硫酸銨的生產工藝解析-硫酸銨生產方法有哪些

在硫酸銨的生產中，工業上采用氨與硫酸直接進行中和反應而得，用得不多，主要利用工業生產中副產物或排放的廢氣用硫酸或氨水吸收(如硫酸吸收焦爐氣中的氨，氨水吸收冶煉廠煙氣中二氧化硫，卡普綸生產中的氨或硫酸法鈦白粉生產中的硫酸廢液)。也有采用石膏法製硫銨的(以天然石膏或磷石膏、氨、二氧化碳為原料)。那麼，硫酸銨的生產工藝有哪些？硫酸銨的工業製法是什麼呢？下麵就跟恒億化工一起了解下吧。

1.飽和器法硫酸銨生產工藝流程

1-1.鼓泡式飽和法

由鼓風機來的焦爐煤氣，經電捕焦油器後進入煤氣預熱器。在預熱器內用間接蒸汽加熱煤氣到60～70℃或更高的溫度，目的是為了使煤氣進入鼓泡式飽和器蒸發飽和器內多餘的水分，保持飽和器內的水平衡。預熱後的煤氣沿飽和器中央煤氣管進入飽和器，經泡沸傘從酸性母液中鼓泡而出，同時煤氣中的氨被硫酸所吸收。煤氣出飽和器後進入除酸器，捕集其夾帶的酸霧後，被送往粗苯工段。鼓泡式飽和器後煤氣含氨一般小於0.03g/m3。冷凝工段的剩餘氨水經蒸氨後得到的氨氣，在不生產吡啶時，直接進入飽和器；當生產吡啶時將此氨氣通入吡啶中和器。氨在中和器內與母液中的遊離酸及硫酸吡啶作用，生成硫酸銨，又隨中和器回流母液返回飽和器。

飽和器母液中不斷有硫酸銨生成，在硫酸銨含量高於其溶解度時，就析出結晶，並沉澱於飽和器底部。其底部結晶被抽送到結晶槽，在結晶槽內使結晶長大並沉澱於底部。結晶槽底部硫酸銨結晶放到離心機內進行離心分離，濾除母液，並用熱水洗滌結晶，以減少硫酸銨表麵上的遊離酸和雜質。離心分離的母液與結晶槽滿流出的母液一同自流回飽和器中。從離心機分離出的硫酸銨結晶經螺旋輸送機，送入沸騰幹燥器內，用熱空氣幹燥後送入硫酸氨儲鬥，經稱量包裝入成品庫。

為了使飽和器內煤氣與母液接觸充分，必須使煤氣泡沸傘在母液中有一定的液封高度，並保證飽和器內液麵穩定，為此在飽和器上還設有滿流口，從滿流口溢出的母液經插入液封內的滿流管流入滿流槽，以防止煤氣逸出。滿流槽下部與循環泵鏈接，將母液不斷地抽送到飽和器底部的噴射器。因而一定的噴射速度，故飽和器內母液被不斷循環攪動，以改善結晶過程。

煤氣帶入飽和器的煤焦油霧，在飽和器內與硫酸作用生成所謂的酸煤焦油，泡沫狀酸煤焦油漂浮在母液麵上，並與母液一起流入滿流槽。漂浮於滿流槽液麵上的酸煤焦油應及時撈出，或引入一分離處理裝置與母液分離，以回收母液。飽和器內所需補充的硫酸，由硫酸倉庫送至高置槽，再自流入飽和器，正常生產時，應保持母液酸度為4%～6%，硫酸加入量為中氨的需要量；當不生產粗輕吡啶時，硫酸加入量要大一些，還要中和隨氨氣進入飽和器的氨。

飽和器在操作一定時間後，由於結晶的沉積將使其阻力增加，嚴重時會造成飽和器的堵塞。所以操作中必須定期進行酸洗和水洗。當定期大加酸、補水、用水衝洗飽和器及除酸器時，所形成的大量母液有漫流槽滿流至母液儲槽。在正常生產時又將這些母液抽回飽和器以作補充。飽和器是周期性連續操作設備，為了防止結晶堵塞，定期大加酸和水洗，從而破壞了結晶生成的正常條件，加之結晶在飽和器底部停留時間短，因而結晶顆粒較小，平均直徑在0.5mm。這些都是鼓泡式飽和器存在的缺點。

