7783-20-2 / 硫酸銨基本工藝介紹

純品為無色透明斜方晶系結晶，水溶液呈酸性。不溶于醇、丙酮和氨。有吸濕性，吸濕后固結成塊。加熱到513℃以上完全分解成氨氣、氮氣、二氧化硫及水。與堿類作用則放出氨氣。與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀。也可以使蛋白質發生鹽析。

硫酸銨生產工藝

1. 鼓泡式飽和法

由鼓風機來的焦爐煤氣，經電捕焦油器后進入煤氣預熱器。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余的水分，保持飽和器內的水平衡。預熱后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。煤氣出飽和器后進入除酸器，捕集其夾帶的酸霧后，被送往粗苯工段。

鼓泡式飽和器后煤氣含氨一般小于 0.03g/m3。冷凝工段的剩余氨水經蒸氨后得到的氨氣，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游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，在硫酸銨含量高于其溶解度時，就析出結晶，并沉淀于飽和器底部。其底部結晶被抽送到結晶槽，在結晶槽內使結晶長大并沉淀于底部。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，并用熱水洗滌結晶，以減少硫酸銨表面上的游離酸和雜質。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，送入沸騰干燥器內，用熱空氣干燥后送入硫酸氨儲斗，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，并保證飽和器內液面穩定，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面上，并與母液一起流入滿流槽。漂浮于滿流槽液面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后，由于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、用水沖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。

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。煤氣預熱后，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游離酸量 3.5%～4%的循環母液噴灑，以吸收煤氣中的氨，然后兩股煤氣匯成一股進入飽和器的后室，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后到終冷洗苯工段。

噴淋式飽和器后煤氣含氨一般小于 0.05g/m3。飽和器的上段和下段以降液管聯通。噴灑吸收氨后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，并引起顆粒分級。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，保持液面并封住煤氣，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，然后用小母液泵送至飽和器的后室噴灑。

沖洗和加酸時，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干燥器，并用被空氣熱風機加熱的空氣干燥，再經冷風冷卻后進入硫酸銨儲斗。然后稱量、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。干燥硫酸銨的尾氣經旋風除塵器后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，然后自流到滿流槽。噴淋式飽和器生產硫酸銨工藝，采用的噴流式飽和器，材質為不銹鋼，設備使用壽命長，集酸洗吸收、結晶、除酸、蒸發為一體，具有煤氣系統阻力小，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。新建改建焦化廠多采用此工藝回收煤氣中的氨。