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曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作
曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分

令狐文艳

第一章市场预测

第一节产品市场需求分析

一、市场供应分析

(一)国外市场供应现状

1、生产现状

硫酸钾是一种重要的基本化工原料,无机化工中用作制造碳酸钾、钾明矾等钾盐的原料,玻璃工业用作澄清剂,医药行业用作缓泻剂,香料生产中用作助剂,食品工业用作添加剂,以及用于生化实验中的血清蛋白检验,在农业上,硫酸钾是主要的无氯钾肥,也是农作物所需硫的重要补充来源。对于那些只能施用硝酸钾、硫酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的忌氯作物来讲,目前应用最多的一种就是硫酸钾。由于硫元素不仅能提高农产品产量,还能改善其品质,所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。但是,近年来由于施用的肥料中硫铵用量的减少,土壤中硫含量也相应的降低,导致部分地区出现缺硫征兆。另外。硫酸钾几乎可以和现有的所有肥料品种相

混合,用于制造复混肥。

目前,世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt/a左右,而实际产量为6000-6500kt/a。德国、比利时、美国、意大利是主要生产国,约占世界硫酸钾总产量的7O%-75%。世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上,并以4%~5%的年均递增率上升,主要消费在西欧和亚洲。全球硫酸钾贸易量已超出5500 kt/a.其中进口和出口各占50%。

2、全球主要生产企业(单位:万吨)

(二)国内市场供应现状

1、生产现状

2005年,我国钾肥消耗量663万吨(折纯),其中硫酸钾消耗量300万吨左右,其中80%都依赖进口。而据有关部门预测,到2010年,钾肥需求量将增加到929万吨(折纯)。其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。届时,硫酸钾的缺口将更大。

目前,我国的钾肥品种主要是氯化钾、硫酸钾,硝酸钾也有一定产量,但比较少。氯化钾工业主要分布在青海,硫酸钾

工业分布较散,青海、河北、山东、山西、江苏等地都有一些生产厂。最近新疆罗布泊钾盐科技有限公司规划1200kt/a的硫酸钾项目,榆林也将筹备600kt/a的硫酸钾项目。

2.国内主要生产企业

目前我国硫酸钾主要生产企业装置概况(万吨)

二、市场需求分析

(一)国外市场需求现状

1、需求现状

2006年我国进口硫酸钾的主要供货商俄罗斯BPC和加拿大钾肥公司要求中国的合同价格上涨40美元(最终上涨25美元), 2007年钾肥合同价格上涨5美元/吨,但是由于2006年俄罗斯的钾矿进水事件,导致今年俄罗斯对安全问题很重视,强制性对钾矿进行安全检测。再加上2006年钾矿进水停产,导致俄罗斯钾肥的产量大幅下跌,因此,俄罗斯和加拿大

钾肥供货商大幅上涨国际氯化钾的价格。从2007年5月份开始,东南亚部分国家的到岸价已经上涨到260美元/吨,而中国的氯化钾70%主要依靠进口,因此,港口价格也大幅上涨。目前氯化钾的港口价格已经涨到2030~2050元/吨,国际市场的硫酸钾也随之上涨。此外,加拿大工人大罢工,直接影响硫磺的进口,导致国内硫磺和硫酸钾的价格大幅上涨,硫酸钾成本进一步增加。

2、国外主要国家消费现状

国外硫酸钾消费基本以农肥为主,2007年年消耗量在580万吨左右。

(二)国内市场需求现状

2005年,我国钾肥消耗量663万吨(折纯),其中硫酸钾消耗量300万吨左右,其中80%都依赖进口。而据有关部门预测,到2010年,钾肥需求量将增加到929万吨(折纯)。其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。

第二节产品贸易

(一)国际贸易

目前,世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt/a左右,而实际产量为6000-6500kt/a。德国、比利时、美国、意大利是主要生产国,约占世界硫酸钾总产量的7O%-75%。世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上,并以4%~5%的年均递增率上升,主要消费在西欧和亚洲。全球硫酸钾贸易量已超出5500

kt/a.其中进口和出口各占50%。

(二)进出口

目前硫酸钾国内的生产力仅能满足国内20-30%的需求,大部分都需要依靠进口才能满足需求,最近几年随着西部几个大型硫酸钾生产基地的规划,未来几年我国的硫酸钾产量会增加150万吨左右,到时能大大解决国内硫酸钾紧张的局面,缓和市场的供需,预计到2010年,国内的硫酸钾缺口在300万吨左右,还有50%左右靠进口解决。

第三节价格现状与预测

近期硫酸钾市场呈现出一定的强势特征,硫酸钾价格随着氯化钾价格的上涨略有上涨,市场成交量也有所增加。目前硫酸钾(50%K2O)的出厂报价大多为2500—2700元/吨,粒状硫酸钾(50%K2O)的出厂报价大多为2600—2800元/吨。与前期相比,大部分厂家的出厂报价已经上调。硫酸钾国内的需求缺口还很大,不存在销售风险。随着原料氯化钾价格上涨,硫酸钾价格上涨值得期待。建议财务评价硫酸钾价格取2600元/吨。

第四节价格目标市场分析及营销策略

钾肥是促进农作物生长并提高其产量和质量的重要肥源之一,钾肥的主要品种有氯化钾和硫酸钾。由于不少农作物(如烟草、土豆、葡萄、柑桔、甘蔗等)有忌氯作用,使得氯化钾的

使用大受限制.而我国是一个烟草生产大国,种植面积已达50万化顷,仅此一项每年就需要硫酸钾(70-80)万吨,再加上柑桔、茶叶等农作物以及其他工业生产的需求,年需量高达180多万吨,占全国硫酸钾市场的40%。

第五节市场竞争力分析

一、成本优势

1)原料:就近取材依托青海丰富的盐湖资源,丰富的钾盐含量。

2)能源:丰富的煤碳资源和天然气资源。

3)联产优势:硫酸钾生产与PVC生产相结合,实现了增氯不增碱发展PVC的模式,解决了硫酸钾联产盐酸销路不畅和PVC生产HCL受烧碱销售制约的难题。

二、工艺技术和装备优势

采用先进的曼海姆生产装置,消化,改进了青上,齐化的同装置工艺,生产工艺污染小,钾利用率。联产PVC解决了HCL销路难的问题,符合国家增氯不增碱的发展方向。

三、市场优势

硫酸钾是无氯优质钾肥,适用于多种经济作物,尤其适用于忌氯作物,如烟草、水果、甜菜、甘薯等。施此肥料,主要可提高上述作物的产量,并明显改善质量。这些多是其他钾肥可以取代的,近年来,随着国家忌氯政策的出台,使得氯化钾的使用大受限制。随着中国农业生产的持续高速发展,经济作

物的种植面积不断增加,加之硫酸钾在农业增产中的作用已逐渐为广大农民所认识,国内硫酸钾需求量以每年10% 左右的速度增长,致使国内硫酸钾市场一直供不应求,每年尚需从国外大量进口弥补不足。中国硫酸钾工业已有相当规模,且技术多样化,通过进一步的消化吸收、改造,国内开发的硫酸钾生产技术已达到国际先进水平。随着国内大型硫酸钾矿资源的发现和许多新上扩产新建项目的投产,国内硫酸钾市场日趋繁荣。

第二章建设规模与产品方案

第一节建设规模

主体项目:200kt/a曼海姆法硫酸钾

第二节产品方案

硫酸钾产品质量标准

着眼于世界范围内硫酸钾供需矛盾的状况及我国现状,选择硫酸钾的生产工艺时应考虑以下几点:

(1)应采取因地制宜的生产工艺,利用易得的生产原料制取硫酸钾以提高经济效益;

(2)应采用环境污染小,无“三废”排出的生产工艺;

(3)同时还应该致力于在成熟工艺基础上开发能够易于工业化的新技术、新工艺,适应市场经济的要求,增强产品在市场上的竞争力,提高我国硫酸钾的产量;

(4)符合国家提倡增氯不增碱发展PVC的理念,解决了硫酸钾联产盐酸销路不畅和PVC生产HCL来源不足制约两大行业发展的难题。

第三章技术方案、设备方案和工程方案

第一节技术方案

一、生产工艺选取

(一)国内外生产工艺及技术进展

目前国际市场上采用的主要生产方法为曼海姆法和硫酸镁复分解法,主要集中在美国、德国、比利时、意大利、芬兰、西班牙。产量约占世界总产量的3/4。

曼海姆法是最古老的硫酸盐生产方法,l9世纪末由德国Mannheim Vereim首创,故称曼海姆法。这种方法技术成熟,钾的收率高,但是物料的腐蚀性和磨蚀力很强。同时单台设备生产能力低,维修工作量大,投资费用高。目前国外最大的是比利时的Fessenderio HAM公司,年产量为100万吨。目前国内大多数企业都是采用改进方法。

