[发明专利]一种氧化塔及利用其生产高锰酸钾的熔盐法连续氧化工艺

说明书

本发明公开了一种氧化塔，属于化工设备领域，氧化塔，包括：塔体，塔体上设置有原料进料口、进气口和产物出料口，所述塔体包括进料段、氧化段以及沉降段，所述原料进料口设置于所述进料段，所述产物出料口设置于所述沉降段，所述进气口位于所述氧化段的底部；第一熔盐循环管，其包括第一熔盐进口、第一熔盐出口以及第一管体，所述第一管体位于所述氧化段内部；降膜管，其上设置有回收碱液进口和浓缩液出口，所述浓缩液出口能够与所述氧化段连通。本发明还公开了利用氧化塔生产高锰酸钾的熔盐法连续氧化工艺，使其达到了真正意义上的连续生产的要求，无需预热过程，即时进料和即时出料的连续生产。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种氧化塔及利用其生产高锰酸钾的熔盐法连续氧化工艺。

背景技术

高锰酸钾是由锰酸钾电解而得，锰酸钾是由二氧化锰、氢氧化钾、氧气为原料，通过氧化而制得，因此制备锰酸钾是生产高锰酸钾过程中核心的一个环节，决定了高锰酸钾生产厂家在生产领域中是否具备产能、成本、安全、环保的优势，从而是否能引领整个行业的发展。

锰酸钾的氧化工艺分为固相法、液相法、气动流化法。固相法因为产量难以形成规模化、环保完全不能达标，已全面淘汰；液相法的技术拥有者是美国Carus化学公司，较固相法，效率有较显著的提高，环保问题也得到了较好的解决，但投资相对较大，设备也庞大，特别是工艺控制点较为狭窄，从反应熔化物中分离锰酸钾的得率不稳定,在国内外行业内未能普遍推广；气动流化法是国内现有的生产厂家普遍使用的工艺，该工艺已基本成熟，产品收率较高，粗晶率比例适当，质量平稳，基本不存在安全、环保风险。

气动流化法在国内的普遍推广，使得中国的高锰酸钾生产过程中氧化工艺已领先于全球，国外相对较大的生产厂家包括美国Carus化学公司都在寻求与国内厂家的技术合作。国内各厂家氧化工艺基本相似，除了氧化设备的结构有所不同，分为内循环式氧化塔、外循环式氧化塔、加压氧化釜等。该工艺的基本流程如图5所示；

由图5可以看出，参与氧化反应的三种物料分别为氢氧化钾、压缩空气和主要成份为二氧化锰的锰粉，该反应需在相对较高的温度下才能完成，一般反应温度要≥250℃甚至更高。

氢氧化钾(主要是氧化设备排放出来的锰酸钾粗料经沉降分离出来的氢氧化钾碱液，新鲜的片状固体氢氧化钾一般投入到氧化设备)投入到预热的熬煮锅，通过燃烧各种燃料(主要是煤及天然气)对熬煮锅内的回收氢氧化钾进行加热，以便高温的氢氧化钾进入反应塔提供热量促进反应。

煤或天然气燃烧后产生的高温尾气对压缩空气及混配的锰粉进行预热，预热后再投入到氧化设备。被利用过一次热量的尾气进入氧化设备的夹套层，继续将热量传递到设备内部。

由于回收碱在熬煮锅内需要较长的时间(一般超过2个小时)才能达到进入氧化设备的温度，达到温度的碱液抽到氧化设备内后，熬煮锅内再次投入回收碱逐步加温，以此往复循环。氧化设备内的热量在高温碱投入的阶段达到峰值，随着反应的进行，热量也逐步消减，因此并不是所有的时间段，内部的反应都处于完全状态，反应也是阶段性的。为此就必须把已经反应完好已形成的锰酸钾排出系统，在锰酸钾伴随相当量的碱液排出系统时，又带走部分热量，此时设备内部的热量处于最低值，等待重新注入高温热碱促进反应生成。

由此可见，该工艺号称的连续生产并不是真正意义上的连续生产，并不能做到连续进料、连续排料；氧化设备内部的热量并不时恒定值，各阶段反应程度也不尽相同。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种氧化塔及利用其生产高锰酸钾的熔盐法连续氧化工艺。

本发明的技术解决方案如下：

一种氧化塔，包括：

塔体，塔体上设置有原料进料口、进气口和产物出料口，所述塔体包括进料段、氧化段以及沉降段，所述原料进料口设置于所述进料段，所述产物出料口设置于所述沉降段，所述进气口位于所述氧化段的底部；