【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种含硫酸氢钾混酸的制备系统与方法。具体说是一种利用方形四区硫酸氢钾制备槽制备硫酸氢钾，硫酸氢钾与磷酸充分混合制得含硫酸氢钾混酸，利用混酸生产无氯硫基复合肥的新工艺。
技术介绍
1、在含有钾元素复合肥的生产中，经常会用到氯化钾或硫酸钾。氯元素对农作物具有危害可造成土壤酸化板结、产生盐害、激活有毒离子、诱导养分缺乏、影响作物生长发育、降低作物品质。硫元素对农作物的作用是：硫是胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸的重要组成成份，在植物体内约有90％的硫存在于含硫氨基酸中；硫参与叶绿素形成；硫对植物体内某些酶的形成和活化有重要作用；硫参与合成维生素b和h；形成十字花科植物的糖苷油；硫与影响到植物抗寒和抗旱性的蛋白质结构有关，硫能增加某些作物的抗寒和抗旱性；硫与根瘤菌和自生固氮菌的固氮作用有关，作物缺硫会影响其正常生长，导致产量、质量均下降。
2、国标规定当复合肥料中氯离子的含量大于3.0％时，应在包装物上标明“含氯”，以避免对忌氯作物如蔬菜、烟草、茶叶、林果等造成伤害，凡未在包装容器上标明“含氯”的，其氯离子的含量不得超过3.0％，可作为无氯肥料销售。肥料袋上氯的标注指的是氯离子含量，低氯含氯离子质量百分比3-15％、中氯含氯离子质量百分比15-30％、高氯含氯离子质量百分比30％以上，直接用氯化钾不能生产出无氯复合肥。
3、用硫酸钾可以生产出无氯复合肥，但用曼海姆法生产硫酸钾时反应炉温度接近1000℃、反应温度超过500℃，能耗高、设备腐蚀严重，导致硫酸钾售价高，用硫酸钾生产出来的复合肥售
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种含硫酸氢钾混酸的制备系统与方法，硫酸氢钾制备槽采用方形四区槽，用该槽可将价格低的氯化钾在较低的反应温度下生产出硫酸氢钾溶液，制备好的硫酸氢钾与磷酸混合生产出含有对作物有益的硫、钾、磷有效成分的混酸，混酸含对作物有害的氯很低，混酸再去氨中和制备出低氯或无氯复合肥，以取代用能耗、污染、售价均高的硫酸钾生产复合肥。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种含硫酸氢钾混酸的制备系统，该系统包括硫酸氢钾制备槽，所述酸氢钾制备槽包括n个串联的反应槽且相邻反应槽之间连通，且所述反应槽依次分别命名为第一反应槽、第二反应槽、……和第n反应槽；氯化钾的输出管道和浓硫酸的输出管道均与第一反应槽相连。
4、上述系统中：该系统还包括混酸槽，第n反应槽的输出端与混酸槽相连，且磷酸的输出管道与混酸槽也相连。
5、上述系统中：所述硫酸氢钾制备槽包括4个串联反应槽。
6、上述系统中：反应槽中均设有搅拌器。
7、一种利用上述系统实现含硫酸氢钾混酸的制备方法，该方法是将氯化钾以及浓硫酸输送至第一反应槽，反应结束后物料依次进入第二反应槽、……、和第n反应槽继续进行反应，第n反应槽中的物料反应结束后将物料输送至混酸槽并在混酸槽中加入磷酸混匀，即可得到目标产品。
8、上述方法中：n个串联反应槽中的每个反应槽反应温度均为115～125℃，反应时间为0.5～1.5小时。
9、上述方法中：进入混酸槽中的磷酸质量浓度为10～40wt％。
10、上述方法中：进入混酸槽中的硫酸氢钾溶液的浓度为80～90wt％。
11、上述方法中：第一反应槽中氯化钾与硫酸摩尔比为1:1～1.2，硫酸的质量浓度为98％。
12、在一些具体的技术方案中，本专利技术的技术方案如下：
13、一种含硫酸氢钾混酸的制备系统，该系统包括磷酸贮槽，磷酸搅拌器，磷酸输送泵，硫酸贮槽，硫酸输送泵，氯化钾贮斗，氯化钾给料机，氯化钾计量秤，氯化钾输送机，硫酸氢钾制备槽，硫酸氢钾搅拌器，混酸槽，混酸搅拌器，混酸输送泵。所述的硫酸氢钾制备槽采用方形四区槽，命名为no.1～no.4区。no.1与no.2区的上端通过气相通道d连通，no.1与no.2区的下端通过液相通道e连通；no.2与no.3区的上端通过气液相通道h连通；no.3与no.4区的上端通过气相通道k连通，no.3与no.4区的下端通过液相通道l连通；no.4区的上端通过气相通道p与no.1区连通、通过硫酸氢钾出口n与混酸槽顶部进口a连通。
14、上述系统中：来自界区的浓硫酸管道与硫酸贮槽顶部进口a相连，硫酸贮槽下部侧面出口b通过硫酸输送泵与硫酸氢钾制备槽顶部进口a相连。
15、上述系统中：来自界区的磷酸管道与磷酸贮槽顶部进口a相连，磷酸贮槽下部侧面出口b通过磷酸输送泵与混酸槽顶部进口b相连，混酸槽下部侧面出口c通过混酸输送泵与去界区的目标产品——含硫酸氢钾混酸管道相连。
16、上述系统中：来自界区的氯化钾管道与氯化钾贮斗顶部进口相连，氯化钾贮斗底部出口通过氯化钾给料机与氯化钾计量秤进口相连，氯化钾计量秤出口通过氯化钾输送机与硫酸氢钾制备槽顶部进口b相连。
17、上述系统中：来自界区的蒸汽管道与硫酸氢钾制备槽顶部进口c、f、j、m相连；硫酸氢钾制备槽顶部出口g与去界区的含hcl气体管道相连。