硫酸镁复分解法在国际上也比较流行,工艺设备比较简

单,可建成规模很大的装置,投资相对较低,主要缺点是钾的收率低,一步法收率57%,二步法收率78%,只有在氯化钾来源充分且价格低廉的条件下才有竞争性。且硫酸钾的优级品率低,副产氯化镁的排放和污染问题未能很好解决。其中以德国钾盐公司(K+S),美国大盐湖(GSL)为代表,年产量分别为100万吨,37万吨。

其他复分解方法以硫酸钠制取硫酸钾的生产路线是最适宜的。副产氯化钠可以作为工业用盐或食盐。该工艺的特点是投资省、能耗低、无污染、原料的选择余地大,但生产过程中复盐不能充分分解,消耗还欠佳,很多单位在形成能力后产品质量有待提高。而且这种方法的钾利用率小于60%,以俄罗斯Be Lorussia Soligors为代表。年产量为60万吨。

综合比较,曼海姆法原料最普遍,硫酸市场货源充足,且很多厂本身就有硫酸装置,而且曼海姆法本身技术成熟。

(二)生产方法概述

曼海姆法工艺原理简单地讲就是利用非挥发性的硫酸同氯化钾反应,生成固体硫酸钾和气体氯化氢,氯化氢用水吸收,制得工业级盐酸。通常化学反应是分二步进行的,第一步是生成硫酸氢钾,第二步是硫酸氢钾继续同氯化钾反应,生成硫酸钾和氯化氢。第一步反应在常温下就可进行,并放出热量;第二步为吸热反应,通常500-600℃下才能完成。

KCL + H2SO4→ KHSO4+ HCL

KCL+ KHSO4→K2SO4+ HCL

反应所需热量由天然气在反应炉燃烧室内燃烧提供,燃烧室温度为1000~ 1100℃,反应室温度在500~600℃。

曼海姆硫酸钾联产氯化氢气体的组成为:w(HC1):70% ,w(空气) 28.3% ,w(H2SO4)=1.5% , w(KC1):0.2% 。

曼海姆炉联产氯化氢气体中的主要杂质有两类:一类是易溶于水的无机盐和无机酸;另一类是不溶于水的空气。对前一类杂质一般可用洗涤的方法除去,一般选择浓硫酸和浓盐酸作为洗涤剂;对于除去氯化氢气体中的空气,一般采用水吸收制得浓盐酸,再由浓盐酸中解吸出氯化氢气体的方法。由于氯化氢和水形成共沸物,浓盐酸在蒸馏时只能部分获得氯化氢气体,同时产生大量恒沸组成的稀盐酸。因此,本工艺采用解吸塔底恒沸组成的稀盐酸作为氯化氢气体的吸收液。吸收获得的浓盐酸一部分作为氯化氢气体的洗涤液,一部分用作解吸塔的原料。洗涤产生的混酸作为商品出售。

具体工艺流程如下

原料氯化钾破碎到l00%小于2毫米后,经计量后加进曼海姆炉中,同时浓硫酸(98%)也经计量后加进曼海姆炉中。反应在曼海姆炉中进行。曼海姆炉是一种外加热式机械炉,用各种特殊的耐火材料砖砌成,炉膛内温度500-600℃左右,燃烧室温度为1000~1100℃。炉膛内设有一个底部传动的耙子,反应物料不断被传动的耙子由中央推向边缘,最后由出料口排出炉外。温度约400℃的硫酸钾经冷却到100~150℃后送去筛分、破碎。筛下成品硫酸钾用中和剂中和后送成品仓库。筛上硫酸

钾经破碎后即可做为返料返回曼海姆炉,也可做为另一种规格产品包装出售。从曼海姆炉中排出的热氯化氢要从空气中分离是工艺研究设计中的难点。曼海姆炉生产硫酸钾所需的热量由燃料(天然气)与空气燃烧提供,燃烧室的温度应保持在800℃以上,以维持正常的反应温度,从炉子烟道出来的烟气进入热交换器回收热量后,由引风机排入大气。

来自硫酸钾装置反应炉的气体(氯化氢及杂质)经空冷器冷却后,先进入冷却洗涤器和洗涤塔(填料塔),经浓盐酸洗涤除去氯化钾和硫酸后,再进入吸收塔(降膜塔)。在常压下用稀盐酸作吸收液,经两段吸收,在第二段降膜吸收塔底得到浓盐酸。少量未吸收的氯化氢和气体杂质,经氯化氢回收塔和尾气清洗塔进一步用水吸收氯化氢后,尾气经引风机排空。控制最末一级洗涤塔塔底混液中硫酸含量小于10%(质量分数),送入混酸贮罐。二段降膜吸收塔底的浓盐酸送入盐酸解吸塔解吸出氯化氢气体。解吸塔顶部温度控制在60℃左右,塔底温度控制在120℃左右。解吸塔顶氯化氢气体出口压力控制在200 kPa左右。解吸塔底稀盐酸经水冷却后返回一段降膜吸收塔顶做吸收液。解吸塔顶氯化氢气体经水冷和-15℃盐水冷冻脱水后,纯度达99%以上。

二、生产技术特点

曼海姆对比其他方法,工艺成熟,污染小,钾的利用率高,成品规格高,优势明显,但是也存在能耗大,一次性投入大,设备腐蚀、磨蚀严重等问题。

第二节主要设备方案

一、主要设备选型

局限于现今的锻造技术目前世界上最大的曼海姆是φ6000mm,每套的产量10kt/a.,所以要配套20台设备。盐酸解析国内运行最大的装置能力为25kt/a,而副产HCL有74kt/a,所以需配套3套解析装置。

200kt/a硫酸钾生产主要设备

1)硫酸钾出料主要设备一览表

3)盐酸吸收解析设备

4)其他设备

第三节工程方案

一、项目组成

项目主要建设内容包括:

1)主体装置:曼海姆法硫酸钾合成装置、盐酸解析提纯装置。

2)原料、成品仓库:硫酸钾成品仓库、辅助原料仓库。

3)辅助装置:变配电所、天然气预热装置、消防循环水站、污水处理站、废水处理站、机修车间、辅助材料仓库、晒干池、事故池。

4)生活设施包括职工综合楼(住宿区、浴室办公区、医疗、休闲以及食堂等)、办公楼。

二、建筑设计

本工程生产规模估算占地面积100亩,建筑面积30000m2。

三、工厂组成

由生产设施和辅助设施两部分组成。

生产系统:曼海姆法硫酸钾合成装置、盐酸解析提纯装置。

辅助与附属生产系统:化验室与环保监测站、机修、仪表修理、辅助材料仓库、炉修、电修、钢材仓库、备品备件仓库、原材料仓库等。

动力系统:变配电所。

给排水系统:消防循环水池、污水处理站、事故池。

总图运输系统:厂区道路、综合管网、地磅等。

建筑物、构筑物一览表

1)原则

①土建和公用工程依据工艺生产特点,在满足生产要求的前提下,力求操作方便,符合规定,坚固耐用,节约投资。

②建、构筑物的土建方案选择要执行国家现行的有关规范和规定。

③建、构筑物的结构设计除满足强度、刚度、稳定性等要求,还应考虑工艺生产过程中的一些特殊要求。

④生产和辅助生产厂房应积极采用工厂一体化的布置原则。

⑤结构选型和建筑材料的选择要做到标准化、系列化、定型化、并积极推广新技术、新材料。

2)建筑处理

①墙体:考虑当地气候条件及建设周期,厂房以钢结构为主,墙体双层彩钢或砖墙。

②屋面防水及保温:一般为有组织排水,采用土工布等新型防水材料,层面保温材料用水泥珍珠岩。

③门窗:厂房采用钢窗,控制室、操作室、办公及生活区域采用双层铝合金窗,厂房大门一般为钢木大门或铁门。

④楼地面:一般地面为钢筋混凝土结构层上作水泥砂浆面层,生产车间及化验楼作防腐地面,综合楼采用水磨石或磁砖地面。

⑤在防水方面,设计时参照工业厂房建设规范和各建筑物间距、人流物流通道的规范。

3)本项目根据工艺生产需要并结合当地气候特点,多层厂房采用钢结构柜架或现浇钢筋混凝土框架结构,单层生产厂房和部分辅助生产厂房采用钢筋混凝土排架结构。辅助、服务设施采用砖混结构。本工程结构抗震设防裂度为七度。根据不同的建、构筑物及其重要性对地基采取相应的处理,对上部负荷较大的建、构筑物采用柱基础,一般的建、构筑物采用天然地基。

