煤化工工藝學(xué)課件43 氨的回收

1、 4 4、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制 43 氨和吡啶的回收 43 氨和吡啶的回收1.氨必須回收的原因氨被終冷水吸收，在涼水架噴灑冷卻時(shí)又解吸進(jìn)入到大氣，造成污染。氨與氰化氫化合，生成溶解度高的復(fù)合物，從而加劇了腐蝕作用。煤氣中的氨在燃燒時(shí)會(huì)生成有毒的、有腐蝕的氧化氮。氨在粗苯回收中能使油和水形成穩(wěn)定的乳化液，妨礙油水分離。2.氨和吡啶回收的原理 水洗吸收NH3+H2O NH3H2O NH4+ + OH-在低于60時(shí)（為了減少鹽類的水解），使用硫酸或者磷酸做吸收劑3.回收氨的方法 磷酸吸收法（無水氨的生產(chǎn)） 硫酸吸收法（硫酸銨的生產(chǎn)） 飽和器法無飽和器法（酸洗塔法）無水氨

2、的生產(chǎn)（弗薩姆法）工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)：產(chǎn)品：液氨產(chǎn)品：液氨設(shè)備簡單，但氨氣腐蝕性強(qiáng)，材質(zhì)要求高。設(shè)備簡單，但氨氣腐蝕性強(qiáng)，材質(zhì)要求高。原理：原理：利用利用磷酸銨磷酸銨的選擇吸收的特點(diǎn)：的選擇吸收的特點(diǎn)：磷酸的銨鹽磷酸一銨鹽NH4H2PO4：高溫時(shí)很穩(wěn)定磷酸二銨鹽（NH4）2HPO4：高溫時(shí)不穩(wěn)定磷酸三銨鹽（NH4）3PO4：很不穩(wěn)定貧氨溶液解吸（190）吸收（4060）NH3 + NH4H2PO4(NH4)2HPO4富氨溶液弗薩姆法原理圖：貧氨溶液（高溫）貧氨溶液（低溫）富氨溶液（低溫）富氨溶液（高溫）降溫升溫解吸塔（高溫）吸收塔（低溫）解吸氨吸收氨-NH3+NH3工藝流程圖焦 爐 煤 氣焦

3、爐 煤 氣溶 液 槽焦 油 槽除 焦 油 器氫 氧 化 鈉 槽冷 凝 器塔餾精器凝冷解 吸 塔蒸 脫 器貧 富 液 冷 卻 器貧 液 冷 卻 器吸 收 塔磷 酸 槽11818019618713540135圖 4-13無 水 氨 的 生 產(chǎn) 工 藝 流 程液 氨 產(chǎn) 品蒸 汽廢 水蒸 汽給 料 槽蒸 汽吸收塔（2）：鼓風(fēng)機(jī)后經(jīng)電捕焦油的焦?fàn)t煤氣，進(jìn)入吸收塔，在50，用泵打貧氨溶液入吸收塔噴灑，煤氣與噴灑液逆向接觸，煤氣中99%以上的氨被吸收，吸收塔底產(chǎn)生富氨液。貧富液換熱器（4）：富液與貧液經(jīng)貧富液換熱器進(jìn)行換熱，富液被升溫，送往解吸塔解吸氨；貧液被降溫，送往吸收塔吸收氨。（）蒸脫器（5）：用直

4、接蒸汽將溶液中酸性氣體蒸出后返回吸收塔。解吸塔（6）：富液經(jīng)冷凝器與氨蒸汽換熱升溫至180后在解吸塔上部噴灑，與塔底直接過熱蒸汽逆流接觸，將富氨液中的氨解吸出來，塔底得到約為196的貧液，送往吸收塔循環(huán)使用。冷凝器（7）：解吸塔塔頂氨蒸汽與富液換熱。氨蒸汽被冷凝冷卻至135 左右，富液被加熱至180 左右。精餾塔（9）：氨蒸汽經(jīng)冷卻冷凝后得氨水，經(jīng)給料槽后用泵打入精餾塔，塔底通入過熱直接蒸汽，精餾后塔頂產(chǎn)生99.8%的純氨氣。飽和器法生產(chǎn)硫酸銨工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)原理：用硫酸過飽和過程吸收氨，飽和器內(nèi)就析出結(jié)晶，結(jié)晶在結(jié)晶槽成長。飽和器法生產(chǎn)硫酸銨、顆粒小。飽和器特點(diǎn)一器兩用：一是吸收氨和吡啶堿；

