第3章煤气中氨和粗轻吡啶的回收 - 复件.ppt

第四节 无饱和器法生产硫铵 从酸洗塔下段出来的硫铵母液进入澄清槽，再用结晶泵送至加热器，升温到60℃左右，然后进入蒸发器蒸发。蒸发器的真空度为绝对压力11～12kPa，浓缩后的过饱和硫铵母液流入结晶槽，结晶长大并沉到结晶槽下部，仅含少量细小结晶的母液用循环泵送至加热器进行循环加热。结晶槽上部不含结晶的母液通过满流口流入满流槽，再用满流泵送回氨回收系统。 当结晶槽内形成含硫铵结晶达70％以上母液时，用泵送至供料槽后放入连续式离心机进行分离，分离母液经滤液槽返回结晶槽。硫铵结晶由螺旋输送机送至干燥冷却器，干燥冷却后得到产品。 无饱和器法生产硫铵结晶颗粒大，产品质量好。但其生产设备复杂，生产成本较高。 第五节 水洗氨法与浓氨水蒸馏 煤气中氨回收除硫铵流程以外，还可以用水吸收得到富氨水，然后蒸馏制取18％～20％的浓氨水。浓氨水生产工艺包括三个过程：(1)煤气除萘；(2)水洗氨；(3)富氨水蒸馏。为了使水洗氨顺利进行，必须在洗氨前除去煤气中的萘，为此煤气经初冷器冷却后的温度应小于25℃。洗除煤气中的萘有水洗和油洗两种方法。 一、水洗氨生产原理 二、水洗氨的工艺流程 三、富氨水的蒸馏 一、水洗氨生产原理 水洗氨过程使用水作吸收剂，由于氨易溶于水，煤气中的氨几乎可以全部被吸收下来。水洗氨过程基本属物理吸收，吸收效率取决于吸收条件下气液两相界面上的平衡关系，吸收速度与两相界面上的分压差有关，煤气中氨的分压可由道尔顿分压定律求得，当煤气中氨分压大于氨水液面上氨蒸气压，则水吸收氨。若煤气中氨分压等于氨水液面上氨蒸气压时，则气液两相处于平衡状态。当煤气中氨分压小于氨水液面上氨蒸气压时，则该过程为解吸过程。 氨在水中的溶解度随温度升高而降低。 二、水洗氨的工艺流程 水洗氨工艺根据煤气初冷和除萘方法及所采用的洗氨设备的不同而分为下列四种工艺流程：初冷为直冷的洗氨工艺；水洗萘洗氨工艺；热法油洗萘洗氨工艺；冷法油洗萘洗氨工艺(后三种为间接初冷)。图7-8为带油洗萘的洗氨工艺流程。 二、水洗氨的工艺流程 图7-8水洗氨的工艺流程 1-洗萘塔；2-循环油加热器；3-循环油槽；4、6-油泵；5-塔底油槽；7-隔板终冷洗萘塔；8-空喷洗萘塔；9-木格洗氨塔；10-冷却器；11、12、13-氨水泵；14-富氨水池；15-氨水池 二、水洗氨的工艺流程 在该流程中，经间冷器冷却到25℃以下的煤气，进入洗萘塔，用循环洗油洗涤，使塔后煤气含萘量降至0.35～0.5g／标m3。除萘后煤气依次进入空喷塔及木格填料塔，最后一个塔用蒸氨废水或掺部分软水进行喷洒。塔后煤气含氨量可降为为0.05～0.08g／标m3。 洗氨用水一般采用冷却后的蒸氨废水，应尽可能降低蒸氨废水的含氨量，要求控制在0.01％以下。 三、富氨水的蒸馏 水洗氨得到的富氨水含氨浓度为0.5～1.0％，必须用蒸馏的方法将其蒸馏浓缩成浓氨水。其工艺流程如图7-9所示。 图7-9 氨水蒸馏工艺流程图 1—富氨水池；2、8、13—泵；3—氨水换热器；4—氨水加热器；5—分解器；6—蒸氨塔；7废水池；9—冷却器；10—浓氨水槽；11--计量槽；12—冷凝冷却器；14—分缩器 三、富氨水的蒸馏 富氨水先与蒸氨废水换热，再用加热器加热到85～90℃后送塔顶分解器，用间接蒸汽加热，将氨水中溶解的杂质硫化氢、二氧化碳、氰化氢等挥发出去，分解后氨水进入蒸氨塔顶部。直接蒸汽由塔底进入，蒸出的氨汽进入分缩器，分凝器出口温度控制为88～92℃。 第六节 磷铵法制取无水氨 该方法又称为弗萨姆(Phosam)法无水氨生产工艺，可制取纯度为99.99％的无水氨。弗萨姆法制取无水氨主要包括三个过程：1)磷铵溶液吸收煤气中的氨；2)吸氨富液的解吸；3)解吸所得氨汽冷凝液的精馏。 一、生产原理 二、生产工艺 一、生产原理 用以磷铵溶液吸氨实质上是用磷酸吸氨。磷酸为三元酸，在水溶液中能离解为磷酸二氢根离子(H2PO41-)，磷酸一氢根离子(HPO42-)和磷酸根离子(PO43-)。由于磷酸的水溶液中含有上述各种离于，当吸收氨时，能生成磷酸一铵(NH4H2PO4)、磷酸二铵((NH4)2HPO4)和磷酸三铵。 磷酸三铵很不稳定，在室温下就能分解放出氨而变成磷酸二铵。在弗萨姆法所用的磷铵溶液中主要含有的是磷酸一铵和磷酸二铵，在低于120℃时，磷铵溶液表面上氨的分压主要与溶液中的磷酸二铵含量有关。所以磷铵溶液吸收煤气中氨时，按下述反应式进行： NH4H2PO4 + NH3 ==== (HN4)2HPO4