第四章主要原材料、燃料供应

第一节主要原辅材料供应

第二节主要燃动供应

K2SO4

第五章总图运输与公用辅助工程

第一节总图布置

(1)总平面布置原则

a.遵循总图专业布置原则,执行国家颁布的有关规范、规定和标准要求。

b.充分利用界区内现有土地资源,因地制宜,节约用地,紧凑布置,保证安全及消防的要求。

c.力求工艺流程顺畅,管线短捷,使各规划装置区有机结合,方便生产管理。

d.确保界区外道路及公用工程管线引入顺畅,便捷。

e.总图布置充分考虑规划厂址的风向因素。

f.厂区道路和场地的布置充分考虑装置的施工、设备安装、检修及消防通道。

本项目占地约100亩。

1)主体装置:曼海姆法硫酸钾合成装置、盐酸解析提纯装置。

2)原料、成品仓库:硫酸钾成品仓库、辅助原料仓库。

3)辅助装置:变配电所、天然气预热装置、消防循环水站、污水处理站、废水处理站、机修车间、辅助材料仓库。

4)生活设施包括职工综合楼(住宿区、浴室办公区、医疗、休闲以及食堂等)、办公楼。

布置详见附图1

第二节场内外运输

大宗原料(KCL就地取材直接有汽车引入厂内)其他原料由汽车运输。

总运输量:50.4万吨

输入:29.9万吨

输出:20.5万吨

运输量表单位:万吨

第三节公用辅助工程

公用设施区:主要包括制消防循环水站、污水处理站、晒干池、汽车衡、事故池。循环消防水站是服务于生产设施的,所以将该装置布置在厂区的中间地段,靠近工艺装置区。

一、供配电系统

(一)电源选择

为保证生产装置用电设备的连续供给,考虑到项目厂址距离当地变电站的距离较近、供电线路短、项目用电量小等原因。为保证供电可靠性和减小投资费用,拟从昆仑开发经济区110KV变电所引接两路电压等级为10KV的线路为本项目提供电源。电源线路采用架空方式,引入厂区附近后采用电缆直埋地引入厂区变电所。

(二)用电负荷及负荷等级

本项目总装机容量约10000KW,负荷等级以一类为主。

二、给排水工程

(一)给水工程

1、用水量

本项目根据用水性质的区分,给水系统划分为三个系统:

●生产、生活和低压消防用水给水系统

●稳高压消防给水系统

●循环水系统

2、供水水源与给水系统

(1)供水水源

根据本项目各工段用水量、水质和压力的要求,在开发区建厂,生产、生活用水均可由自来水公司供应。

(2)给水系统

管路输送,给水总管为Dg200,循环水池为4000m3。

生产、生活给水管公标直径大于50mm采用给水管(PP-R)、热熔连接。

生产、生活给水管公标直径小于或等于50mm采用给水管(ABS)、胶水粘接。

生产、生活用水主要供硫酸钾、自备电站、循环水补充水等,

根据《建筑设计防火规范》和《石油化工企业设计防火规范》中有关规定,消防按同一时间厂区内火灾处数为1处考虑。消防给水系统包括低压消防给水系统和稳高压消防给水系统。

低压消防给水与生产给水管网合并,管道设计在满足水消防同时又能满足生产用水要求,当火灾发生时,由消防车临时加压灭火。管道系统压力大于0.3MPa,低压消防用水量

纺织涂层综述

浅谈织物涂层整理 北京度辰新材料股份有限公司李正雄 【摘要】简要介绍了织物涂层整理的发展历史和分类,评述了各织物涂层胶的化学结构,产品特点,制备方法,应用性能以及未来的发展趋势。 关键词:织物涂层整理防水透湿阻燃发展 1. 前言 纺织品涂层整理剂又称涂层胶,是一种均匀涂布于织物表面的高分子类化合物。它通过粘合作用在织物表面形成一层或多层薄膜,不仅能改善织物的外观和风格,而且能增加织物的功能,使织物具有防水,耐水压,通气透湿,阻燃防污以及遮光反射等特殊功能。早在二千多年前,古代中国人民就已经把涂层胶用于织物表面,那时多为生漆、桐油等天然化合物,主要用于防水布的制作。时至近代,出现了性能优越的多种合成聚合物类涂层胶。最初的产品存在只防水而不透湿的缺陷,涂层织物使用时有闷热感,舒适性差。为了改善涂层胶的通气透湿性,自70年代以来,科研人员通过对涂层胶化学结构的改性和变换涂层加工方法等手段研制出了一系列防水透湿型织物用涂层胶。近年来,功能型涂层胶和复合型涂层胶也有了较大的发展。 涂层胶的分类方法很多,按化学结构分类主要有: 1.聚丙烯酸酯类(PA); 2.聚氨酯类(PU); 3.聚氯乙烯类(PVC); 4.有机硅类; 5.合成橡胶类(如氯丁橡胶)。 此外,还有聚四氟乙烯、聚酰氨、聚酯、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类。目前主要应用的是聚丙烯酸酯类和聚氨酯类。按在使用上采用的介质不同分为溶剂型和水系型两种,溶剂型具有耐水压高,成膜性好,烘燥快,含固量低等优点,但同时又有在织物上渗透性强、手感粗硬,毒性大、易着火,需要溶剂回收装置、且回收费用高的缺陷。与溶剂型相比,水系型无毒、不燃、安全,成本低、不需回收,可制造厚涂产品,有利于有色涂层产品的生产,涂层亲水性好;其缺点是耐水压低,烘燥慢,在长丝织物上粘着较难。按涂层工艺及焙烘条件不同又有干式涂层胶和湿式涂层胶,低温交联涂层胶和高温交联涂层胶之分。干式和低温交联涂层胶因其涂层工艺简单,焙烘温度低,省力节能,它们是未来涂层织物发展的趋势[1][2]。

硫酸钾

硫酸钾 硫酸钾是由硫酸根离子和钾离子组成的盐,通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味,味苦。质硬。化学性质不活泼。在空气中稳定。密度2.66g/cm3。熔点1069℃。水溶液呈中性,常温下pH约为7。1g溶于8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油,不溶于乙醇。 主要用途有血清蛋白生化检验、凯氏定氮用催化剂、制备其他钾盐、化肥、药物、制备玻璃、明矾等。 中文名 硫酸钾 英文名 Potassium sulphate 别称 Potassium sulfate 化学式 K2SO4 分子量 174.24 CAS登录号 7778-80-5 EINECS登录号 231-915-5 熔点 1069℃ 沸点 1689℃ 密度 2.66 g/cm3 外观 无色或白色结晶、颗粒或粉末 闪点 1689℃ 晶体结构 离子晶体,斜方晶系 目录 1.1性质 2.?物理性质 3.?化学性质 4.2作用与用途 5.3安全术语 6.4制备

7.5农业应用 性质 物理性质 外观与性状:无色或白色六方形或斜方晶系结晶或颗粒状粉末。 味觉:具有苦咸味。 相对密度(水=1):2.660 溶解性:110 g/L (20℃),易溶于水,不溶于乙醇、丙酮、二硫化碳。氯化钾、硫酸铵可以增加其水中的溶解度,但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。 焰色反应:紫色(透过蓝色钴玻璃)[1] 化学性质 复分解反应:可与可溶性钡盐溶液反应生成硫酸钡沉淀。[1] 作用与用途 是制造各种钾盐如碳酸钾、过硫酸钾等的基本原料。玻璃工业用作沉清剂。染料工业用作中间体。香料工业用作助剂等。医药工业还用作缓泻剂等。硫酸钾在农业上是常用的钾肥,氧化钾含量50%,在台湾俗称为"白加里"。此外,硫酸钾在工业上还用于玻璃,染料,香料,医药等。 安全术语 1.切勿吸入粉尘。 2.避免与皮肤和眼睛接触。 制备 用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取。也可用98%硫酸和氯化钾在550℃高温下进行反应,直接制取硫酸钾,反应过程中产生氯化氢,用水吸收,副产盐酸,此方法为中国工业化生产硫酸钾的主要方法,名为曼哈姆法。用明矾石还原热解法制得。 在德国,硫酸钾主要靠硫酸镁矿和氯化钾在液相反应生来生产。 + 2KOH 由硫酸与氯化钾反应而制得。混合硫酸与氢氧化钾也可以得到硫酸钾:H 2SO4 = K2SO4 + 2H2O 以氯化钾与混合盐制取硫酸钾工艺技术