1-2.噴淋式飽和器法

噴淋式飽和器分為上段和下段，上段為吸收室，下段為結晶室。

由脫硫工序來的煤氣經煤氣預熱器預熱至60～70℃或更高溫度，目的是為了保持飽和器水平衡。煤氣預熱後，進入噴淋式飽和器的上段，分成兩股沿飽和器水平方向沿環形室做環形流動，每股煤氣均經過數個噴頭用含遊離酸量3.5%～4%的循環母液噴灑，以吸收煤氣中的氨，然後兩股煤氣彙成一股進入飽和器的後室，用來自小母液循環泵（也稱二次噴灑泵）的母液進行二次噴灑，以進一步除去煤氣中的氨。煤氣再以切線方向進入飽和器內的除酸器，除去煤氣中夾帶的酸霧液滴，從上部中心出口管離開飽和器再經捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧後到終冷洗苯工段。噴淋式飽和器後煤氣含氨一般小於0.05g/m3。

飽和器的上段和下段以降液管聯通。噴灑吸收氨後的母液從降液觀念流到結晶室的底部，在此結晶核被飽和母液推動向上運動，不斷地攪拌母液，使硫酸銨晶核長大，並引起顆粒分級。用結晶泵將其底部的漿液送至結晶槽.含有小顆粒的母液上升至結晶室的上部，母液循環泵從結晶室上部將母液抽出，送往飽和器上段兩組噴灑箱內進行循環噴灑，使母液在上段與下段之間不斷循環。

飽和器的上段設滿流管，保持液麵並封住煤氣，使煤氣不能進入下段。滿流管插入漫流槽7中也封住煤氣，使煤氣不能外逸。飽和器滿流口溢出的母液流入漫流槽內的液封槽，再溢流到滿流槽，然後用小母液泵送至飽和器的後室噴灑。衝洗和加酸時，母液經漫流槽至母液儲槽，再用小母液泵送至飽和器。此外，母液儲槽還可供飽和器檢修時儲存母液之用。

結晶槽的漿液經靜置分層，底部的結晶排入到離心機，經分離和水洗的硫酸銨晶體由膠帶輸送機送至振動式流化床幹燥器，並用被空氣熱風機加熱的空氣幹燥，再經冷風冷卻後進入硫酸銨儲鬥。然後稱量、包裝送入成品庫。離心機濾出的母液與結晶槽滿流出來的母液一同自流回飽和器的下段。幹燥硫酸銨的尾氣經旋風除塵器後由排風機排放至大氣。

為了保證循環母液一定的酸度，連續叢母液循環泵入口管或滿流管處加入質量分數為90%～93%的濃硫酸，維持正常母液酸度。

由油庫送來的硫酸送至硫酸儲槽，再經硫酸泵抽出送到硫酸高置槽內，然後自流到滿流槽。

噴淋式飽和器生產硫酸銨工藝，采用的噴流式飽和器，材質為不鏽鋼，設備使用壽命長，集酸洗吸收、結晶、除酸、蒸發為一體，具有煤氣係統阻力小，結晶顆粒較大，平均直徑0.7mm，硫酸銨質量好，工藝流程短，易操作等特點。

2.硫酸最重要的工業製法是接觸法。

接觸法主要的原料為燃硫或硫化鐵爾來的二氧化硫，及空氣中的氧，使二氧化硫氧化而為三氧化硫，吸收於水中，即可得任何濃度的硫酸。惟此氧化，須有某種接觸劑存在時始有作用；最常用者為鉑及釩之氧化物。二氧化硫自燃硫而得者可直接使其氧化，若自燃硫化鐵的燃燒，而得者須先降冷，洗之以酸或由濾過法或由沉澱法使之清潔；灰塵，硫蒸汽，砷，磷及其它物質存於氣流中者，必須除去免其害及接觸劑，為不純物質對於氧化礬危害較鉑輕。

接觸法製硫酸的反應原理：燃燒硫或金屬硫化物等原料來製取二氧化硫。使二氧化硫在適當的溫度後催化劑的作用下氧化成三氧化硫，在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。

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