饱和器法硫酸铵生产工艺流程
饱和器法生产硫酸铵的工艺
饱和器法生产硫酸铵的工艺简介硫酸铵是一种重要的化工原料，在农业、工业和医药等领域有着广泛的应用。
饱和器法是一种常用的生产硫酸铵的工艺，通过在稀硫酸溶液中使用氨气来反应生成硫酸铵。
本文将对饱和器法生产硫酸铵的工艺进行详细介绍。
工艺流程饱和器法生产硫酸铵的工艺通常包括以下几个步骤：1.氨气的制备：首先，制备所需的氨气。
氨气通常通过氨气解吸收法或氨气合成法进行制备。
在这两种方法中，氨气的纯度和浓度都是关键的参数，应根据具体情况进行选择。
2.稀硫酸溶液的制备：使用纯度高的浓硫酸和适量的水来制备稀硫酸溶液。
硫酸的浓度和用量要根据具体工艺要求进行控制。
3.氨气与稀硫酸的反应：将制备好的稀硫酸溶液置于饱和器中，并通过控制氨气的通入量和反应时间来控制反应的进行。
在反应过程中，氨气与硫酸发生中和反应生成硫酸铵。
4.结晶和分离：经过反应生成的硫酸铵溶液经过一段时间的冷却结晶，然后通过过滤或离心等分离技术获得固体硫酸铵。
工艺优势饱和器法生产硫酸铵的工艺具有以下优势：1.反应条件控制简单：通过控制稀硫酸溶液的浓度、氨气的通入量和反应时间等参数，可以实现对反应过程的精确控制，从而提高产品的质量和产量。
2.原料易得：硫酸和氨气是饱和器法生产硫酸铵的主要原料，两者都是常见的化工原料，易于获取。
3.生产成本低：饱和器法生产硫酸铵的生产设备简单，操作方便，相对于其他工艺而言，成本较低。
4.产品质量稳定：饱和器法生产的硫酸铵具有较高的纯度和稳定的化学成分，适用于各种工业和农业应用。
工艺改进饱和器法生产硫酸铵的工艺虽然有诸多优势，但也存在一些问题和改进空间：1.产能提升：目前的饱和器法生产硫酸铵的工艺对生产设备的要求较高，产能有限。
可以考虑采用更高效的饱和器设备，优化工艺参数，提高生产效率和产量。
2.废气处理：饱和器法生产硫酸铵产生的废气含有大量的氨气，对环境造成一定的污染。
可以采用废气脱氨技术对废气进行处理，减少氨气排放，保护环境。
饱和器法生产硫酸铵的工艺
硫酸铵饱和器工艺操作要点
控制氨气与硫酸铵溶液的混合比例
混合比例： 氨气与硫酸 铵溶液的比 例应控制在 1:1.5至1:2 之间
控制方法： 可通过调节 氨气流量和 硫酸铵溶液 流量来实现
混合效果： 混合后的溶 液应呈均匀 状态，无明 显分层现象
混合时间： 混合时间应 控制在30秒 至1分钟之间， 以确保混合 均匀
定期检查设备，确保设备 运行正常
定期更换易损件，避免设 备损坏
定期清洗设备，保持设备 清洁
定期进行设备保养，延长 设备使用寿命
合理安排生产计划，提高生产效率
制定合理的生产计划，确保生产过程的连续性和稳定性 合理安排生产时间，避免高峰时段的生产压力 定期检查和维护设备，确保设备的正常运行 加强员工培训，提高员工的操作技能和生产效率
降低生产成本和提高效率
优化工艺流程，减少能耗和材 料浪费
采用自动化和智能化技术，提 高生产效率
研发新型催化剂，降低反应温 度和压力
加强环保措施，减少废气、废 水和废渣排放
开发新的生产技术和设备
提高生产效率：通 过改进工艺和设备， 提高生产效率，降 低生产成本
环保要求：满足环 保要求，减少污染 排放，提高产品品 质
控制温度：保持适宜的温度，避免过高或 过低
控制时间：保持适当的反应时间，避免 过长或过短
控制压力：保持稳定的压力，避免过大 或过小
控制杂质：避免杂质进入反应体系，影 响产品质量
控制流量：保持稳定的流量，避免过大或 过小
控制设备：确保设备正常运行，避免故 障影响产品质量
加强设备维护和保养，延长设备使用寿命
硫酸铵溶液制备
原料：硫酸、氨水
反应条件：温度、压力、搅拌速度
硫酸铵生产工艺
干馏煤气进入吸收塔1中，用泵3从铵液槽2中抽出酸度为1.5~4%的硫酸铵溶液送入氨吸收塔，循环吸收煤气中的氨，至溶液的硫酸铵浓度达到36~40%时，用泵进入中间罐内保持温度60℃，静置以除去其中残存的页岩油，硫酸铵液经泵送入原料缓冲罐4，在罐内依靠位差和二次蒸汽的冷凝，或真空泵使蒸发器形成的减压而进入第一效蒸发器5及二效蒸发器6，利用低压间接蒸汽加热，进行蒸发结晶。