硫酸钾生产工艺的比较和选择

硫酸钾生产工艺的比较和选择随着我国农业经济的发展,忌氯作物如烟草、柑桔、西瓜和茶叶等种值量逐年上升,无氯钾肥显得越来越重要,需求量随之不断提高硫酸钾一直被认为是生产无氯钾肥的最好原料,尤为突出的是硫酸钾不仅含钾,同时也是一种硫肥,这对缺硫地区更为重要。据对我国南方10省市土壤分析,缺硫耕地面积在600万公顷左右,约占耕地总面积的25%;与此同时,我国又是世界忌氯作物最大种植国之一,全国西瓜种植面积近1333万公顷,需硫酸钾20万t/a。 然而我国又是贫钾国,还未发现可直接生产硫酸钾的矿源。历年来我国所需的硫酸钾几乎全部从国外进口,每年进口量在5O~80万t左右,预计本世纪末国内年需求量达100万t。因此,加速发展我国硫酸钾生产技术已势在必行。 1.国内外生产消费状况 目前,世界硫酸钾总生产能力为420万t/a,消费量为300万t/a,占世界K2O总消费量的6%。硫酸钾生产方法有两种:一种是从矿石或卤盐中提取,另一种由KCl转化。其中13%取自盐湖和卤水.50%来自矿石,37%由KC l转化。世界硫酸钾总生产能力的一半集中在西欧,其它还有美国、南朝鲜、台湾、前苏联和日本等,全球硫酸钾贸易量已超出200万t/a。我国是硫酸钾消费大国,年需求量在60~80万t,是世界上消费量上升最快的国家。l 992年9月化工部召开了“硫酸钾技术交流会,目的在于探讨我国建设硫酸钾装置的可行性。此后,云南磷肥厂引进日

本技术建立了我国首套硫酸钾生产装置,随后我国又自行开发了由KCI 转化为硫酸钾的技术。现国内已有硫酸钾装置约20套,总生产能力在10~12万t,离实际需求量相差甚远。国内硫酸钾市场仍以进口为主。国内市场,氯化钾到岸价120美元/t,市场价900~1000元/t,硫酸钾到岸价240美元/t,市场价2000~2200元/t,硫酸钾价格是氯化钾的两倍。由于国家烟草局等部门对硫酸钾仍实行部分补贴,有的地区硫酸钾价格在1700~1900元/t。但随着市场经济的改革及白行调整,预测硫酸钾价格维持在2200元/t,并呈继续上升趋势。 2.生产工艺方法的比较及选择 世界上由氯化钾转化为硫酸钾生产工艺见表1,这些工艺除石膏法外国内都有装置。 2.1 从原料来源比较 曼海姆法和硫铵法原料最普遍,硫酸市场货源充足,且很多厂家本身就有硫酸装置。硫铵法可以采用农用级或工业级硫铵,货源较充足,也可以采用钢铁厂、有机化工厂或制药厂等副产硫铵因此拟建厂家选择硫铵法,原料来源是十分广宽的。若利用有机化工厂或制药厂副产硫铵母液作原料,不仅大大降低产品成本,而且消除了环境污染,变废为宝,

肥料生产与加工

《肥料生产与加工》课程 课程综述 专业:xxxxxxxxxxxxxx 班级:xxxxxxxxxxxx 姓名:xxxx 学号:xxxxxxx 序号: xxxxx

目录 1复混肥的概念和发展 (3) 1.1复混肥的概念和表示方法 (3) 1.2复混肥的发展 (4) 2 复混肥的特点、分类和发展趋势 (4) 2.1复合肥的特点和作用 (4) 2.1.1复合肥的特点 (4) 2.1.2复合肥的作用 (5) 2.2复混肥分类和发展趋势 (5) 2.2.1复混肥的分类 (5) 2.2.2复合肥料的发展趋势 (6) 3复混肥的生产工艺 (6) 3.1复混肥的生产工艺 (6) 3.1.1生产原料 (6) 3.1.2生产方法 (7) 4复混肥研究存在的问题及科学施用的方法 (7) 4.1存在问题 (7) 4.2科学施肥方法 (8) 4.2.1复混肥料的施用的原则 (8) 4.2.2施用方法 (8) 4.2.3施肥量(配方)的确定 (8) 4.2.4料施用量 (8)

复混肥的生产和加工技术 xxxxx (长江大学农学院农业资源与环境系) [摘要]:复合肥料是由化学方法或混合方法制成的含作物营养元素氮、 磷、钾中任何两种或三种的化肥。其作用是满足不同生产条件下农业需要的多种养分的综合需要和维持生长平,大量用于现代农业。本文系统论述了复合肥料的概念、分类、科学施肥方法、复合工艺及作用机理。讨论了复合肥料发展和研究现状;综合分析了我国复合肥料在生产和应用方面存在的问题,并提出科学而施 用方法。 [关键词]:复合肥料;评价方法;施肥 化肥在农业生产中具有非常重要的作用,在发展中国家的粮食生产中,增产粮食的55%归功于化肥的使用[1] 。然而,肥料在实际使用中普遍存在利用率低的问题。如2004年全国生产合成氨42222 万吨,全国吨氨平均工艺综合能耗标煤7613 万吨,但是用这么多的能源生产的化肥对不同地区、不同作物的利用率最高才40%,在大棚蔬菜区及露地冲施肥化肥利用率甚至低于10%[2]。同时,化肥的利用率低下不仅仅对能源造成严重浪费和巨大的损失,还极大的污染境。传统意义上的肥料由于营养元素的可溶性,在其施入土壤后在作物尚未利用之前就会发生严重流失或固定,这种施肥方式将造成土壤板结或沙化,造成水源富营养化,严重污染水源,严重危害自然环境。另外,施入土壤中的化学氮肥约有1/3 进入大气圈, 其生成的N2O 破坏臭氧层产生温室效应;约有1/3 的肥料经土壤淋溶进入水圈 [3~5],造成我国大部分地区食物(尤其蔬菜)中NO3—N 含量严重超标, 在人畜体内易形成致癌物质—亚硝胺。因此,如何提高化肥利用率,更进一步使粮食增产,减少因大量施用化肥而造成的能源浪费、环境污染,发展可持续高效农业已成为国内外共同关注的问题。 1复混肥的概念和发展 1.1复混肥的概念和表示方法 同时具有氮、磷、钾三种养分或至少有两种养分标明量的肥料。复合肥料是由化学方法或(和)混合方法制成的含作物营养元素氮、磷、钾中任何两种或三

曼海姆法硫酸钾反应炉爆炸事故分析

曼海姆法硫酸钾反应炉爆炸事故分析 2001年12月1日18时57分,某公司硫酸钾车间1#反应炉(曼海姆法硫酸钾反应炉)用临时火嘴烘炉,在停临时火嘴换正式燃烧器升温点火时,发生爆炸事故,造成1#反应炉毁坏,幸未造成人员伤亡。 一、事故原因分析 1.工艺操作方面 (1)按反应炉岗位操作工序的规定:“烘炉时必须严格按烘炉升温曲线进行,并注意保证炉内温度均匀上升,升温速率和总的烘烤时间要同时被控制”。根据事故发生前后当班记录和有关人员反映,用临时烧嘴烘炉2天时间,炉温最高升到35oC,故改用正式燃烧器点火烘炉。由于热备期间,炉内呈现负压状态,操作工熄灭临时火嘴抽出炉外时,炉内吸入空气。另外,操作时烟气引风机和空气鼓风机的开停等情况,当班记录没有准确记载,而且点火操作时,没有同当班调度和有关领导取得联系批准,故导致点火时发生异常情况爆炸。 (2)操作工在正式燃烧器点火操作前的3分钟内,连续让硫酸钾化验室做2次测爆分析,存在先测爆点火熄灭,再测爆点火爆炸的可能。 (3)也存在炉内置换不彻底留有死角,导致点火爆炸的可能。 2.设备管理方面 (1)1#反应炉11月29日维修完工,按规程应直接用正式燃烧器点火烘炉,并应严格按照安全技术规程操作。然而该车间却是先用临时火嘴烘炉,未达到升温目的,才改用正式燃烧器,并在点火烘炉过程中发生爆炸事故。 (2)干气蝶阀不严,炉内存在可燃气置换不彻底。其中干气含氢气20%~25%,甲烷12%~18%,乙烷、乙烯25%~30%,丙烷、丙烯1%~2%,碳四烃0.1%~0.8%,可燃气组分含量高达75%以上。故阀门渗漏也可能导致爆炸事故。 3.测爆分析方面 硫酸钾化验室在点火烘炉过程中,进行测爆分析2次,测爆结果是混合气体浓度均为0.1%,而出具的化验报告上混合气体浓度都是0,并且事故发生后确认测爆仪器灵敏好用。故化验员提供了不准确数据,是事故发生的又一因素。 二、事故教训

