本發(fā)明涉及一種反應(yīng)釜，具體涉及硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備。
背景技術(shù)：
硝酸鉀是鉀的硝酸鹽，實(shí)驗(yàn)式KNO3(硝酸鉀是離子化合物，并沒(méi)有分子，所以沒(méi)有分子量，只有式量)。外觀為透明無(wú)色或白色粉末，無(wú)味，比重(水＝1)為2.11。在水中的溶解度為13g/100mL(因溫度而異，溫度越高溶解度越高，在化學(xué)物質(zhì)之中，硝酸鉀溶解度變化是相當(dāng)明顯的)。世界硝酸鉀70％用于農(nóng)業(yè)。
硝酸鉀的制備方式多，目前化工廠制備大量的硝酸鹽一般會(huì)使用復(fù)分解法制備硝酸鹽，復(fù)分解法制備硝酸鹽是將硝酸鈉與氯化鉀經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)得硝酸鉀和氯化鈉。利用它們?cè)诓煌瑴囟认碌娜芙舛炔煌蓪⑵浞蛛x；例如：先把硝酸鈉溶于熱水中，在攪拌下按硝酸鈉：氯化鉀一定的配料比逐漸加入氯化鉀，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，當(dāng)溫度為119℃時(shí)，氯化鈉結(jié)晶析出，將溶液和晶體進(jìn)行熱過(guò)濾，得到大量氯化鈉晶體，再將分離氯化鈉后的母液緩慢冷卻，硝酸鉀即結(jié)晶析出。經(jīng)抽濾、洗滌和干燥即得粗產(chǎn)品(純度≥85％)，再經(jīng)重結(jié)晶可得純品和高純品。但是，由于化工廠生產(chǎn)的硝酸鉀量多，因此，硝酸鈉與氯化鉀的加量也多，因此，硝酸鈉需要較長(zhǎng)的溶解時(shí)間，并且反應(yīng)釜中的硝酸鈉與氯化鉀中實(shí)際反應(yīng)溫度(主要是氯化鈉析出的溫度)上升慢，氯化鈉盡可能完全析出需要就很長(zhǎng)的時(shí)間，并且硝酸鈉可能存在溶解不完全的情況，硝酸鈉就不能完全電離，使得硝酸鈉與氯化鉀不能充分混合，硝酸鈉與氯化鉀不能完全電離，最后得到的產(chǎn)物純度低，使得硝酸鉀成品的制備效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是大批量制備硝酸鉀的制備效率低，目的在于提供硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備，解決化工廠大批量制備硝酸鉀，硝酸鉀制備時(shí)間長(zhǎng)、成品純度低造成的硝酸鉀制備效率低的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備，包括釜體，釜體內(nèi)側(cè)壁上安裝有加熱器，釜體的一側(cè)方連接有預(yù)加熱裝置，所述預(yù)加熱裝置包括加熱爐、容器、與容器連通的出液管，加熱爐位于釜體外側(cè)，容器放置于加熱爐上方，出液管一端與容器連通，出液管另一端穿過(guò)釜體壁進(jìn)入到釜體內(nèi)部，釜體的上方連通有高速轉(zhuǎn)動(dòng)的料斗，料斗的下端連通有進(jìn)料管，進(jìn)料管的下端位于釜體內(nèi)底部，位于釜體內(nèi)部的進(jìn)料管、出液管相互連通，進(jìn)料管下方的外管壁上安裝有多個(gè)槳葉。所述出液管上設(shè)置有控制出液管內(nèi)部液體流量的控制閥。
硝酸鈉(NaNO3)、氯化鉀(KCl)復(fù)分解反應(yīng)原理如下：設(shè)NaNO3、KCl的物質(zhì)的量之比為1:1.將它們?nèi)苡谶m量水中，因是強(qiáng)電解質(zhì)，溶液中有四種離子：Na+、K+、Cl-、NO3-，可能組成四種鹽：NaNO3、KCl、KNO3和NaCl；加熱蒸發(fā)，隨溫度升高，水量減小，氯化鈉溶解度增大不多，而其它幾種鹽溶解度增大很多，氯化鈉最先達(dá)到飽和而析出；趁熱過(guò)濾，將濾液冷卻，有KNO3結(jié)晶，其中混有少量NaCl，通過(guò)重結(jié)晶可以得到純凈KNO3，因此，需要提高硝酸鉀制備效率，一方面需要使得硝酸鈉、氯化鉀完全溶解才能在溶液中盡可能的電離，使得溶液中各離子量保持最優(yōu)的比例；另一方面會(huì)快速加熱混合后的反應(yīng)溶液，使得氯化鈉盡可能快速完全的析出，溶液量越多，加熱越慢；本發(fā)明中釜體是進(jìn)行反應(yīng)的容器，釜體中的加熱器是提供硝酸鈉與氯化鉀進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)的熱量，預(yù)加熱裝置用于加熱溶解硝酸鈉，使得硝酸鈉完全溶解，預(yù)加熱裝置中容器用于溶解硝酸鈉，加熱爐用于加熱硝酸鈉，使得硝酸鈉完全溶解，出液管用于將硝酸鈉熱溶液通入進(jìn