18、上述系统中：磷酸贮槽带有磷酸搅拌器，硫酸氢钾制备槽带有硫酸氢钾搅拌器，混酸槽带有混酸搅拌器。
19、一种利用上述的系统实现含硫酸氢钾混酸的制备方法，该方法包括以下步骤：
20、(1)原料加料工段：来自界区的氯化钾(含kcl质量浓度≤96％)进入氯化钾贮斗，氯化钾贮斗中的氯化钾经氯化钾给料机进入氯化钾计量秤计量，经计量的氯化钾通过氯化钾输送机从硫酸氢钾制备槽顶部进口b进入硫酸氢钾制备槽no.1区。来自界区的硫酸(含h2so4质量浓度≤98％)进入硫酸贮槽，硫酸贮槽中的硫酸经硫酸输送泵从硫酸氢钾制备槽顶部进口a进入硫酸氢钾制备槽no.1区。
21、(2)硫酸氢钾制备工段：氯化钾与硫酸摩尔比大约为1:1，在no.1区硫酸氢钾搅拌器的作用下两种物料充分混合、反应，控制物料温度≤125℃，停留时间≤1.5小时，混合均匀的物料通过no.1区与no.2区下端液相通道e不断流入no.2区。
22、来自no.1区的物料在no.2区硫酸氢钾搅拌器的作用下继续混合、反应，控制物料温度≤125℃，停留时间≤1.5小时，反应物料通过no.2区与no.3区上端气液相通道h不断流入no.3区。
23、来自no.2区的物料在no.3区硫酸氢钾搅拌器的作用下继续混合、反应，控制物料温度≤125℃，停留时间≤1.5小时，反应物料通过no.3区与no.4区下端液相通道l不断流入no.4区。
24、来自no.3区的物料在no.4区搅拌器的作用下继续混合、反应，控制物料温度≤125℃，停留时间≤1.5小时，制备好的硫酸氢钾溶液(80％≤含khso4质量浓度)从no.4区上端硫酸氢钾出口n经混酸槽顶部进口a不断流入混酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：该系统包括硫酸氢钾制备槽(10)，所述酸氢钾制备槽(10)包括N个串联反应槽且相邻反应槽之间连通，且所述反应槽依次分别命名为第一反应槽、第二反应槽、……和第N反应槽；氯化钾的输出管道和浓硫酸的输出管道均与第一反应槽相连。
2.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：该系统还包括混酸槽(12)，第N反应槽的输出端与混酸槽(12)相连，且磷酸的输出管道与混酸槽(12)也相连。
3.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：所述硫酸氢钾制备槽(10)包括4个串联反应槽。
4.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：反应槽中均设有搅拌器。
5.一种权利要求1所述的系统实现含硫酸氢钾混酸的制备方法，其特征在于：该方法是将氯化钾以及浓硫酸输送至第一反应槽，反应结束后物料依次进入第二反应槽、……、和第N反应槽继续进行反应，第N反应槽中的物料反应结束后将物料输送至混酸槽并在混酸槽中加入磷酸混匀，即可得到目标产品。
6.根据权利要求5所述的方
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：进入混酸槽中的磷酸质量浓度为10～40wt％。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：进入混酸槽中的硫酸氢钾溶液的浓度为80～90wt％。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：第一反应槽中氯化钾与硫酸摩尔比为1:1～1.2，硫酸的质量浓度为98％。
...【技术特征摘要】
1.一种含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：该系统包括硫酸氢钾制备槽(10)，所述酸氢钾制备槽(10)包括n个串联反应槽且相邻反应槽之间连通，且所述反应槽依次分别命名为第一反应槽、第二反应槽、……和第n反应槽；氯化钾的输出管道和浓硫酸的输出管道均与第一反应槽相连。
2.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：该系统还包括混酸槽(12)，第n反应槽的输出端与混酸槽(12)相连，且磷酸的输出管道与混酸槽(12)也相连。
3.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：所述硫酸氢钾制备槽(10)包括4个串联反应槽。
4.根据权利要求1所述的含硫酸氢钾混酸的制备系统，其特征在于：反应槽中均设有搅拌器。
5.一种权利要求1所述的系统实现含硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：王家明，石勇，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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