精品硫酸钾生产工艺操作规程

硫酸钾生产工艺操作规程 第一部分硫酸钾生产工艺规程 一、制造硫酸钾的原料: 本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾(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: 分子式:K2SO4分子量: 物化性质:无色或白色晶体或粉末,味苦而咸。密度:。 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: (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] (二)盐酸: 工业盐酸技术指标(GB320—93) 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 HCL+H2O→HCLH2O+Q (副反应)SO3+H2O→H2SO4+Q 〔附工艺流程图〕 现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下: 〔一〕生产装置 1、硫酸钾反应炉 反应炉主要由燃烧室〔上部〕反应室〔中部〕烟道室〔下部〕组成,并配有加料及机械搅拌推料装置。 (1)燃烧室:处于反应室内顶,入口为空气进口、煤气进口,空气量及煤气量均可调。所用煤气来自煤气站,经计量后进入烧嘴燃烧,燃烧室 维持680—730℃以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室,空 气由送风机经复热器与烟道气换热后送至燃烧室,部分冷空气送至主 机系统以起风冷之效力。 (2)烟道室:处于反应室底部,高温烟道气自燃烧室来由烟道室经烟道及烟道气管道送至复热器与冷空气换热后经引风机、烟囱排入大气,高 温烟气在烟道室继续提供反应室所需热量以保证其正常动作及热量的 充分利用。 (3)反应室:处于燃烧室与烟道室之环抱中间,下部为反应床约28平方米,顶部为耐高温圆穹型黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿,以电机传动 经减速机齿轮边速,有主机轴带动其转速约min,作为物料搅拌、混 合、粉碎、成品转移,维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有硫 酸及氯化钾分布器,硫酸分布器配有导槽一只,氯化钾分布器配有两 只流槽,加料分布器上部装有加料套筒,套筒穿燃烧室自炉顶而下, 硫酸及氯化钾加料管自反应炉顶外部经套筒分别引入两分布器之上 端。反应室配置对称硫酸钾成品出料口分布两侧,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≈12.3m2]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

浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制

浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制 摘要:文章介绍了曼海姆法生产硫酸钾的基本原理、工艺流程、生产装置及产品的质量控制。 关键词:硫酸钾;曼海姆法;质量 钾肥有氯化钾、硝酸钾、硫酸钾和硫酸钾镁,其中氯化钾占90%以上。但有些作物不能施用氯化钾,其中的氯离子会在土壤中聚集,使土壤的盐指数增高,使作物中毒。硫酸钾是一种优质无氯的钾肥,适合烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植;它也是优质氮、磷、钾三元复合肥料的主要原料,供应钾元素。至于加工型硫酸钾的生产,目前有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等,占主导地位的是曼海姆法。 1 曼海姆法生产硫酸钾 1.1 曼海姆法生产方法概述和工艺流程 曼海姆法工艺流程图如图1所示: 1.2 曼海姆法生产装置 曼海姆法生产装置包括曼海姆炉、反应炉系统附属设备、盐酸制备及氯化氢回收与循环水系统。 曼海姆法的核心装置是曼海姆炉。产品的纯度、转化率高低、生产能力和操作难易都与曼海姆炉有关。曼海姆炉主要由燃烧室(上部)、反应室(中部)、烟道室(下部)组成,并配有加料及机械搅拌推料装置。 燃烧室:处于反应室顶部,入口为空气进口、喷油口。重油储存中间槽,入炉油在伴有空气的条件下燃烧,燃烧室维持800~900 ℃以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室,空气由送风机经复热器与烟道气换热后送到燃烧室。 烟道室:处于反应室底部,高温烟道气自燃烧室出来,由烟道及烟道气管道送至继续提供反应室所需热量以保证其正常运作及热量的充分利用。 反应室:处于燃烧室与烟道室之间,下部为反应床,顶部为高温圆穹形黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿,转数约为1~1.5 r/min,作用为物料搅拌、混合、粉碎、成品转移和维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有硫酸及氯化钾分布器。硫酸钾成品出料口分布两侧与推料机相连。反应室另设氯化氢气体出口,经管道与碳精冷却器相连。反应炉顶部上部分别设有氯化钾与硫酸加料计量装置,以维持生产过程中控制合理的投料比,保证产品品质,低消耗及延长反应床耙齿之使用寿命。反应室正常作业时维持微负压。

硫酸钾生产的危险源分析(2021新版)

硫酸钾生产的危险源分析 (2021新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0561

硫酸钾生产的危险源分析(2021新版) 硫酸钾生产的危险源分析 一:硫酸钾生产工艺简述 采用曼哈姆法生产硫酸钾是以氯化钾、硫酸作为原料进行硫酸钾生产,其生产过程是将具有一定细度的氯化钾原料投入外加热的反应炉内与硫酸发生化学反应进而制造出硫酸钾产品并释放出氯化氢气体。产品硫酸钾经冷却,磨碎并中和游离酸后进行包装出售。气体氯化氢经过冷却,洗涤后既可进入全厂管网,供其它车间使用;也可用水吸收成为合格副产品盐酸出售。 生产过程中的化学反应概述如下 第一阶段:硫酸和氯化钾发生反应生成硫酸氢钾及氯化氢 第二阶段:晶体硫酸氢钾被加热成为熔融状态。

第三阶段:硫酸氢钾与氯化钾发生反应,生成硫酸钾和氯化氢。 二:硫酸钾生产涉及的危险化学品 硫酸、氯化氢、盐酸、重质碳酸钙。 三:化学品及危险品的理化特性 1:硫酸 ⑴物理性质 外观性状:纯品为无色透明油状液体,无臭 溶解性:与水混溶 稳定性:稳定 熔点:10.5℃ 沸点:330.0℃ 密度:相对密度(水=1)1.83 ⑵健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口

曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍

曼海姆法硫酸钾装置工艺设计介绍 摘要:本文介绍韩国某套10000t/a曼海姆法硫酸钾装置的工艺流程,总结工艺及管道设计的体会和认识。 关键词:曼海姆法硫酸钾总结 2009年7月~2010年5月本人参与了国内公司总承包的韩国某套10000t/a 曼海姆法硫酸钾装置的工艺及管道设计。今年10月已经建设完毕并已试车成功,目前装置运行情况良好,各项指标基本达到了设计要求,填补了该企业的生产空白。 一、工艺描述 1.化学反应过程 曼海姆反应炉生产硫酸钾总的来讲是吸热反应,反应分两步进行: KCL+H2SO4=KH SO4+HCL↑ +16.4kJ/mol (1) KCL+KHSO4===K2SO4+HCL↑ -71.6kJ/mol (2) (副反应)H2SO4→SO3+H2O HCL+H2O→HCL·H2O(盐酸) (副反应)SO3+H2O→H2SO4 第一步浓硫酸与氯化钾生成硫酸氢钾和氯化氢, 第二步生成的硫酸氢钾与剩余的氯化钾反应生成硫酸钾和氯化氢。控制浓硫酸稍微过量,以保证氯化钾的完全转化,因此出反应炉的硫酸钾含有7~8%的硫酸氢钾,在随后工序中加入少量的石粉(碳酸钠或碳酸钙)中和其酸性,得到含氧化钾50%的成品硫酸钾。 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500~530℃)推动耙齿匀速推料(搅拌混合作用)的条件下进行反应。原料连续投入以维持正常床面,成品硫酸钾则不断由反应室出口(对称二处)排入成品推料机,在冷却且伴有搅拌粉碎的作用下经气封输送器进入刮板输送机,为中和硫酸钾成品中的游离酸,在刮板机上设置可调CaCO3细粉加料机,然后再经提升筛选粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气经洗涤后符合废气排放标准的前提下排入大气。 2.工艺流程简介 该套曼海姆法硫酸钾装置共分三个工序:硫酸钾反应工序、硫酸钾成品包装工序、盐酸吸收工序。 2.1硫酸钾反应工序 原料库中的氯化钾经斗式提升机、皮带运输机转运至氯化钾料斗,经计量皮带机计量后由密封螺旋输送机加入曼海姆反应炉;浓度为98%的硫酸由外管送至硫酸储槽,由硫酸输送泵送入车间硫酸高位槽,通过位差浓硫酸自流经电磁流量计计量后加入反应炉,氯化钾和浓硫酸的反应物料在不断转动的耙齿系统搅动下进行混合,并由高温烟气间接加热,反应室温度控制在500~530℃。氯化钾和浓硫酸不断反应,同时不断被耙齿推向炉腔周边。反应生成的氯化氢气体被引至盐酸吸收工序,反应生成的硫酸钾经两个对称的出料口进入两侧的冷却推料机,物料在推料机中被冷却和粉碎后,经螺旋输送机送到成品刮板机,由刮板机送往成品斗式提升机再送至成品包装工序。在刮板机上设有碳酸钠(或碳酸钙)加料机,加入少量碳酸钠(或碳酸钙)对产品中的游离酸进行中和;反应室内保持一

