饱和器法生产硫酸铵回收氨
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。
宣钢焦化厂硫酸铵质量影响因素的判定及解决对策
管理及其他M anagement and other宣钢焦化厂硫酸铵质量影响因素的判定及解决对策孙海峰摘要：河钢集团宣钢分公司焦化厂硫铵工序采用间接法饱和器工艺生产硫酸铵，正常情况下硫酸铵为白色结晶颗粒。
近一段时期硫酸铵产品呈灰色或暗黑色粉状，硫酸铵外观质量差，严重影响硫酸铵销售价格。
本文针对这一问题进行分析、探讨，制定了对策，达到了改善硫铵颜色，提高硫铵质量的目的。
关键词：酸度；饱和器；酸汽；母液目前，我国大部分钢铁企业的焦化厂均采用饱和器法工艺生产硫酸铵以回收煤气中的氨。
饱和器法生产硫酸铵的工艺根据进入饱和器氨的来源不同，分为直接法、间接法和半直接法三种，河钢集团宣钢公司焦化厂硫酸铵生产采用的是间接法饱和器生产工艺。
近一段时期我厂生产的硫酸铵结晶颗粒小、外观质量差，颜色为灰色或暗黑色，严重影响了产品的销售。
为解决这一问题，对影响硫铵成品颜色的因素进行了分析，制定了相应的改进措施。
1 硫酸铵生产工艺宣钢公司焦化厂生产硫酸铵生产工艺，首先用蒸氨废水、剩余氨水吸收荒煤气中的氨，形成洗氨富液；然后洗氨富液经蒸氨脱酸后，形成蒸氨废水和酸汽；最后酸汽进入饱和器，在饱和器中硫酸吸收酸汽中氨，形成硫酸铵，硫酸铵经离心机脱水、干燥机干燥后成为产品。
硫酸铵生产工艺流程见图1，主要反应式如下：NH3+H2SO4→NH4HSO4；2NH3+H2SO4→（NH4）2SO4。
生产工艺流程如下。
2 影响硫酸铵产品外观质量因素的判定影响硫酸铵产品外观质量的原因。
宣钢公司焦化厂硫酸铵外观质量差主要是因为硫酸铵晶体表面带有一定量的有害物质。
这些有害物质主要是铁盐（Fe2+和Fe3+）、各种砷化合物、硫氰酸盐和焦油有机化合物，杂质盐主要由硫酸带入，有机化合物主要是酸汽带入的焦油组分。
母液中含有的这些杂质，浓度超出一定范围对硫酸铵颗粒和外观质量均会产生不利影响。
硫酸铵晶体表层有一些含杂质盐类的离子，晶体表层能够活动的范围被覆盖了，导致硫酸铵晶体增长延缓，因杂质物质在硫酸铵晶体表面表现出较强的吸附性，影响硫酸铵产品外观质量，表层畸形细小颗粒明显。
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
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。
饱和器法硫酸铵生产工艺流程
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。
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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煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是煤化工工业的重要组成部分。
炼焦主要产品是生产炼铁用焦炭，同时生产焦炉煤气、苯、萘、蒽、沥青以及碳素材料等产品。
在炼焦过程中，煤中的氮有1.2%~1.5%与芳香烃发生化合反应生产吡啶盐基。
其生成量主要取决于煤中氮含量及炼焦温度。
一般在煤气初冷器后煤气含吡啶盐基约为0.4~0.6 g/m3，其中轻吡啶盐基约占75%~85%。
回炉煤气中吡啶盐基含量约0.02~0.05 g/m3，即回收率达90%~95%。
本设计分别采用饱和器法生产硫酸铵回收氨，中和器法提取粗轻吡啶。
对于饱和器法生产硫酸铵的工艺，煤气经鼓风机和电捕焦油器之后进入预热器，然后进入饱和器。
煤气穿过饱和器在除酸器分离出液滴后，去脱硫或粗苯回收段。
结晶母液用泵从饱和器底部送至结晶槽，沉淀出结晶后满流母液回到饱和器。
结晶经分离器，干燥器成为硫酸铵成品。
对于中和器法提取粗轻吡啶，母液从结晶槽回流入沉淀槽，同蒸氨分凝器来的氨气一起进入中和器。
分解出的吡啶蒸汽等进入冷却器，经油水分离器后上层粗吡啶进入计量槽，放入储槽。
下层的分离水返回中和器。
硫酸铵产量1362.6kg/h；硫酸消耗量1367.1kg/h；氨损失率0.54%；带入饱和器总水量1408kg/h；饱和器出口煤气中水蒸气分压7.75kPa；母液最低温度54℃；煤气预热温度69.6℃；饱和器中央煤气管直径1530 mm；煤气进口管直径1090 mm；饱和器直径5000mm；饱和器高度7740 mm；除酸器进口管外径1660 mm；除酸器直径2720 mm；除酸器出口管在器内部分高度4150 mm；干燥器的沸腾床面积0.778㎡；干燥器直径1000 mm；干燥器溢流口高度388 mm；从反应器回收的吡啶盐基量18.355kg/h；母液处理量1087.29l/h；氨气的分配给中和器的质量分数95.7%；中和器直径1220 mm；中和器筒体高度1220 mm；中和器总高1775 mm；保温面积7.97㎡；设备质量756.03kg关键词：氮；氨；硫酸；饱和器；母液；硫酸铵：结晶：中和器；粗轻吡啶Use of coal chemical production technology, the coking process is applied first, and the coal chemical industry is still an important part. Coking main product is the production of iron using coke, while production of coke oven gas, benzene, naphthalene, anthracene, carbon materials, asphalt and other products.In the coking process, coal nitrogen with 1.2% to 1.5% of ammonia production with the aromatic pyridine base. Its amount depends on the nitrogen content of coal and coke temperature. Usually early in the gas after the gas cooler containing pyridine base is about 0.4 ~ 0.6 g/m3, which accounts for about 75% light pyridinium ~ 85%. Recycled content of gas in the pyridine base is about 0.02 ~ 0.05 g/m3, the recovery rate of 90% to 95%.The design of devices were used to the