第一效蒸发器利用油压自动调整器，调整至2个大气压的蒸汽进行加热，从顶部导出的二次蒸汽，进入二效蒸发器作为热载体进行蒸发。
一效蒸发器的真空度依靠二次蒸汽在二效蒸发器的冷凝而维持在275毫米汞柱左右。
二效蒸发器导出的蒸汽进入大气冷凝器12，在大气冷凝器内，用喷入循环冷却水，使体积突然缩小所形成的减压，以及单缸卧式真空泵的抽力来维持真空，一般达到640毫米汞柱左右。
冷凝水及循环冷却水经泵送入凉水塔冷却后循环使用。
大气冷凝器中的不冷凝气体经气液分离器，由卧式真空泵连续抽出放入大气中。
硫酸铵溶液经蒸发浓缩而析出的结晶，通过自动阀流入结晶罐7，再定期从结晶罐放入密封的桨式搅拌机8，在搅拌机经叶桨的搅拌作用成为均匀的悬浮液，并靠位差连续进入用不锈钢制成的卧式连续离心机9内，结晶在离心机中和母液分离。
并用水洗涤结晶，洗涤水的用量约为硫酸铵结晶重量的5~14%。
由离心机分离出的母液及洗涤水，流入母液罐后，用泵送回吸收塔底的硫酸铵液槽2中。
经洗涤后的硫酸铵结晶含水2.5%左右，落至皮带运输机10中，经下料漏斗15连续进入回转干燥机16中，结晶被120℃的热烟道气干燥，干燥后的硫酸铵结晶经自动皮带计量称计量后，由皮带运至仓库，进行包装。
干燥用的热载体是燃烧炉煤气燃烧后的烟道气，在120℃下进入回转式干燥机，经干燥机后温度降至80℃，由抽风机抽出，经旋风分离器回收粉末状硫酸铵后放入大气中，粉末状硫酸铵亦送至仓库。
饱和器法生产硫酸铵工艺设计(年产5万吨)
主要内容：
1、煤气初冷单元简单工艺设计：
2、硫酸铵生产工艺设计：
（1）确定生产工艺方案；
（2）饱和器的物料平衡及热平衡计算；
（3）主要设备选型及工艺操作方案设计；
3、制图
包括工艺流程图、设备图。
4、编写设计说明书
基本要求
对所涉及的化工生产过程（单元操作）的原理、工艺参数、流程、影响因素及控制手段有一定的掌握。尽可能吸收最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大；不造成环境污染；同时符合了国家工业安全与卫生要求。
φ(CO2)
φ(CnHm)
φ(O2)
干煤气
54-59
24-28
5.5-7
3-5
1-3
2-3
0.3-0.7
3）、工艺操作条件：
（1）焦炉煤气处理采用半负压操作系统；
（2）煤气初冷采用横管式间接初冷器；
（3）硫酸铵采用喷淋式饱和器生产工艺；
（4）采用饱和器母液生产粗轻吡啶；
（5）自主选择脱硫和苯回收方式；
第13周：论文初稿提交指导老师审查，修改后形成定稿，并打印一式二份（本人、存档各一份）
第14周：参加毕业答辩。
四、主要参考文献：
1 《小合成氨厂工艺技术与设计手册》 化学工业出版社
2 《塔设备设计》 上海科学技术出版社
3 《化工设备设计基础》 化学工业出版社
4 《化工容器及设备简明设计手册》 化学工业出版社
5 《化工工艺设计手册（上、下）》 化学工业出版社
6 《化工过程设计》 化学工业出版社
7 《化工计算》 化学工业出版社
8 《化工原理》 化学工业出版社
9 《现代煤化工技术手册》 化学工业出版社
指导教师意见：
饱和器法硫酸铵生产工艺流程
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饱和器法生产硫酸铵的工艺
饱和器法生产硫酸铵的工艺引言硫酸铵是一种重要的氮肥，广泛应用于农业生产中。
饱和器法是一种常用的生产硫酸铵的工艺方法。
本文将详细介绍饱和器法生产硫酸铵的工艺流程和关键步骤。
工艺流程饱和器法生产硫酸铵的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.原料准备：首先，需要准备硫酸和铵盐两种原料。