碳酸钾生产工艺综述

碳酸钾生产工艺综述 谢英惠,张 涵 (河北工业大学化工学院,天津 300130) 摘 要: 简要介绍了生产碳酸钾各种工艺方法及特点,特别介绍了用天然沸石作为离子交换剂,海水提取制备碳酸钾的新工艺。该工艺具有原料来源广泛,成本低的特点。 关键词: 碳酸钾;市场;沸石;离子交换 中图分类号:T Q131.1 文献标识码:A 文章编号:1673-6850(2008)03-0001-03 Revie w of Potassiu m Carbonate Pr oducti on X I E Yinghui,ZHANG Han (School of Che m ical Engineering,Hebei University of Technol ogy, Tianjin 300130,China ) Abstract: W e mainly intr oduced the vari ous methods of p r oducing potassiu m carbonate and their characteristics .A ne w method of p r oducing potassiu m carbonate fr om sea water using natural ze 2olite as the mediu m of i on exchange is es pecially intr oduced .I n the technol ogy,the s ource of ra w materials comes fr om a variety of s ources and the costs are cheap. Key words: potassiu m carbonate;market;zeolite;i on exchange 收稿日期:2007-11-13 作者简介:谢英惠(1958-),男,河北定州人,教授,研究方向为海水资源利用,化工新产品研制等。 1 生产概述 碳酸钾(又名钾碱),白色粉末状或细颗粒状结 晶,是一种重要的无机化工基础原料,有很强的吸湿性,易结块,易溶于水且水溶液呈碱性。20世纪70年代初我国开发成功并投入工业化生产,当时主要应用于合成氨厂合成气的净化,也可用作无氯钾肥,需求量较少。80年代以后,我国碳酸钾的需求量迅速增长,应用日趋广泛:化学工业中大量用作化肥脱碳剂,工业气体中硫化氢、二氧化碳的清除剂;橡胶的防老剂;玻璃工业中被大量用于制造计算机显示器,电视机显像管玻壳,电子管,精密玻璃器皿及各种装饰用特殊玻璃;在农业生产中是一种良好的无氯钾肥,其含有的碳酸根是植物进行光合作用的原料,且对土壤有疏松作用;此外碳酸钾还被广泛应用于电焊条、油墨、照相药品、聚酯、炸药、制革、电镀、 陶瓷、建材、水晶、钾肥皂以及医药的生产[1] 。 2 生活需求概况 [2] 我国碳酸钾生产始于20世纪60年代,经历了草木灰法、路布兰法和电解法,但都规模很小,没有 形成工业化生产。70年代初,山东鲁南化肥厂首创 了离子交换法生产碳酸钾,开创了碳酸钾工业生产的新局面,并于80年代初形成规模。80年代以后,随着国内经济的快速发展,尤其是电视机、计算机显示器行业及化肥工业的发展,碳酸钾市场需求激增,碳酸钾行业高速发展。1997年至1998年上半年碳酸钾市场疲软,但下半年以后市场复苏,国内的山西文通、鲁南化工厂等生产大厂均大幅度扩产。至2001年底我国碳酸钾的实际产量达到了12.86 万t,超过日本成为亚洲最大的碳酸钾生产国家。 随着彩电、计算机在发展中国家的普及和应用,可以预见今后对碳酸钾仍会有较大的需求;此外,我国化肥工业、食品工业发展很快,国内医药、食品、橡胶等多种行业已启动,这对碳酸钾的需求也有所增加;随着生产成本的进一步降低,碳酸钾作为无氯钾肥的可能性越来越大,在多种经济作物、高中档蔬菜等的生产中有很大的潜在市场。 随着发展中国家的快速发展,近几年世界范围内电视机和计算机需求的迅猛增长,使碳酸钾的需 1  第37卷第3期 盐业与化工

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分 第一章市场预测 第一节产品市场需求分析 一、市场供应分析 (一)国外市场供应现状 1、生产现状 硫酸钾是一种重要的基本化工原料,无机化工中用作制造碳酸钾、钾明矾等钾盐的原料,玻璃工业用作澄清剂,医药行业用作缓泻剂,香料生产中用作助剂,食品工业用作添加剂,以及用于生化实验中的血清蛋白检验,在农业上,硫酸钾是主要的无氯钾肥,也是农作物所需硫的重要补充来源。对于那些只能施用硝酸钾、硫酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的忌氯作物来讲,目前应用最多的一种就是硫酸钾。由于硫元素不仅能提高农产品产量,还能改善其品质,所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。但是,近年来由于施用的肥料中硫铵用量的减少,土壤中硫含量也相应的降低,导致部分地区出现缺硫征兆。另外。硫酸钾几乎可以和现有的所有肥料品种相混合,用于制造复混肥。 目前,世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt/a左右,而实际产量为6000-6500kt/a。德国、比利时、美国、意大利是主要生产国,约占世界硫酸钾总产量的7O%-75%。世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上,并以4%~5%的年均递增率上升,主要消费在西欧和亚洲。全球硫酸钾贸易量已超出5500 kt/a.其中进口和出口各占50%。 2、全球主要生产企业(单位:万吨)

(二)国内市场供应现状 1、生产现状 2005年,我国钾肥消耗量663万吨(折纯),其中硫酸钾消耗量300万吨左右,其中80%都依赖进口。而据有关部门预测,到2010年,钾肥需求量将增加到929万吨(折纯)。其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。届时,硫酸钾的缺口将更大。 目前,我国的钾肥品种主要是氯化钾、硫酸钾,硝酸钾也有一定产量,但比较少。氯化钾工业主要分布在青海,硫酸钾工业分布较散,青海、河北、山东、山西、江苏等地都有一些生产厂。最近新疆罗布泊钾盐科技有限公司规划1200kt/a的硫酸钾项目,榆林也将筹备600kt/a的硫酸钾项目。 2.国内主要生产企业 目前我国硫酸钾主要生产企业装置概况(万吨) 二、市场需求分析 (一)国外市场需求现状

