高氯酸鉀的生產(chǎn)方法及裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種高氯酸鹽的生產(chǎn)方法及裝置，特別是一種高氯酸鉀的生產(chǎn)方法及裝置。
[0002]【背景技術(shù)】:
高氯酸鉀是用于炸藥、煙花爆竹，焰火及安全火柴生產(chǎn)的基本原料。其還可用于發(fā)光信號(hào)劑，化學(xué)分析試劑，發(fā)煙劑，引火劑和氧化劑等?，F(xiàn)有的高氯酸鉀的生產(chǎn)方法能耗大，且生產(chǎn)過程中廢物排放高，不能循環(huán)，環(huán)保生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高，如中國(guó)專利公告號(hào)為CN102807192A《高氯酸零廢水排放生產(chǎn)工藝及其產(chǎn)品》，其是先將氯酸鈉電解為高氯酸鈉，然后以氯酸鉀為原料與高氯酸鈉進(jìn)復(fù)分解反應(yīng)生成高氯酸鉀粗品，其母液返回回收循環(huán)使用；但是在整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中的冷凍結(jié)晶工藝的過程，仍是使用現(xiàn)有的工藝方法，如采用螺桿式鹽水機(jī)冷卻，在冷卻的過程中，使用鹽水作為轉(zhuǎn)換載體，即高氯酸鉀的母液的能源要經(jīng)過鹽水轉(zhuǎn)換才能進(jìn)行熱交換，這樣在生產(chǎn)的過程中能耗消耗大大增加，特別是冷能損失較大，相應(yīng)的增加了高氯鉀生產(chǎn)成本；同時(shí)其生產(chǎn)工藝是以氯酸鉀為原料進(jìn)行的復(fù)分解反應(yīng)。
[0003]另一方面，現(xiàn)有的高氯酸鉀生產(chǎn)其系統(tǒng)裝置構(gòu)成比較復(fù)雜，不僅維修維護(hù)麻煩，且系統(tǒng)裝置阻力大，動(dòng)力消耗高。僅其高氯酸鉀母液冷凍結(jié)晶裝置因采用螺桿式鹽水機(jī)組，其結(jié)晶裝置一方面需用設(shè)備多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成維護(hù)維修困難，特別其冷能交換損失較大，能耗高；在冷卻結(jié)晶系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，操作過程復(fù)雜，對(duì)于在結(jié)晶物料的溫度控制上不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并且不能控制換熱裝置中冷卻機(jī)組的運(yùn)行，從而造成因母液的溫度過冷或過高，造成不必要的損耗。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高氯酸鉀的生產(chǎn)方法及裝置；本發(fā)明高氯酸鉀生產(chǎn)方法實(shí)現(xiàn)母液與制冷劑的直接熱交換，不會(huì)因母液的溫度過冷或過高而造成高氯酸鉀的損失，其生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，產(chǎn)生效率高，能源消耗低，可大幅的降低高氯酸鉀的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明一種高氯酸鉀的制備方法，包括以氯化鉀為原料，將氯化鉀和高氯酸鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，經(jīng)冷卻、離心分離得高氯酸鉀母液，其是將高氯酸鉀母液用冷凍結(jié)晶裝置進(jìn)行冷凍結(jié)晶，所述冷凍結(jié)晶裝置包括換熱器，所述換熱器置于高氯酸鉀母液中，制冷劑與高氯酸鉀母液直接進(jìn)行熱交換。
[0006]本發(fā)明所述的方法，其所述換熱器置于高氯酸鉀母液中，控制換熱器中制冷劑走管程，相應(yīng)的高氯酸鉀母液走殼程。
[0007]本發(fā)明所述的方法，其所述高氯酸鉀母液優(yōu)選為高氯酸鉀飽和溶液。其進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)時(shí)使用的氯化鉀溶液同樣優(yōu)選采用氯化鉀飽和溶液。
