一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统及制备方法与流程

技术特征：
1.一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，包括脱硫塔(2)，脱硫塔(2)的下部一侧与锅炉尾气管道(1)相连，脱硫塔(2)的上部与氨水储罐(3)相连，脱硫塔(2)的顶部与烟囱(4)相连，其特征在于：所述脱硫塔(2)的底部液相出口与副产氯化铵单元相连；副产氯化铵单元中第一沉降器(9)的浆料出口和第一分离器(12)的母液出口分别与用于反应产出硫酸钾的第二转化器(14)进口相连，第二转化器(14)的进口与氯化钾原料罐(13)相连，第二转化器(14)的出口与硫酸钾储罐(18)相连。2.根据权利要求1所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，其特征在于：所述副产氯化铵单元包括亚硫酸铵氧化器(7)，亚硫酸铵氧化器(7)的硫酸铵出口与第一转化器(8)的进口相连，第一转化器(8)的出口与第一沉降器(9)相连，第一沉降器(9)的上清液出口与第一结晶器(10)相连，第一结晶器(10)的结晶物出口与第一分离器(10)相连，第一分离器(10)的固体出口与氯化铵产品储罐(11)相连。3.根据权利要求2所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，其特征在于：所述脱硫塔(2)的底部液相出口和副产氯化铵单元之间还设有粉尘过滤器(5)，粉尘过滤器(5)的液相出口与亚硫酸铵氧化器(7)的进口相连，粉尘过滤器(5)的杂质出口与杂质回收罐(6)相连。4.根据权利要求2所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，其特征在于：所述第二转化器(14)的出口与第二沉降器(15)相连，第二沉降器(15)的沉淀物出口与第二结晶器(16)相连，第二结晶器(16)的结晶物出口与第二分离器(17)相连，第二分离器(17)的固体出口与硫酸钾储罐(18)相连。5.根据权利要求4所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，其特征在于：所述第二沉降器(15)的上清液出口与第一转化器(8)的进口相连。6.根据权利要求4所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统，其特征在于：所述第二分离器(17)的母液出口与上清液槽(19)的进口相连，上清液槽(19)的出口分别与第二转化器(14)和第二结晶器(16)的进口相连。7.一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：步骤1：锅炉尾气通过锅炉尾气管道(1)进入脱硫塔(2)中，锅炉尾气在脱硫塔(2)内上行与来自氨水储罐(3)的氨水逆流接触，对锅炉尾气进行脱硫处理；脱硫处理后的锅炉尾气通过烟囱(4)外排，而氨水对锅炉尾气脱硫后得到亚硫酸铵溶液；所述锅炉尾气温度为110-190℃，压力为0.2-1.0mpa，氨水浓度为：5-10％；步骤2：亚硫酸铵溶液经过粉尘过滤器(5)除去烟气中的粉尘杂质后送至亚硫酸铵氧化器(7)，粉尘杂质通过粉尘过滤器(5)的杂质出口进入杂质回收罐(6)中；步骤3：亚硫酸铵溶液在亚硫酸铵氧化器(7)中经氧化后得到硫酸铵，硫酸铵作为原料进入第一转化器(8)中，所述的硫酸铵含水量为3～10％；步骤4：第二沉降器(15)分离的上清液和步骤3中的硫酸铵在第一转化器(8)内进行反应，反应结束后送至第一沉降器(9)；第一转化器(8)内的反应式为：(nh4)2so4 2kcl＝k2so4 2nh4cl；所述第二沉降器(15)分离的上清液组成质量比为硫酸铵：氯化钾：水＝1：(1～4):(5～10)；所述的第一转化器(8)内物料组成为硫酸铵与上清液的质量比为1:1～7，反应温度为
50～100℃，反应时间0.5～4h；步骤5：步骤4中反应的物料进入第一沉降器(9)内进行沉降，分离出的浆料作为原料送至第二转化器(14)中，所述第一沉降器(9)内的沉降时间5～40min；步骤6：步骤5中第一沉降器(9)内沉降分离出的上清液送至第一结晶器(10)进行冷却结晶，结晶完成后送至第一分离器(12)进行分离，分离出的母液作为原料送至第二转化器(14)中；所述第一结晶器(10)的结晶温度至20～50℃，结晶时间为0.5～6h；步骤7：第一沉降器(9)沉降后的浆料、第一分离器(12)分离后的母液、上清液槽19中的清液和来自氯化钾原料罐(13)的氯化钾共同在第二转化器(14)内进行反应，反应完成后料液送至第二沉降器(15)进行沉降；所述氯化钾：浆料：母液：清液之间的质量比为1：(1～3)：(1～5)：(1～3)；第二转化器(14)内的反应时间为0.5～4h，反应温度50～100℃；第二转化器(14)内的反应式为：(nh4)2so4 2kcl＝k2so4 2nh4cl；步骤8：料液送至第二沉降器(15)进行沉降，沉降完成后分离的料浆送至第二结晶器(16)内；所述料液在第二沉降器(15)中的沉降时间为5～40min；步骤9：所述步骤8中的第二沉降器(15)分离后的浆料与上清液槽(19)送来的清液在第二结晶器(16)内进行结晶，结晶后的料液送至第二离心器(17)进行离心分离；所述第二结晶器(16)的结晶温度为20～50℃，结晶时间为0.5～6h；步骤10：步骤9中所述的第二离心器(17)进行离心分离后的固体为硫酸钾，将固体硫酸钾送入硫酸钾储罐(18)内，即可；所述硫酸钾产品经干燥后k2o≥45％，s≥15，cl-≤2.0％。8.根据权利要求7所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统的制备方法，其特征在于：所述步骤6中经过第一分离器(12)进行分离，分离出的固体为氯化铵，并送入氯化铵产品储罐(11)内；产出的氯化铵中n含量≥23.5，水分≤8.5％，na≤1.6％。9.根据权利要求7所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统的制备方法，其特征在于：所述步骤8中料液送至第二沉降器(15)进行沉降，沉降完成后分离的上清液进入步骤4中的第一转化器(8)内进行反应。10.根据权利要求7所述的一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统的制备方法，其特征在于：所述步骤9中料液经过第二离心器(17)进行离心分离后的上清液进入上清液槽(19)内，为第二转化器(14)和第二结晶器(16)提供上清液。

技术总结
本发明属于一种锅炉尾气制备硫酸钾的系统及制备方法，包括脱硫塔，脱硫塔的下部一侧与锅炉尾气管道相连，脱硫塔的上部与氨水储罐相连，脱硫塔的顶部与烟囱相连，所述脱硫塔的底部液相出口与副产氯化铵单元相连；副产氯化铵单元中第一沉降器的浆料出口和第一分离器的母液出口分别与用于反应产出硫酸钾的第二转化器进口相连，第二转化器的进口与氯化钾原料罐相连，第二转化器的出口与硫酸钾储罐相连；通过利用锅炉尾气湿法脱硫副产的硫酸铵为原料，并与氯化钾通过转化反应加工制取硫酸钾，不仅实现氮肥企业废弃物的有效利用，且能够有效提高企业经济效益的优点。够有效提高企业经济效益的优点。够有效提高企业经济效益的优点。


技术研发人员：朱止阳 张蒙恩 乔洁 张洋洋 李庆华 张少利 耍芬芬
受保护的技术使用者：河南心连心化学工业集团股份有限公司
技术研发日：2022.10.29
技术公布日：2023/1/31