高纯氯化氢气体的制备方法综述

高纯度氯化氢气体的制备方法综述高纯度氯化氢气体用途广泛,可用于制染料,香料,药物等,又是集成电路生产过程中硅片蚀刻,敦化和外延的工艺的重要材料,也可用于合成催化剂,金属冶炼等领域。随着各行业的发展,高纯度氯化氢的需求量原来越大。 对获得高纯度氯化氢的方法做进一步探讨。目前国内外高纯度氯化氢的制备方法主要有以下几种。 1.解吸法。用浓硫酸与烘干的氯化钾反应,生成高纯氯化氢气体,用压缩机压入钢瓶中。即曼海姆法硫酸钾联产氯化氢气体。 解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),纯度波动小,不含游离氯,有利于氯乙烯合成实现分子比自控,可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到2%-5%,减少了氯化氢的消耗定额。由于该工艺生产的氯化氢纯度高,几乎不含惰性气体,减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失,提高了精馏系统的总收率。解吸法生产氯化氢是在高温下进行的,高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性,因此对设备与管道材质的要求比较苛刻,成本增加,并且高温下法兰垫片容易老化发生盐酸渗漏,具有危险性,并且使开停车次数频繁,影响生产。 2.盐酸脱析法。将浓盐酸置于脱析塔中加热脱析制氯化氢气体。盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于 PVC、氯丁二烯和高纯盐酸等的生产中。 脱析法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99),设备投资管理要求不高,操作比较简单,对环境和人体损害较低,整个生产费用相对较低,但是原料消耗很高而相对于其他方法其安全生产措施就简单多了, 只是为防止原料酸储槽和稀酸储槽在进酸过程中气体氯化氢外逸污染环境, 其出气经尾气中和槽内的碱液洗涤吸收后排入大气。此方法所副产的稀盐酸量较大,可用于内部其他生产。 3.合成法 合成法的基本原理原理非常简单,即氢气在氯气中均衡燃烧,生成氯化氢气体,反应式如下: CI 2+H 2 =2HCl+1.84×105J 合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺,由于该工艺成熟稳定,并且在生产过程中积累了大量的实践经验,有利于生产长期稳定的运行。但是由于参与氯乙烯合成反应的氯化氢是由氯气和氢气合成制得,

硫酸钾生产工艺简介

硫酸钾生产工艺简介 1 工艺流程简述 硫酸钾化肥装置主体部分为干气工序、反应炉工序、氯化氢吸收工序和盐酸解吸工序。 1)干气工序 来至炼厂催化干气经压力、流量调节后,进入稳压罐,压力保持在0.10~0.20MPa。稳压罐干气一部分进入气拒储存备用,其余干气又经过压力调节后进入缓冲罐,压力保持在0.004~0.006MPa.缓冲罐干气经阀门控制进入反应炉燃烧器。 2)反应炉工序 氯化钾由料仓送入螺旋输送机,并由此控制流量,经电子皮带称计量,进入反应炉布料器落到炉床中部,浓硫酸由高位槽按规定的流量不断加入至反应炉布料器,从布料器洒入炉床中部。氯化钾与浓硫酸经安装在转臂上的耙齿不断搅拌混合,并由燃烧器间接加热,在炉内进行反应,同时不断被推向炉腔周边,反应完成后硫酸钾经出料口进入冷却器。经冷却后的硫酸钾进入埋刮板输送机,按一定流量加入石灰调节酸度后,进入振动筛、粉碎机,经除尘后运至成品料仓,经过包装秤包装即为正式产品。反应中产生的氯化氢气体被风机引至氯化氢吸收工序,并保持炉内一定的负压。 3)氯化氢吸收工序 反应炉产生的氯化氢气体由风机抽出,经过冷却洗涤器,洗涤塔用循环水间接冷却及浓盐酸洗涤后,使其降温并除去杂质,净化后的气体经降膜吸收器吸收为浓盐酸。浓盐酸一部分做洗涤用,其余送至脱吸工序进行脱吸,尾气中未吸收的氯化氢气体经回收塔与清洗塔用软化水吸收后,使HCl含量≤80PPm,然后经过风机排空。吸收之稀酸与解吸稀酸作为降膜吸收器的吸收液之用。 4)盐酸解吸工序 由吸收工序送来的浓盐酸经流量控制进入解吸塔顶部,与再沸器来的约120℃氯化氢气液混合物进行热量交换,浓盐酸中的氯化氢气体解吸出来由塔顶进入冷凝器,冷却器,除去大部分水后,进入浓盐酸分离器,进一步除去酸雾后,得到高纯的氯化氢气体经缓冲罐送至外网。分离出来的浓酸又加入至解吸塔。解吸塔流出的稀盐酸一部分进入再沸器作解吸之用,其余打入1#、2#冷却器,进行冷却降温后送至吸收工序降膜吸收器作为吸收液。

年产2万吨硫酸钾工艺比较简述

年产2万吨硫酸钾工艺比较简述 杨众喜2009---金昌 硫酸钾氯离子平衡示意图: 氯化钾(95%),1.7万吨(含氯0.768万吨) 成品硫酸钾(含氯1.5%)2.0万吨 2万吨/年硫酸钾需纯度为95%的氯化钾1.7万吨(其中氯0.768万吨),2.0万吨成品硫酸钾(硫酸钾中氯离子平均含量1.5%)含氯0.03万吨。2.4万吨盐酸含氯0.735万吨。 排污(0.40t /d) 5.2 蒸汽(4.8t/d)

单位:吨/天项目水平衡图 排放 我国硫酸钾生产企业情况统计(单位:吨/年,K2O计) 世界上硫酸钾的生产主要有两种原料路线,一是从含硫酸钾的矿或盐卤中直接提取硫酸钾;二是用氯化钾经化学转化法生产硫酸钾。由于天然硫酸盐型钾矿资源缺乏,其发展受到制约。据统计,世界硫酸钾总生产能力的一半以上是用氯化钾转化而生产的。

由于我国没有天然硫酸钾资源,我国硫酸钾主要靠氯化钾与硫酸(或硫酸盐)转化法生产。我国在氯化钾转化生产硫酸钾方面做了大量的工作,并相继研究开发出了芒硝法、混合盐法、硫酸铵法、缔置法及液相沉淀法等多种硫酸钾生产工艺。同时,还引进了近50套世界上公认技术先进、成熟的曼海姆硫酸钾生产装置。下面对我国目前已采用的氯化钾转化法生产硫酸钾工艺的生产、技术状况进行具体分析: 曼海姆工艺:该法在国内已有50多家企业约150万吨/年生产能力,个别厂在近几年内还有进一步的扩产计划。 芒硝法:目前我国工业化芒硝法硫酸钾生产装置仅有运城南风化工集团公司一家,年生产能力为15万吨,最大单套能力为10万吨/年,其中5万吨/年装置1996年底建成投产,目前该装置运行状况良好,属国内芒硝法硫酸钾较为成功的一例。芒硝法硫酸钾的工艺特点是常温、常压操作,设备腐蚀小。但由于钾钠离子较近似,彻底分离困难,原料消耗较高,单位投资大,另外副产品氯化钠附加价值低,如没有芒硝资源等优势,经济上较难过关。 液相沉淀法:该工艺是将生产钛白粉等工艺副产的硫酸亚铁与碳铵、氯化钾反应,联产高纯氧化铁并副产氯化铵。该工艺投资较大,但副产品附加价值高,如没有市场问题,该工艺经济效益较好。 混合盐法:该法是天津海水淡化研究所开发的技术,是利用海水提盐后副产的混合盐作为原料与氯化钾反应生产硫酸钾。该工艺只能在沿海等地区建设,且由于混合盐资源有限,而比较分散,该法的发展也受到一定的限制。 硫酸铵法:即用硫酸铵和氯化钾反应生产硫酸钾副产氯化铵。此法在国内已有生产装置,其中最具代表性的是北京平谷新平化工厂,年生产能力为15000t。该法工艺流程简单,投资较小,但受硫酸铵资源及价格的限制,只有小规模生产。 缔置法:该法是在缔置剂的作用下将氯化钾、硫酸与氨反应,生产硫酸钾并副产氯化铵。有两个厂曾利用该技术进行2万吨/年扩大试验,但由于技术条