production of ammonium sulfate saturation recovery of ammonia, medium and light crude pyridine extraction device. Saturated ammonium sulfate for the production of process devices, gas and electricity by the blower after the tar into the preheater, then into the saturator. Saturated gas through the separation device in addition to the acid droplet, the last section of desulfurization or benzene recovery. Crystal liquor pump from the bottom of saturated sent to the crystallizer to precipitate out a full stream after crystallization mother liquor back to saturator. Crystallization by the separators, dryers as ammonium sulfate product. And devices for the extraction of light crude pyridine, mother liquor from the crystallization tank back into the settling tank, with the ammonia to the ammonia segregation device and went into the device. Decomposition of pyridine vapor from entering the cooler through the upper crude oil and water separator after the pyridine into the metering tank, into the tank. Lower returns in the separation of water and the device.Ammonium sulfate production 1362.6kg / h; sulfuric acid consumption 1367.1kg / h; ammonia loss rate of 0.54%; the total amount of water into the saturator 1408kg / h; saturated outlet gas in the steam pressure 7.75kPa; liquor minimum temperature54 ℃; Gas preheating temperature 69.6 ℃; saturator central gas pipe diameter 1530 mm; gas inlet tube diameter of 1090 mm; saturated with a diameter of 5000mm; saturator height of 7740 mm; addition to acid inlet pipe diameter 1660 mm; addition to acid with a diameter of 2720 mm ; In addition to acid inside the outlet pipe section in the height of 4150 mm; dryer fluidized bed area of 0.778 square meters; dryer diameter of 1000 mm; dryer overflow gate height 388 mm; recovered from the reactor volume of pyridine base 18.355kg / h; liquor handling capacity 1087.29l/ h; ammonia and the device assigned to the mass fraction of 95.7%; in and with a diameter of 1220 mm; in and device cylinder height 1220 mm; in and the device overall height 1775 mm; holding area 7.97 ㎡; equipment quality 756.03kg .Key words:nitrogen; ammonia; sulfuric acid; saturator law; liquor; ammonium sulfate: crystal: and in devices; pyridine目录第一章总论 (6)1.1 概述 (6)1.2 文献综述 (6)1.2.1 用硫酸回收氨的生产工艺原理 (7)1.2.2 从硫酸铵母液中制取粗轻吡啶工艺原理 (8)1.3 设计条件及要求 (10)1.4 工艺流程的确定 (11)第二章回收氨的工艺流程 (12)第三章硫酸铵生产的影响因素及其控制 (14)3.1 母液酸度 (14)3.2 母液温度 (15)3.3 母液搅拌 (16)3.4 离心分离和水洗 (16)3.5 杂质 (18)3.6 晶比 (19)第四章回收氨时物料平衡和热量平衡的计算 (20)4.1 物料衡算 (20)4.1.1氨的平衡及硫酸用量的计算和硫酸铵产量的计算 (20)4.1.2 水平衡及母液温度的确定 (21)4.2 热量衡算 (23)4.2.1输入热量 (23)4.2.2 输出热量 (26)第五章硫酸铵生产的主设备计算 (28)5.1 饱和器 (28)5.2 除酸器 (30)5.3 干燥器 (32)5.4 结晶槽 (37)第六章中和器法提取粗轻吡啶工艺流程 (39)第七章影响粗轻吡啶生产的因素及其控制 (41)7.1 吸收阶段 (41)7.2 中和及粗轻吡啶分离阶段 (42)第八章中和器的物料平衡工艺计算 (43)8.1 母液处理量 (43)8.2 分凝器后氨气分配给中和器的质量分数 (44)第九章回收粗轻吡啶的主要设备计算 (45)9.1 中和器 (45)9.2 冷凝冷却器 (46)9.3 沉淀槽 (46)第十章设计一览表 (47)参考文献 (48)设计体会与收获 (49)致谢 (50)第一章总论1.1概述炼焦化学产品在国民经济中占有重要的地位，炼焦化学工业是国民经济的一个重要部门，是钢铁联合企业的主要组成部分之一，是煤炭的综合利用工业。