[0008]本發(fā)明的另一目的是公開一種制備高氯酸鉀的生產(chǎn)裝置，包括母液冷凍結(jié)晶裝置，其所述母液冷凍結(jié)晶裝置包括結(jié)晶罐、制冷機(jī)組、以及余熱利用罐，所述結(jié)晶罐內(nèi)設(shè)有若干換熱器，所述換熱器與制冷裝置連接。
[0009]本發(fā)明所述裝置其所述結(jié)晶罐還連接有沉淀室，所述沉淀室依次連接有溢流室和回流室，所述溢流室通過一預(yù)冷栗與余熱利用罐的熱交換器入口連接；所述余熱利用罐相應(yīng)一出口經(jīng)離心機(jī)連接于所述結(jié)晶罐，余熱利用罐的入口連接于母液栗。
[0010]所述的高氯酸鉀的生產(chǎn)裝置，其所述母液冷凍結(jié)晶裝置的結(jié)晶罐上設(shè)有溫度自動(dòng)控制裝置，根據(jù)結(jié)晶罐的出料口端物料溫度，控制冷凍結(jié)晶裝置的制冷機(jī)組運(yùn)行。
[0011]所述的生產(chǎn)裝置，其所述結(jié)晶罐的換熱器包括若干組制冷管，所述制冷裝置包括分別與該若干組制冷管連接的相應(yīng)的若干組制冷機(jī)組。
[0012]所述的的生產(chǎn)裝置，其所述制冷機(jī)組優(yōu)選包括有若干活塞式氟利用昂制冷機(jī)組和相應(yīng)的蛇形管蒸發(fā)器。
[0013]所述高氯酸鉀的生產(chǎn)裝置，其所述制冷裝置連接有板式換熱器。
[0014]所述的生產(chǎn)裝置，其所述余熱利用罐的熱交換器的出口與回流室連接。
[0015]所述的生產(chǎn)裝置，其所述沉淀室通過其上部溢流口與回流室連接，所述回流室通過其下部的聯(lián)通口與溢流室連接。
[0016]本發(fā)明高氯酸鉀的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，其母液冷凍結(jié)晶裝置采用多臺(tái)活塞式氟利昂制冷機(jī)組，換熱器采用不銹鋼管制作，換熱器直接放置于結(jié)晶罐的高氯酸鉀母液中，氟利昂走管程，母液走殼程，氟利昂與母液直接換熱，省去了其他制冷裝置使用鹽水載體再次換熱的流程，減少了能源的損失。
[0017]其生產(chǎn)裝置操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高，開、關(guān)機(jī)只需在控制柜按一次開機(jī)或關(guān)機(jī)按鈕即可完成開關(guān)機(jī)操作，于結(jié)晶裝置的結(jié)晶罐上設(shè)有溫度自動(dòng)控制裝置，可根據(jù)出料口端的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)投入運(yùn)行機(jī)組數(shù)量，以達(dá)到始終把母液冷凍至工藝控制值范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)因母液過冷而浪費(fèi)電能或母液溫度過高造成高氯酸鉀損失的情況，設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小，本發(fā)明的高氯酸鉀生產(chǎn)裝置使得其生產(chǎn)工藝系統(tǒng)阻力小，操作簡(jiǎn)單，其相應(yīng)的熱交換器的換熱效率高，熱損小，能耗低，且由于其結(jié)構(gòu)合理，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)占地面積小。
[0018]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明高氯酸鉀生產(chǎn)裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明高氯酸鉀的生產(chǎn)方法及裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]本發(fā)明是以氯化鉀為原料，將氯化鉀溶解成氯化鉀的飽和溶液并置于貯存罐裝置中澄清后再和高氯酸鈉進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，并控制氯化鉀的飽和溶液和高氯酸鈉的質(zhì)量比約為2:1左右，生成高氯酸鉀濕晶粗品和高氯酸鉀的母液的混合，經(jīng)冷卻、離心分離得高氯酸鉀粗品晶體和高氯酸鉀母液，高氯酸鉀粗品晶體直接進(jìn)行干燥為高氯酸鉀產(chǎn)品，而離心分離后所得到的大部分為高氯鉀母液，進(jìn)一步制備高氯酸鉀產(chǎn)品；先將高