国内钾肥质量与标准化综述

国内钾肥质量与标准化综述 钾是植物生长必需的三大营养元素之一,它在植物体内的含量较高,一般占干物质量的1%~5%,占植物灰分质量的50%,是高等植物体内分布最多的一种营养元素。钾在植物体内可以促进酶的活化,促进蛋白质的合成,缺钾则蛋白质的合成受阻,导致植物体内低分子量的氨基酸积累;钾促进光合作用和光合产物的运输,提高光合效率和产品的品质,例如施用钾肥可以明显提高西瓜的含糖量及柑桔的糖酸比;施用钾肥可增强植物的抗逆性。例如增强植物抗旱及抗病虫害能力、增强作物的抗寒性和抗倒伏性。根据全国土壤普查资料,全国约有70%的耕地缺钾,其中45%的耕地严重缺钾。主要是由于我国人多地少,复种指数高,耕地负担重,作物每年都从土壤中带走大量的钾。受农民对钾肥的认识水平低。钾肥资源短缺等影响,钾肥的投入量远远落后于氮、磷的投入量,不能与之协调一致,致使土壤中速效钾含量逐年下降。作物缺钾已成为限制农业可持续发展的重要因素之一。因此,合理施用高质量的钾肥是确保农业可持续发展的重要技术手段。1 钾肥种类钾肥一般分为以下8类:1.1氯化钾(KCl)氯化钾是世界上产量最高、施用最多的一种钾肥。生产氯化钾的原料有光自石、钾石盐和苦卤等。我国青海省盐湖地区生产的光卤石(KCl?MgCl2?6H2O)主要用作制造氯化钾。市售进口氧化钾含K2O 60%,国产氯化钾的K2O含量略低,且规格不一。氯化钾执行国家标准GB 6549-1996。1.2硫酸钾(K2SO4)生产硫酸钾有两种方法:一是用氯化钾脱氧生产硫酸钾,主要工艺有曼海姆法、缔置法、复分解法;二是用明矾石[(K2SO4?Al2(SO4)3?4Al(OH)3]与氯化物(用食盐功苦卤均可)混合,在高温炉中煅烧,通入水蒸气分解而成。目前我国已在山西运城、江苏苏州、山东宫南以及云南、青海等地建起了用氯化钾脱氯生产硫酸钾的装置,该产品含K2O 45%~50%,氯含量<2.5%;在四川、云南等地都相继发现了明矾矿,但储量不大,都在小规模地生产硫酸钾,该产品含K2O 33%,含少量氯。农业用硫酸钾执行化工行业标准HG/T 3279-1990。1.3硝酸钾(KNO3)硝酸钾最初的工艺是以硝酸纳和氯化钾反应制得,由于该法成本较高,使硝酸钾仅在工业上得到应用。在以色列海法公司1969年研制成功氯化钾一硝酸直接法工艺后,硝酸钾的成本大大降低,才作为肥料使用。因为硝酸钾的价格较高,我国硝酸钾的农用开发较晚。目前我国最大的硝酸钾生产厂是山西文通钾盐集团有限公司,采用离子交换法以硝酸铵和氯化钾为原料生产硝酸钾。农用硝酸钾含N13.5%,含K2O 45%~46%,该产品基本上不含氯和铵态氮。目前我国尚无农业用硝酸钾国家标准和行业标准。1.4磷酸二氢钾(KH2PO4)磷酸二氢钾主要有两种生产方法:一是氢氧化钾(或者碳酸钾)与磷酸反应制得;二是氯化钾与磷酸铵的复分解法、离子交换法、萃取法等。用氯化钾与磷酸铵复分解法制得的磷酸二氢钾含少量的氯。磷酸二氢钾水溶性好,养分含量高且不合或合少量氯,增产效果显著,且对种子、幼苗根部没有灼烧的危险,但由于其价格较高,一般用作叶面喷施或浸种。农用磷酸二氢钾含K2O 32%,执行化工行业标准HG2321-1992。1.5 窑灰钾肥窑灰钾肥是水泥工业的副产品,由于各水泥厂生产水泥的原料、燃料、低烧操作和回收工艺流程不同,所生产的窑灰钾肥的K2O含量也有较大的差异,其K2O含量低的为5%,高的可达20%以上,主要成分是硫酸钾,约占总钾量的90%以上。窑灰钾肥执行建筑材料工业行业标准JC 216-80。1.6钾镁肥钾镁肥又称"卤渣"或"高温盐"、"分离盐",是制盐工业的副产品。它是在浓缩苦卤的过程中利用补类溶解度的不同,分离出钾镁肥。因各盐场条件不同,钾镁肥品质不稳定,含量不一,但大部分都含有一定量的食盐,氯含量较高。市面上也有用硫酸钾与硫酸镁混合制成的复盐钾镁肥,例如施宝蜜(Su-Po-mag的谐音)。硫酸钾镁产自美国,含K2O、MgO、S分别是22%、11%、22%,复盐硫酸钾镁含有少量的氯。也有利用熔融转化法将不溶性钾矿制成含K2O8%~10%、MgO 10%的钾镁肥,该工艺生产的钾镁肥不含氯,该类产品都执行企业标准。1.7钾钙肥钾钙肥是利用钾长石、石灰石、石膏、无烟煤为原料分别粉碎,通过60-100目筛,按1:2:0.7:1的比例加水混合,煅烧粉碎而成,一般含K2O4.0%,CaO 4.2%,MgO 4.3%,产品中不含氯,但也有以芒硝或食盐替代石膏的。以食盐为原料的制品中含氯。该类产品执行企业标准。1.8生物钾肥生物钾肥有两类,一是作肥料用的栽培或野生的富钾植物体,可以选用的富钾植物有空心莲子草、青葙、向日葵和满江红等,这类生物钾肥很少制成商品肥料;二是含有一定数量的解钾细菌(胶质芽胞杆菌,Bacillus mucilaginosus)的微生物肥料,本身不含钾,施入土壤中解钾细菌大量繁殖,产生的有机酸分解或置换土壤矿物中的钾,从而为植物提供钾素营养。这是一种掠夺式的肥料,从可持续发展的角度讲,不提倡用这种肥料,原因是

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作

曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分 令狐文艳 第一章市场预测 第一节产品市场需求分析 一、市场供应分析 (一)国外市场供应现状 1、生产现状 硫酸钾是一种重要的基本化工原料,无机化工中用作制造碳酸钾、钾明矾等钾盐的原料,玻璃工业用作澄清剂,医药行业用作缓泻剂,香料生产中用作助剂,食品工业用作添加剂,以及用于生化实验中的血清蛋白检验,在农业上,硫酸钾是主要的无氯钾肥,也是农作物所需硫的重要补充来源。对于那些只能施用硝酸钾、硫酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的忌氯作物来讲,目前应用最多的一种就是硫酸钾。由于硫元素不仅能提高农产品产量,还能改善其品质,所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。但是,近年来由于施用的肥料中硫铵用量的减少,土壤中硫含量也相应的降低,导致部分地区出现缺硫征兆。另外。硫酸钾几乎可以和现有的所有肥料品种相

混合,用于制造复混肥。 目前,世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt/a左右,而实际产量为6000-6500kt/a。德国、比利时、美国、意大利是主要生产国,约占世界硫酸钾总产量的7O%-75%。世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上,并以4%~5%的年均递增率上升,主要消费在西欧和亚洲。全球硫酸钾贸易量已超出5500 kt/a.其中进口和出口各占50%。 2、全球主要生产企业(单位:万吨) (二)国内市场供应现状 1、生产现状 2005年,我国钾肥消耗量663万吨(折纯),其中硫酸钾消耗量300万吨左右,其中80%都依赖进口。而据有关部门预测,到2010年,钾肥需求量将增加到929万吨(折纯)。其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。届时,硫酸钾的缺口将更大。 目前,我国的钾肥品种主要是氯化钾、硫酸钾,硝酸钾也有一定产量,但比较少。氯化钾工业主要分布在青海,硫酸钾

硫酸钾生产项目可研报告模板

硫酸钾生产项目可 研报告

吉林新力源作物营养有限公司 5万吨/年硫酸钾装置 可行性研究报告 ( K-11-08) 吉林省石油化工设计研究院 ( 工咨甲108 0011) 二零一一年九月长春

编制单位: 吉林省石油化工设计研究院 主要编制人员: 关绍山孙华 赵晶毅孙宗稳 郭翠滕宇欣 佟淑德刘国权 霍焱

目录 1 总论 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1.1项目背景................................................................ 错误!未定义书签。 1.2项目概论................................................................ 错误!未定义书签。 1.3主要技术经济指标 ............................................... 错误!未定义书签。 2 市场预测 .................................................................. 错误!未定义书签。 2.1产品市场现状........................................................ 错误!未定义书签。 2.2近年国内外需求走势预测 ................................... 错误!未定义书签。 3 建设规模及建设内容 .............................................. 错误!未定义书签。 3.1建设规模................................................................ 错误!未定义书签。 3.2产品质量指标........................................................ 错误!未定义书签。 3.3建设内容................................................................ 错误!未定义书签。 4 厂址选择 .................................................................. 错误!未定义书签。 4.1厂址所在位置现状 ............................................... 错误!未定义书签。 4.2厂址建设条件........................................................ 错误!未定义书签。 5 技术方案、设备方案和工程方案......................... 错误!未定义书签。 5.1技术方案................................................................ 错误!未定义书签。 5.2设备方案................................................................ 错误!未定义书签。 5.3工程方案................................................................ 错误!未定义书签。 6 主要原材料及动力供应 .......................................... 错误!未定义书签。 6.1主要原材料供应 ................................................... 错误!未定义书签。 6.2燃料供应................................................................ 错误!未定义书签。

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