硫酸铵法制备硫酸钾过程研究—硫酸钾精制与低能耗母液蒸发结晶模拟
发布时间：2021-12-24 06:14
硫酸钾作为优秀的钾肥品种广泛应用于农业领域,硫酸铵法制备硫酸钾工艺是我国硫酸钾生产的主流技术之一。该技术具有原料易得、工艺稳定、绿色环保等优点,但产品质量和钾元素的利用率有待提高,课题以上海化工研究院有限公司开发的硫酸铵法工艺为基础,开展精制提高产品品质和母液蒸发结晶回收钾资源的工艺研究,研究具有应用价值。本课题针对氯化钾用量、水量比、反应温度和反应时间等对产品质量和转化率的影响因素进行了考察,并以此为基础采用均匀设计的方法开展精制工艺参数的优化,运用回归分析和方差分析,获得了最优反应条件:氯化钾用量50%、水量比0.8、反应温度25℃、反应时间20min:研究还开展了公斤级的放大验证实验,其中转化率达到85.48%,精制硫酸钾K2O含量51.07%,产品符合国标一等品要求。采用Aspen软件对硫酸钾蒸发系统进行模拟计算,研究了顺流三效蒸发结晶工艺和逆流二效蒸发结晶工艺两种蒸发结晶流程;搭建了间歇蒸发结晶实验装置,对各效蒸发结晶节点的工艺参数进行实验测定,并反馈实验数据优化蒸发结晶计算流程。结果表明两种工艺流程操作性差别不大,但逆流二效的能耗比顺流三效高42.6%。论文还开展了2万吨/...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５石音二步转化法生产硫酸钾工艺流程示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ?ｐｏｔａｓｓｉｕｍ?ｓｕｌｆａｔｅ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述[J]. 邹松,方霖,沈善强,谭勤俭,程帅. 矿产保护与利用. 2017(05)
[2]2016年全球钾资源现状及开发利用[J]. 鲍荣华,周大通. 磷肥与复肥. 2017(10)
[3]复分解法硫酸钾生产工艺中硫酸钾和硫酸铵的三元相图研究[J]. 袁宸,吴文华,石冰. 化肥工业. 2017(03)
[4]基于Aspen Plus的硫酸钾工艺流程模拟[J]. 龚幸,游伟,杨培发. 化肥设计. 2017(02)
[5]硫酸钾铵混晶组成及特性研究[J]. 袁俊生,陈文强,赵颖颖,纪志永,李申予,张义田,孔令泉. 人工晶体学报. 2016(06)
[6]氯化钾-硫酸铵转化法制硫酸钾生产工艺[J]. 赵玉平,周丽,李元峰,靖美萍. 化肥工业. 2015(06)
[7]低温转化法硫酸钾联产氯化铵钾清洁生产技术[J]. 王怀利,高璐阳,郑磊,陈宏坤. 现代化工. 2015(12)
[8]硫酸钾的生产工艺研究进展[J]. 华宗伟,钟宏,王帅,蒋崇文. 无机盐工业. 2015(04)
[9]芒硝法生产硫酸钾水平衡问题讨论[J]. 张玉翠. 无机盐工业. 2012(03)
[10]搅拌设备在芒硝法硫酸钾生产中的应用[J]. 杨丽红. 无机盐工业. 2010(09)
硕士论文
[1]工业硫酸分解氯化钾制备硫酸氢钾的工艺研究[D]. 唐浩.昆明理工大学 2017
[2]乙二醇溶液硫酸铵法制备硫酸钾相图及工艺研究[D]. 王竹红.合肥工业大学 2005
[3]由硫酸铵和氯化钾制备硫酸钾溶剂法工艺及其相图研究[D]. 刘守强.合肥工业大学 2003
本文编号：3549963
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５石音二步转化法生产硫酸钾工艺流程示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ?ｐｏｔａｓｓｉｕｍ?ｓｕｌｆａｔｅ??