硫酸是生产硫酸铵的主要原料，铵盐是提供氨基离子的原料。
2.溶液调配：将一定比例的硫酸和铵盐溶解在水中，形成硫酸铵溶液。
根据实际需要，可以调整硫酸和铵盐的比例，以控制最终硫酸铵产品的含氮量。
3.饱和反应：将调配好的硫酸铵溶液引入饱和器中，通过控制反应温度和压力，使溶液中硫酸铵达到饱和状态。
反应时间一般较长，需要根据具体工艺要求进行调整。
4.结晶分离：饱和反应结束后，将饱和液体通过过滤或离心等方式进行分离，得到固体硫酸铵结晶。
随后，通过洗涤和干燥等工艺步骤，得到符合要求的硫酸铵成品。
关键步骤饱和器法生产硫酸铵的关键步骤主要包括饱和反应和结晶分离。
饱和反应饱和反应是整个生产工艺中最关键的步骤之一。
它直接影响硫酸铵的结晶过程和成品质量。
以下是饱和反应的一些关键要素：•温度控制：饱和反应中，温度的控制十分重要。
过高的温度会导致硫酸铵过度分解，产品中含氮量降低；过低的温度可能会影响反应速率和结晶质量。
因此，需要根据实际情况确定最适宜的反应温度。
•压力控制：反应区压力是影响饱和溶液温度和溶解度的重要因素。
通过控制反应器内的压力，可以调节溶液中硫酸铵的溶解度。
一般情况下，提高压力能够提高硫酸铵的溶解度，有利于生成较大颗粒的硫酸铵结晶。
•搅拌措施：通过适当的搅拌可以提高反应溶液的传质速度，促进硫酸铵的溶解和结晶。
搅拌过程中应避免过强的剪切力，以防止产生细小颗粒的硫酸铵结晶。
结晶分离结晶分离是将饱和液体中的硫酸铵结晶与母液分离的关键步骤。
以下是结晶分离的一些关键要素：•过滤设备：选择合适的过滤设备能够有效分离硫酸铵结晶和母液。
常用的过滤设备有板框式过滤机、离心机等。
喷淋式饱和器生产硫铵的操作经验
喷淋式饱和器生产硫铵的操作经验太钢集团临钢焦化厂二化产车间硫铵工段采用喷淋式饱和器生产工艺。
来自脱硫工段的煤气经预热器进入饱和器，在饱和器上段分两股进入环形室，被循环母液喷洒后，煤气合成一股进入后室被母液喷淋，再进入饱和器内除酸器，分离煤气所夹带的酸雾，煤气最后送终冷洗苯工段。
饱和器下段上部的母液用循环泵抽送至环形室喷洒，循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部，用结晶泵将底部浆液送至结品槽。
饱和器满流口溢出的母液入满流槽，用小母液泵送入饱和器的后室喷淋。
补水和大加酸时，多余的母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。
结晶槽的浆液经离心机初步脱水后，硫铵结晶用输送机送至流化床干燥机，送风机将空气经加热器加热后进入主机的两个风腔，上腔的湿气经除尘器通过引风机排入大气。
1 煤气系统阻力增大的原因及处理1.1 预热器阻力大的原因及处理为防止母液进入预热器，调试时将大母液泵入前室的喷洒管加堵盲板，但使用3～5个月后，预热器阻力仍由500Pa上升至3000Pa，被迫倒用饱和器检修。
拆除预热器检修时，在饱和器进口敞开的情况下开启大母液泵，发现由环形室喷头处向外飞溅液体，正常生产时母液会溅入煤气进口管道而进入预热器。
对此，反转环形室离煤气入口最近的2个喷头的方向，即与煤气由逆流改为顺流，并将喷头下弯一定角度，避免与第2个喷头喷出的液体相撞。
改造后，预热器阻力稳定在500～1000Pa, 器后煤气含氨保持在30～58mg/m3。
1.2 饱和器出口煤气管道内结疤煤气瞬时发生量有时会超过饱和器的设计能力(3.5 万m3/h）而达4万m3/h，且饱和器操作不正常，使满流管不畅时，母液被带入煤气出口管道，造成管道结疤，阻力达4 kPa，被迫倒饱和器检修。
对此，制定了隔日中加酸制度，即每2天中加酸1次，在出料至晶比为最小后，加酸至7%～8%, 循环0.5～1.0h，逐个打开冲洗水门冲洗，多余母液进入母液贮槽。
通过控制预热器后煤气温度，1天就可将母液贮槽内的母液抽入母液循环系统消化掉。
饱和器法生产硫酸铵的工艺
