對角方 向的物料進料口用于蒸餾殘液的進料；所述管道反應(yīng)器采用圓柱型高徑比為2~50:1，上 下兩端采用標準橢圓形封頭封堵，并帶有換熱夾套、頂部帶有氣相冷凝換熱器，冷凝液可控 制回流和取出離開體系的密封壓力平衡液封裝置；物料進料壓力為圓柱型反應(yīng)器高度（即 管式反應(yīng)器高度）水柱的2~10倍； 在所述步驟3和4中，使用的第一和第二負壓噴霧烘干器結(jié)構(gòu)一致，所述負壓噴霧烘干 器由噴霧塔和烘干器組成，所述噴霧塔為圓柱型高徑比為2~10:1 -般直徑1~10米之 間，在噴霧塔頂部設(shè)置進料器、旋轉(zhuǎn)離心布料器和真空口，所述進料器與管路相連，并選擇 螺旋進料器將待干燥的物料輸送進入噴霧塔中，經(jīng)旋轉(zhuǎn)離心布料器作用，以使物料均勻分 布，并利用真空口進行抽真空處理，所述螺旋進料器進口接收離心分離后的晶體在輸送過 程中增加了料封裝置，隔絕了負壓噴霧干燥器與外界的氣體互通； 所述烘干器選用現(xiàn)有耙式干燥器，由烘干筒、換熱套、空芯軸和攪拌單元組成，所述烘 干筒為圓筒形狀，通過設(shè)置在烘干筒上的接口與噴霧塔的下端相連接，所述烘干筒的下端 設(shè)置成品出口；所述換熱套包裹烘干筒，在換熱套上端設(shè)置蒸汽進口，在換熱套下端設(shè)置冷 凝水出口；在烘干筒中同心軸設(shè)置空芯軸，空芯軸的兩端與烘干筒側(cè)壁固定相連，與已有耙 式干燥器中帶動攪拌單元的旋轉(zhuǎn)軸相比，在整個空芯軸的中心設(shè)置十字形隔板，十字形隔 板沿空芯軸的軸向設(shè)置，以使整個空芯軸的內(nèi)部空間拆分為彼此不相通的四個空間（即十 字形隔板隔成的四個彼此不通的空間），用于傳輸氣體；位于烘干筒側(cè)壁外一側(cè)的空芯軸 的外壁上沿圓周方向設(shè)置四個進氣口，所述四個進氣口分別對應(yīng)空心軸內(nèi)部的四個氣路， 這一側(cè)的空心軸為空芯軸內(nèi)部拆分的四個空間通氣；在空芯軸的圓周上設(shè)置攪拌單元，所 述攪拌單元采用耙式烘干器的耙式攪拌槳，耙式攪拌槳沿空心軸軸向方向設(shè)置四排，每一 排耙式攪拌槳對應(yīng)空心軸內(nèi)的一個氣路，在每個耙式攪拌槳中設(shè)置氣路，每一排的耙式攪 拌槳的氣路與空芯軸內(nèi)部的一個氣路相連。這樣以來調(diào)整布氣接口和空心軸進氣口的位 置，即可實現(xiàn)隨著空心軸的轉(zhuǎn)動，當(dāng)布氣接口與空心軸的進氣口接通時，氣體進入空芯軸內(nèi) 部且與進氣口對應(yīng)的內(nèi)部氣路（即十字形隔板隔成的四個氣路之一），再從與這條內(nèi)部氣 路相連的一排耙式攪拌槳的噴氣孔噴出，此時正好這一排的耙式攪拌槳運動到物料集中區(qū) 域，以對物料進行作用，實現(xiàn)對物料集中區(qū)域的邊攪拌邊噴出氣體，隨著物料的前移，同時 進行熱交換直至物料中水分、甲酸被烘出達到質(zhì)量要求，在烘干筒末端下方的成品出口處 排出"負壓噴霧烘干器"成品去包裝。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟1中，采用干法凈化和/或濕法凈化的方法對礦熱爐尾氣進行處理，以控制尾氣中一氧 化碳的體積分數(shù)，同時降低其他成分的含量至最低；在干法凈化和/或濕法凈化過程中得 到的沉淀、粉塵、煤泥進行混合后，與燃煤混合用作燃煤鍋爐的脫硫劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟2中，由上而下均勻設(shè)置與罐內(nèi)管道相連接的噴射管道數(shù)量為3- 6個，采用回流方式 進行物料的循環(huán)和充分混合均勻，堿性甲酸鉀合成液在儲存單元中進行循環(huán)，同時用于中 和后續(xù)步驟中形成的酸性物質(zhì)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟3中，所述熔融熔融狀態(tài)的甲酸鉀溫度為120- 160°C;在所述步驟3中，將儲存單元的 堿性甲酸鉀合成液進行蒸發(fā)以得到液體甲酸鉀；在所述步驟3中，蒸發(fā)得到的重量百分數(shù) 90%以上的熔融狀態(tài)的甲酸鉀在溶解濃縮后進入負壓噴霧干燥器進行處理，以得到甲酸鉀 產(chǎn)品。