5、二是硫銨結(jié)晶。簡述流程圖4-7 飽和器法生產(chǎn)硫酸銨的工藝流程母液槽煤氣煤氣酸庫來硫酸蒸汽氨氣去吡啶裝置煤氣預(yù)熱器飽和器除酸器結(jié)晶槽離心機(jī)螺旋輸送機(jī)沸騰干燥機(jī)送風(fēng)機(jī)熱風(fēng)機(jī)旋風(fēng)機(jī)排風(fēng)機(jī)滿流槽結(jié)晶泵循環(huán)泵硫酸銨槽母液泵細(xì)粒硫酸銨槽硫酸銨包裝機(jī)膠帶運(yùn)輸機(jī)硫酸高位槽o其生產(chǎn)工藝流程: 由鼓風(fēng)機(jī)來的煤氣，經(jīng)電捕焦油器后，進(jìn)入煤氣預(yù)熱器。在此用間接蒸汽加熱煤氣到6070或更高一些的溫度，其目的是為了蒸發(fā)飽和器多余的水分，保持飽和器內(nèi)的水平衡。預(yù)熱后的煤氣沿飽和器中央煤氣管進(jìn)入飽和器，經(jīng)分配傘從酸性母液中鼓泡而出，并同時(shí)吸收煤氣中的氨。煤氣出飽和器后進(jìn)入除酸器，捕集其夾帶的酸霧后，送往粗苯工段。飽和器后煤氣含

6、氨一般不大于003m3。 o 飽和器母液中不斷有硫銨生成，在硫銨濃度高于其溶解度時(shí)，就析出結(jié)晶，并沉淀于飽和器底部。其底部結(jié)晶將結(jié)晶抽送到結(jié)晶槽，使結(jié)晶成長，沉降于底部。結(jié)晶槽底部硫銨結(jié)晶放到離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心分離。濾除母液，并用熱水洗滌結(jié)晶，以減少硫銨表面上的游離酸和雜質(zhì)。離心分離的母液與結(jié)晶槽滿流出的母液一同自流回飽和器中。 o 從離心機(jī)分離出的硫銨結(jié)晶經(jīng)皮帶送到干燥器去，用熱空氣干燥后再用翻斗提升機(jī)送入硫銨貯槽，經(jīng)包裝稱量入成品庫。o 飽和器內(nèi)所需補(bǔ)充的硫酸，由硫酸倉庫送至高位槽，再自流入飽和器。o 煤氣預(yù)熱器（煤氣預(yù)熱器（1）：）：由鼓風(fēng)機(jī)來的煤氣，經(jīng)電捕焦油器后，進(jìn)入煤由鼓風(fēng)機(jī)來的煤氣

7、，經(jīng)電捕焦油器后，進(jìn)入煤氣預(yù)熱器（氣預(yù)熱器（1）。在此用間接蒸汽加熱煤氣到）。在此用間接蒸汽加熱煤氣到6070或更或更高一些的溫度，其目的是高一些的溫度，其目的是為了蒸發(fā)飽和器多余的水分為了蒸發(fā)飽和器多余的水分，保持飽保持飽和器內(nèi)的水平衡和器內(nèi)的水平衡。煤氣預(yù)熱器為列管式換熱器，煤氣走管內(nèi)，煤氣預(yù)熱器為列管式換熱器，煤氣走管內(nèi)，管外通蒸氣。管外通蒸氣。除酸器（除酸器（7 7）: :除酸器作用是捕集飽和器后煤氣夾帶的酸滴。除酸器作用是捕集飽和器后煤氣夾帶的酸滴。飽和器（飽和器（2）：）：預(yù)熱后的煤氣沿飽和器中央煤氣管進(jìn)入飽和器，經(jīng)預(yù)熱后的煤氣沿飽和器中央煤氣管進(jìn)入飽和器，經(jīng)分配傘從酸性母液中鼓泡