饱和器法生产硫酸铵的工艺介绍硫酸铵是一种重要的化肥，在农业生产中具有广泛应用。
饱和器法是生产硫酸铵的常用工艺之一。
本文将介绍饱和器法生产硫酸铵的工艺流程及其基本原理。
工艺流程饱和器法生产硫酸铵的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.造浆：将硫酸与铵溶液混合，形成硫酸铵的原始浆料。
通常采用浓硫酸和浓氨水来制备溶液。
2.泵送：将原始浆料通过泵送至饱和器内。
饱和器通常是一个密封的容器，能够在一定的温度和压力下维持浆料的相对稳定状态。
3.饱和：在饱和器内，通过控制温度和压力等条件，使硫酸铵溶解度达到最大值，使溶液中含有尽可能多的硫酸铵。
4.结晶：将饱和溶液从饱和器中排出，并通过调节温度和压力等条件，使得硫酸铵的溶解度下降，从而促使溶液中的硫酸铵结晶出来。
5.分离：将硫酸铵晶体和剩余溶液进行分离。
通常采用过滤或离心等方法进行分离。
6.干燥：将分离出来的硫酸铵晶体进行干燥，以去除其中的水分。
7.包装：将干燥后的硫酸铵晶体进行包装，以便储存和销售。
基本原理饱和器法生产硫酸铵的基本原理是通过控制温度和压力等条件，使硫酸铵溶解度达到最大值，并利用溶解度的变化促使硫酸铵的结晶和分离。
在工艺流程中，首先将硫酸与铵溶液混合，形成硫酸铵的原始浆料。
通过泵送将浆料送入饱和器内，在饱和器内控制温度和压力，使硫酸铵达到饱和状态。
随后，降低温度和/或增加压力，使硫酸铵的溶解度下降，促使其结晶出来。
通过分离和干燥等步骤，最终得到干燥的硫酸铵晶体。
工艺优势饱和器法生产硫酸铵具有以下几个优势：1.工艺相对简单，易于实施和操作。
2.生产成本相对较低，能够降低硫酸铵的生产成本。
3.饱和器法能够高效地将硫酸铵溶解度提高至最大值，从而提高硫酸铵的产量。
4.硫酸铵晶体经过干燥后，能够方便地存储和运输。
工艺注意事项在饱和器法生产硫酸铵的过程中，需要注意以下几个问题：1.控制好饱和器内的温度和压力，以达到硫酸铵的最大溶解度。
2.应定期清洗饱和器，以防止结垢和堵塞等问题。
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结晶槽的浆液经静置分层，底部的结晶排入到离心机，经分离和水洗的硫酸铵晶体由胶带输送机送至振动式流化床干燥器，并用被空气热风机加热的空气干燥，再经冷风冷却后进入硫酸铵储斗。然后称量、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫酸铵的尾气经旋风除尘器后由排风机排放至大气。
饱和器在操作一定时间后，由于结晶的沉积将使其阻力增加，严重时会造成饱和器的堵塞。所以操作中必须定期进行酸洗和水洗。当定期大加酸、补水、用水冲洗饱和器及除酸器时，所形成的大量母液有漫流槽满流至母液储槽。在正常生产时又将这些母液抽回饱和器以作补充。饱和器是周期性连续操作设备，为了防止结晶堵塞，定期大加酸和水洗，从而破坏了结晶生成的正常条件，加之结晶在饱和器底部停留时间短，因而结晶颗粒较小，平均直径在0.5mm。这些都是鼓泡式饱和器存在的缺点。
煤气带入饱和器的煤焦油雾，在饱和器内与硫酸作用生成所谓的酸煤焦油，泡沫状酸煤焦油漂浮在母液面上，并与母液一起流入满流槽。漂浮于满流槽液面上的酸煤焦油应及时捞出，或引入一分离处理装置与母液分离，以回收母液。
饱和器内所需补充的硫酸，由硫酸仓库送至高置槽，再自流入饱和器，正常生产时，应保持母液酸度为4%～6%，硫酸加入量为中氨的需要量；当不生产粗轻吡啶时，硫酸加入量要大一些，还要中和随氨气进入饱和器的氨。
饱和器的上段设满流管，保持液面并封住煤气，使煤气不能进入下段。满流管插入漫流槽7中也封住煤气，使煤气不能外逸。饱和器满流口溢出的母液流入漫流槽内的液封槽，再溢流到满流槽，然后用小母液泵送至饱和器的后室喷洒。冲洗和加酸时，母液经漫流槽至母液储槽，再用小母液泵送至饱和器。此外，母液储槽还可供饱和器检修时储存母液之用。