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ＥＭＩＩ?＾???过滤一？副产品氯化铵??图１．８硫酸铵法生产硫酸钾工艺流程示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．８?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ?ｐｏｔａｓｓｉｕｍ?ｓｕｌｆａｔｅ?ｂｙ?ａｍｍｏｎｉｕｍ?ｓｕｌｆａｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??１．３硫酸铵法工艺的研宄??１．３．１硫酸铵法工艺相图研究??硫酸铵法１５３１工艺的技术核心是建立在Ｋ＇、Ｎｎ／／／ｃｒ、ＳＯ＾－Ｈ２０的四元交互体系??上。主要的研究方法是通过绘制体系的平衡相图，对复分解反应进行理论计算［５４１。??２０００年任宝山１５５１对２５°Ｃ下Ｋａ－ＮＨ４ＣＩ－Ｈ２（）三元体系的溶解度重新进行了详细实验??研宄，研宂结果（见图１．９）显示体系中共存着五个结晶区，分别是氯化铵结晶区、氯??化钾结晶区、以氯化铵为主的固溶体区、以氯化钾为主的固溶体区以及两种固溶体的混??合结晶区。??１００??９〇?｜＼??４?Ｘ??。７４丨｜＼??＾?６０?｜｜?｜?＼??５?５０－?＼??！?：?ｊｌ?＼??．．，…／ｌｙＴ￣ｒ￣ｒ－ｒ．—?■??０?１０?２０?＾３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??ｃｏ?（ＫＣｉ）?／％??图１．９?２５°Ｃ，Ｎ丨丨４Ｃ丨－ＫＣＩ－丨丨２（）三元体系相图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．９?ＮＩ?Ｉ．ｊＣ１－ＫＣＩ－Ｈ２〇?ｔｅｒｎａｒｙ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?（２５°Ｃ）??２００３年，刘守强［５６１提出采用加入甲醇的方法
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述[J]. 邹松,方霖,沈善强,谭勤俭,程帅. 矿产保护与利用. 2017(05)
[2]2016年全球钾资源现状及开发利用[J]. 鲍荣华,周大通. 磷肥与复肥. 2017(10)
[3]复分解法硫酸钾生产工艺中硫酸钾和硫酸铵的三元相图研究[J]. 袁宸,吴文华,石冰. 化肥工业. 2017(03)
[4]基于Aspen Plus的硫酸钾工艺流程模拟[J]. 龚幸,游伟,杨培发. 化肥设计. 2017(02)
[5]硫酸钾铵混晶组成及特性研究[J]. 袁俊生,陈文强,赵颖颖,纪志永,李申予,张义田,孔令泉. 人工晶体学报. 2016(06)
[6]氯化钾-硫酸铵转化法制硫酸钾生产工艺[J]. 赵玉平,周丽,李元峰,靖美萍. 化肥工业. 2015(06)
[7]低温转化法硫酸钾联产氯化铵钾清洁生产技术[J]. 王怀利,高璐阳,郑磊,陈宏坤. 现代化工. 2015(12)
[8]硫酸钾的生产工艺研究进展[J]. 华宗伟,钟宏,王帅,蒋崇文. 无机盐工业. 2015(04)
[9]芒硝法生产硫酸钾水平衡问题讨论[J]. 张玉翠. 无机盐工业. 2012(03)
[10]搅拌设备在芒硝法硫酸钾生产中的应用[J]. 杨丽红. 无机盐工业. 2010(09)
硕士论文
[1]工业硫酸分解氯化钾制备硫酸氢钾的工艺研究[D]. 唐浩.昆明理工大学 2017
[2]乙二醇溶液硫酸铵法制备硫酸钾相图及工艺研究[D]. 王竹红.合肥工业大学 2005
[3]由硫酸铵和氯化钾制备硫酸钾溶剂法工艺及其相图研究[D]. 刘守强.合肥工业大学 2003
本文编号：3549963
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