)釜體內(nèi)部，預(yù)加熱裝置提高了硝酸鈉溶液的初始溫度，縮短了釜體內(nèi)部氯化鈉晶體完全析出的時(shí)間；料斗內(nèi)部裝有氯化鉀，氯化鉀通過(guò)進(jìn)料管進(jìn)入釜體時(shí)，氯化鉀在釜體中的進(jìn)料管中會(huì)與出液管中的硝酸鈉熱溶液進(jìn)行混合，氯化鉀及硝酸鈉溶液會(huì)一起從進(jìn)料管的出料端進(jìn)入到釜體內(nèi)部，在加入氯化鉀的過(guò)程中，料斗會(huì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉在料斗高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中起到了攪拌作用，使得氯化鉀與硝酸鈉溶解、電離完全，均勻混合，在加熱蒸發(fā)中，能夠快速并盡可能完全析出氯化鈉晶體。
所述釜體的底部由第一連接板、第二連接板組成，第一連接板與第二連接板活動(dòng)連接，第一連接板與第二連接板連接后形成密封的釜體底面，第一連接板、第二連接板與同側(cè)的釜體側(cè)壁通過(guò)鉸鏈連接。第一連接板與第二連接板相當(dāng)于釜體底部的門(mén)，第一連接板、第二連接板與釜體側(cè)壁的連接方式與目前傳統(tǒng)雙開(kāi)門(mén)的原理相同，在釜體內(nèi)部的反應(yīng)結(jié)束后，快速將第一連接板與第二連接板向下拉開(kāi)，反應(yīng)后的硝酸鉀母液及硝酸鉀母液中的部分氯化鈉晶體會(huì)從釜體底部快速流出，進(jìn)行下一步的過(guò)濾，本發(fā)明節(jié)約了釜體的出液時(shí)間，也不需要大量的人力，省時(shí)省力；在釜體中反應(yīng)進(jìn)行食物，第一連接板與第二連接板是連在一起的，形成密封的釜體底部。
所述釜體底部下方設(shè)置有母液容器，所述母液容器的頂部安裝有上蓋，上蓋上開(kāi)設(shè)有與母液容器內(nèi)部連通的凹槽，凹槽中安裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)豎直中心軸的延長(zhǎng)線與第一連接板、第二連接板的連接線重合。母液容器用于裝復(fù)分解反應(yīng)后的硝酸鉀母液，釜體內(nèi)部反應(yīng)結(jié)束后，打開(kāi)第一連接板與第二連接板，混有氯化鈉晶體的硝酸鉀母液會(huì)快速流進(jìn)母液容器內(nèi)，進(jìn)行下一步的冷卻結(jié)晶；混有氯化鈉晶體的硝酸鉀母液通過(guò)濾網(wǎng)后，濾網(wǎng)會(huì)將氯化鈉晶體與硝酸鉀母液分離，進(jìn)行硝酸鉀的初步提純。
所述第一連接板的下方連接有第一伸縮柱，第二連接板的下方連接有第二伸縮柱，第一伸縮柱、第二伸縮柱分別連接在凹槽兩側(cè)的上蓋上。第一伸縮柱、第二伸縮柱分別控制與之相連的第一連接板、第二連接板的的開(kāi)合，第一伸縮柱、第二伸縮柱向上伸，第一連接板、第二連接板在伸縮柱的作用下閉合在一起；第一伸縮柱、第二伸縮柱向下縮，第一連接板、第二連接板在伸縮柱的作用下向下打開(kāi)，釜體底部出現(xiàn)通孔。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
1、本發(fā)明硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備生產(chǎn)效率高，本發(fā)明一方面加快了釜體內(nèi)部參與復(fù)分解反應(yīng)的溶液升溫速度，縮短了氯化鈉晶體析出時(shí)間；另一方面是硝酸鈉與氯化鉀完全溶解、電離，使得反應(yīng)后的硝酸鉀母液內(nèi)部盡可能不含有鈉離子與氯離子，使得硝酸鉀母液純度高；從上述兩個(gè)方面，提高了硝酸鉀生產(chǎn)效率；
2、本發(fā)明硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備省時(shí)省力，本發(fā)明加料、出液便捷，加入氯化鉀時(shí)，只需要將一定量的氯化鉀裝進(jìn)料斗即可；
3、本發(fā)明硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本發(fā)明安裝便捷，維修成本低，便于操作。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)：