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟3中，母液經(jīng)蒸餾后，氣相冷凝得到質(zhì)量百分含量50~70%的甲酸經(jīng)過凈化、冷凝接收 后，通過濃縮，以得到產(chǎn)品甲酸，再與氧化鈣反應(yīng)得到產(chǎn)品甲酸鈣。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在步驟3 和4中，使用的第一和第二結(jié)晶器結(jié)構(gòu)一致，選擇帶有夾套換熱器、頂部帶有氣相冷凝換熱 器及攪拌裝置的密閉結(jié)晶裝置即可，物料由頂部進入料、底部出料；在步驟3和4中，使用的 第一和第二分離器結(jié)構(gòu)一致，選擇密閉離心分離機在其頂部增加接管和閥門；在步驟3中， 使用的蒸餾設(shè)備采用帶攪拌，夾套蒸汽加熱的釜式蒸餾器，釜內(nèi)真空負壓操作。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟3和4中，在所述管道反應(yīng)器結(jié)構(gòu)中，所述物料進料口優(yōu)選2-5層，位于同一高度的物 料進料口與水平方向夾角為10-45°。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟3和4中，使用的負壓噴霧烘干器的結(jié)構(gòu)中，在烘干筒外壁上分別設(shè)置觀測孔和人孔。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，其特征在于，在所述 步驟3和4中，使用的負壓噴霧烘干器的結(jié)構(gòu)中，選擇經(jīng)過蒸汽加熱的惰性氣體作為吸濕氣 體，進氣使用，所述惰性氣體為氮氣、二氧化碳、氦氣或者氬氣，吸收水汽、甲酸氣后的吸濕 氣體回流至吸收、儲存單元中與堿性甲酸鉀合成液反應(yīng)，待吸收酸性氣體后，經(jīng)脫水后的吸 濕氣體再進入負壓噴霧烘干器中循環(huán)使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了生產(chǎn)磷酸二氫鉀聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀的方法，利用廉價的礦熱爐尾氣一氧化碳與氫氧化鉀合成“堿性甲酸鉀合成液”，利用磷酸與甲酸鉀反應(yīng)生產(chǎn)磷酸二氫鉀副產(chǎn)甲酸，甲酸再與甲酸鉀合成二甲酸鉀副產(chǎn)“酸性母液”回用中和“合成液”降低堿性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案聯(lián)產(chǎn)二甲酸鉀、磷酸二氫鉀的產(chǎn)業(yè)鏈達到環(huán)保、節(jié)能、清潔生產(chǎn)的技術(shù)目的。
【IPC分類】C01B25/30, C07C53/06, C07C51/41
【公開號】CN105084335
【申請?zhí)枴緾N201410197921
【發(fā)明人】姜紅遠, 蔣子琪, 王德明, 張伯年, 班志忠, 李東平
【申請人】天津市碳一有機合成工程設(shè)計有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月12日