为了使饱和器内煤气与母液接触充分，必须使煤气泡沸伞在母液中有一定的液封高度，并保证饱和器内液面稳定，为此在饱和器上还设有满流口，从满流口溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽，以防止煤气逸出。满流槽下部与循环泵链接，将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。因而一定的喷射速度，故饱和器内母液被不断循环搅动，以改善结晶过程。
（2）
喷淋式饱和器法
喷淋式饱和器法生产硫酸铵工艺流程
喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为结晶室。
由脱硫工序来的煤气经煤气预热器预热至60～70℃或更高温度，目的是为了保持饱和器水平衡。
煤气预热后，进入喷淋式饱和器的上段，分成两股沿饱和器水平方向沿环形室做环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸量3.5%～4%的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后室，用来自小母液循环泵（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。煤气再以切线方向进入饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，从上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯工段。喷淋式饱和器后煤气含氨一般小于0.05g/m3。
冷凝工段的剩余氨水经蒸氨后得到的氨气，在不生产吡啶时，直接进入饱和器；当生产吡啶时将此氨气通入吡啶中和器。氨在中和器内与母液中的游离酸及硫酸吡啶作用，生成硫酸铵，又随中和器回流母液返回饱和器。
饱和器母液中不断有硫酸铵生成，在硫酸铵含量高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。其底部结晶被抽送到结晶槽，在结晶槽内使结晶长大并沉淀于底部。结晶槽底部硫酸铵结晶放到离心机内进行离心分离，滤除母液，并用热水洗涤结晶，以减少硫酸铵表面上的游离酸和杂质。离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中。从离心机分离出的硫酸铵结晶经螺旋输送机，送入沸腾干燥器内，用热空气干燥后送入硫酸氨储斗，经称量包装入成品库。
饱和器法硫酸铵生产工艺流程
1． 饱和器法硫酸铵生产工艺流程
(1) 鼓泡式饱和器法
由鼓风机来的焦炉煤气，经电捕焦油器后进入煤气预热器。在预热器内用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更高的温度，目的是为了使煤气进入鼓泡式饱和器蒸发饱和器内多余的水分，保持饱和器内的水平衡。预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经泡沸伞从酸性母液中鼓泡而出，同时煤气中的氨被硫酸所吸收。煤气出饱和器后进入除酸器，捕集其夹带的酸雾后，被送往粗苯工段。鼓泡式饱和器后煤气含氨一般小于0.03g/m3
为了保证循环母液一定的酸度，连续丛母液循环泵浓硫酸，维持正常母液酸度。
由油库送来的硫酸送至硫酸储槽，再经硫酸泵抽出送到硫酸高置槽内，然后自流到满流槽。
喷淋式饱和器生产硫酸铵工艺，采用的喷流式饱和器，材质为不锈钢，设备使用寿命长，集酸洗吸收、结晶、除酸、蒸发为一体，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒较大，平均直径在0.7mm，硫酸铵质量好，工艺流程短，易操作等特点。新建改建焦化厂多采用此工艺回收煤气中的氨。