1-釜體，2-加熱器，3-加熱爐，4-容器，5-出液管，6-料斗，7-進(jìn)料管，8-槳葉，9-第一連接板，10-第二連接板，11-母液容器，12-上蓋，13-第一伸縮柱，14-第二伸縮柱，15-控制閥。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明硝酸鹽生產(chǎn)用化工設(shè)備，包括釜體1，釜體1內(nèi)側(cè)壁上安裝有加熱器2，釜體1的一側(cè)方連接有預(yù)加熱裝置，所述預(yù)加熱裝置包括加熱爐3、容器4、與容器4連通的出液管5，加熱爐3位于釜體1外側(cè)，容器4放置于加熱爐3上方，出液管5一端與容器4連通，出液管5另一端穿過(guò)釜體1壁進(jìn)入到釜體1內(nèi)部，釜體1的上方連通有高速轉(zhuǎn)動(dòng)的料斗6，料斗6的下端連通有進(jìn)料管7，進(jìn)料管7的下端位于釜體1內(nèi)底部，位于釜體1內(nèi)部的進(jìn)料管7、出液管5相互連通，進(jìn)料管7下方的外管壁上安裝有多個(gè)槳葉8。所述出液管5上設(shè)置有控制出液管5內(nèi)部液體流量的控制閥15。
本發(fā)明中釜體是進(jìn)行反應(yīng)的容器，釜體中的加熱器是提供硝酸鈉與氯化鉀進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)的熱量，預(yù)加熱裝置用于加熱溶解硝酸鈉，使得硝酸鈉完全溶解，預(yù)加熱裝置中容器用于溶解硝酸鈉，加熱爐用于加熱硝酸鈉，使得硝酸鈉完全溶解，出液管用于將硝酸鈉熱溶液通入進(jìn)釜體內(nèi)部，預(yù)加熱裝置提高了硝酸鈉溶液的初始溫度，縮短了釜體內(nèi)部氯化鈉晶體完全析出的時(shí)間；料斗內(nèi)部裝有氯化鉀，氯化鉀通過(guò)進(jìn)料管進(jìn)入釜體時(shí)，氯化鉀在釜體中的進(jìn)料管中會(huì)與出液管中的硝酸鈉熱溶液進(jìn)行混合，氯化鉀及硝酸鈉溶液會(huì)一起從進(jìn)料管的出料端進(jìn)入到釜體內(nèi)部，在加入氯化鉀的過(guò)程中，料斗會(huì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，槳葉在料斗高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中起到了攪拌作用，使得氯化鉀與硝酸鈉溶解、電離完全，均勻混合，在加熱蒸發(fā)中，能夠快速并盡可能完全析出氯化鈉晶體。
實(shí)施例2
基于實(shí)施例1，所述釜體1的底部由第一連接板9、第二連接板10組成，第一連接板9與第二連接板10活動(dòng)連接，第一連接板9與第二連接板10連接后形成密封的釜體1底面，第一連接板9、第二連接板10與同側(cè)的釜體1側(cè)壁通過(guò)鉸鏈連接。所述釜體1底部下方設(shè)置有母液容器11，所述母液容器11的頂部安裝有上蓋12，上蓋12上開(kāi)設(shè)有與母液容器11內(nèi)部連通的凹槽，凹槽中安裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)豎直中心軸的延長(zhǎng)線與第一連接板9、第二連接板10的連接線重合。所述第一連接板9的下方連接有第一伸縮柱13，第二連接板10的下方連接有第二伸縮柱14，第一伸縮柱13、第二伸縮柱14分別連接在凹槽兩側(cè)的上蓋12上。
第一連接板與第二連接板相當(dāng)于釜體底部的門(mén)，第一連接板、第二連接板與釜體側(cè)壁的連接方式與目前傳統(tǒng)雙開(kāi)門(mén)的原理相同，在釜體內(nèi)部的反應(yīng)結(jié)束后，快速將第一連接板與第二連接板向下拉開(kāi)，反應(yīng)后的硝酸鉀母液及硝酸鉀母液中的部分氯化鈉晶體會(huì)從釜體底部快速流出，進(jìn)行下一步的過(guò)濾，本發(fā)明節(jié)約了釜體的出液時(shí)間，也不需要大量的人力，省時(shí)省力；在釜體中反應(yīng)進(jìn)行食物，第一連接板與第二連接板是連在一起的，形成密封的釜體底部。母液容器用于裝復(fù)分解反應(yīng)后的硝酸鉀母液，釜體內(nèi)部反應(yīng)結(jié)束后，打開(kāi)第一連接板與第二連接板，混有氯化鈉晶體的硝酸鉀母液會(huì)快速流進(jìn)母液容器內(nèi)，進(jìn)行下一步的冷卻結(jié)晶；混有氯化鈉晶體的硝酸鉀母液通過(guò)濾網(wǎng)后，濾網(wǎng)會(huì)將氯化鈉晶體與硝酸鉀母液分離，進(jìn)行硝酸鉀的初步提純。第一伸縮柱、第二伸縮柱分別控制與之相連的第一連接板、第二連接板的的開(kāi)合，第一伸縮柱、第二伸縮柱向上伸，第一連接板、第二連接板在伸縮柱的作用下閉合在一起；第一伸縮柱、第二伸縮柱向下縮，第一連接板、第二連接板在伸縮柱的作用下向下打開(kāi)，釜體底部出現(xiàn)通孔供釜體內(nèi)部溶液流出。
以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。