8、而出，并同時(shí)吸收煤氣中的氨。分配傘從酸性母液中鼓泡而出，并同時(shí)吸收煤氣中的氨。飽和飽和器是生產(chǎn)硫銨的最主要設(shè)備，有內(nèi)部帶除酸器的、中央帶由機(jī)器是生產(chǎn)硫銨的最主要設(shè)備，有內(nèi)部帶除酸器的、中央帶由機(jī)械攪拌等型式械攪拌等型式.結(jié)晶槽（結(jié)晶槽（3 3）：）：飽和器母液中不斷有硫銨生成，在硫銨濃度高于其飽和器母液中不斷有硫銨生成，在硫銨濃度高于其溶解度時(shí)，就析出結(jié)晶，并沉淀于飽和器底部。其底部結(jié)晶由溶解度時(shí)，就析出結(jié)晶，并沉淀于飽和器底部。其底部結(jié)晶由結(jié)晶泵送到結(jié)晶槽，使結(jié)晶成長，沉降于底部。結(jié)晶泵送到結(jié)晶槽，使結(jié)晶成長，沉降于底部。 離心機(jī)（離心機(jī)（5 5）：）：結(jié)晶槽底部硫銨結(jié)晶放到離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心

9、分離。結(jié)晶槽底部硫銨結(jié)晶放到離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心分離。濾除母液，離心分離的母液與結(jié)晶槽滿流出的母液一同自流回飽濾除母液，離心分離的母液與結(jié)晶槽滿流出的母液一同自流回飽和器中。和器中。 干燥器（干燥器（7 7）：）：從離心機(jī)分離出的硫銨結(jié)晶經(jīng)皮帶送到干燥器去，從離心機(jī)分離出的硫銨結(jié)晶經(jīng)皮帶送到干燥器去，用熱空氣干燥后再用翻斗提升機(jī)送入硫銨貯槽，經(jīng)包裝稱量入成用熱空氣干燥后再用翻斗提升機(jī)送入硫銨貯槽，經(jīng)包裝稱量入成品庫。品庫。操作條件（酸洗條件）a:溫度（5055 ） 為得大結(jié)晶顆粒，在較低溫度下操作適宜。但為了保持水平衡應(yīng)高于4550.b:酸度 飽和器的酸度要保持過量，以防止水解和改善氨的回收，但酸

10、度高結(jié)晶顆粒小，需要綜合考慮。C:雜質(zhì) 母液中雜質(zhì)對(duì)飽和器操作不利。d:攪拌 攪拌利于獲得大的結(jié)晶顆粒（泡沸傘和母液循環(huán)泵）無飽和器法生產(chǎn)硫酸銨工藝特點(diǎn)原理：利用硫酸做吸收劑，在噴灑式酸式塔內(nèi)，不飽和過程吸收氨，不飽和硫酸銨溶液在結(jié)晶槽中結(jié)晶。結(jié)晶顆粒比飽和器法生產(chǎn)的硫銨顆粒大工藝流程 廢 水蒸 汽廢 氣空 氣煤 氣蒸汽過 濾 水去 吡 啶 裝 置 的母 液脫 氨 煤 氣硫 酸自 吡 啶 裝 置自 母 液 槽焦 油 分 離 器蒸 汽 噴 射 器冷 凝器熱 風(fēng) 爐結(jié) 晶 干 燥 器離 心 機(jī)供 料 槽滿 流 槽 母 液 泵滿 流 槽結(jié) 晶 母 液 泵供 結(jié) 晶 母 液 泵一 段 母 液 循 環(huán) 泵二 段 母 液 循 環(huán) 泵母 液 循 環(huán) 槽蒸 發(fā) 器母 液 加 熱 器循 環(huán) 泵結(jié) 晶 槽過 濾 水煤 氣酸洗塔除 酸 器圖 4-9無 飽 和 器 法 生 產(chǎn) 硫 酸 銨 工 藝 流 程硫 酸 銨酸洗塔（1）： 煤氣進(jìn)入酸洗滌塔下段，煤氣入口處及下段用游離酸度為2.5的硫銨母液噴灑，煤氣中氨大部分在此被吸收下來，此段得到的硫銨濃度為40%左右，尚未達(dá)到飽和，這樣使蒸發(fā)水分的耗用蒸汽量小，又不致造成堵塞。上段噴灑的母液酸度為3.0，以吸收煤氣中的剩余氨及輕質(zhì)吡啶.酸洗塔兩段都有獨(dú)自的噴灑系統(tǒng)。母液加熱器（4）： 母液循環(huán)槽內(nèi)硫酸銨含量達(dá)40%時(shí)母液用結(jié)晶泵送至加熱器，連