炼焦化学产品回收饱和器法生产硫酸铵的操作电子教案.doc

饱和器法生产硫铵的主要操作 （一）生产工艺操作要点及分析 　为了得到优质的硫铵产品，用饱和器法生产硫铵时，要控制好煤气预热的温度，饱和器母液的温度，酸度，密度，杂质，结晶的提取，分离及干燥等操作指标。 1．预热器后的煤气温度 　　预热器后煤气温度是保持饱和器内的水平衡，以防止母液被稀释的关键，其与初冷后的煤气温度及煤气在鼓风机内的温升及是否生产吡啶有关，煤气预热温度按饱和器热量平衡计算确定。当煤气在初冷器内冷却至35℃时，如采用离心式鼓风机输送，预热器前煤气温度一般在50℃左右。为了蒸发饱和器中多余水分，，进入饱和器的煤气必须经过预热，。为不使预热温度过高，影响硫铵质量，除降低初冷器后煤气温度外，必须严格控制进入饱和器的水量，如冲洗饱和器，除酸器以及离心机内洗涤硫铵的用水量和吡啶生产随脱吡啶母液带入的水等。 　　当不吡啶装置生产时，预热器后煤气温度一般控制为60～70℃。吡啶装置生产时预热器后煤气温度一般控制为70～80℃。 2．母液温度 　饱和器的温度制度是依据饱和器的水平衡制定的。饱和器应在保证母液不被稀释的条件下，采用较低的适宜温度操作，并使其保持稳定。 　 饱和器内母液液面上水蒸汽分压与煤气中水蒸汽分压相平衡时的母液温度为母液最低 温度。但由于煤气在饱和器中停留时间短不可能达到平衡。因比在饱和器内母液适宜温度应比最低温度高。一般母液液面上水蒸汽分压比煤气中水蒸气分压大1.3~1.5倍，此值称为偏离平衡系数，与此相适应的母液温度即为母液的适宜温度。 母液液面上的水蒸汽分压取决于母液的酸度、硫铵的浓度和温度等因素。提高母液酸度和母液中硫铵的含量以及降低母液的温度时，均会使母液液面上的水蒸汽压降低。反之，则使水蒸汽压升高。图4-13为酸度4%和8%的母液温度与母液面上水蒸汽压的关系曲线。 　 煤气中的水蒸汽分压取决于进入饱和器内的煤气、硫酸及离心机洗水带入的水量。带入水量越多，则水蒸汽的分压越大，饱和器内母液的最低温度也就越高。在饱和器操作带入的水量中，以煤气带入水汽量影响最大，此水汽量取决于煤气在初冷器后的温度。图4-14列出了饱和器内母液最低温度ty及偏离平衡系数分别为1.3及1.5时母液适宜温度与初冷器后煤气温度tq的关系曲线。此曲线是按总压力为115kPa、母液中硫铵总量为46%和酸度为6%的条件下绘制的。利用图中曲线，可直接查得在一定的煤气初冷温度条件下，母液的最低温度及适宜温度。? 　图4-13 硫铵母液温度与母液面上水蒸汽压的关系 1—母液的酸度为4%；2—母液的酸度为8% 图4-14 ty和tq及偏离平衡系数之间的关系 1—母液的酸度为4%；2—母液的酸度为8%；ty—饱和器内母液最低温度；tq—初冷器后煤气温度 如当煤气初冷温度tq为32℃时，于图中K=1曲线上可查得母液最低温度为48.3℃，在K=l.3时曲线上可查得母液适宜温度为53.5℃。显然，当煤气初冷温度tq变化时，相应的母液温度值也随之而变化，tq越高，相应的母液温度值越高。反之，则越低。 　生产实践表明，将饱和器母液温度保持在50~55℃(不生产吡啶)或55~60℃(生产吡啶)范围内，对生产大颗粒结晶最为适宜。 3．母液酸度和加酸制度 　母液酸度对硫铵结晶影响较大，母液酸度对硫铵结晶颗粒大小的影响如图4-15所示。酸度大难以获得大颗粒结晶，酸度小时，除使氨和吡啶的吸收不完全外，还容易造成饱和器堵塞。当母液酸度低于3.5%时，还容易起泡沫，使操作条件恶化。。 　一般情况下，当母液酸度维持在4%～6%或3%～4%是比较合适的。饱和器采用连续加酸制度保证母液适宜的酸度，正常生产加入的硫酸量为中和煤气带入饱和器的氨量。并定期进行大加酸和深度加酸，用水和蒸汽冲洗，以消除器内沉积的结晶，大加酸一般将母液酸度提高到12%—14%，深度加酸一般将母液酸度提高到20%～25%。 图4-15 母液酸度对硫铵结晶颗粒大小的影响 4．母液的循环搅拌 　为使饱和器母液酸度和温度均匀，结晶颗粒能在母液中呈悬浮状态，最有效的措施就是对母液进行搅拌，对饱和器母液应作平稳的等速搅拌，能克服晶体表面上液膜阻力，增加晶体增长的速度。采用母液循环搅拌，同时还可减轻饱和器的堵塞，结晶颗粒增大后也相应地提高了离心机的处理能力。 　 鼓泡式饱和器用循环泵将循环母液打入饱和器内的喷射器进行搅拌，母液循环量应不小于鼓泡式饱和器内母液客积的2-3倍。喷淋式饱和器是用泵将循环母液和二次母液喷淋与煤气接触后通过饱和器内的降液管进入结晶室底部进行搅拌，母液循环量为15000～16000l/1000m3 5．母液中的结晶浓度 　母液中结晶浓度—晶比要控制适当，晶比太大时，相对减少了氨与硫酸反应的容积，不利于氨的吸收，并使母液搅拌的阻力加大，导致母液搅拌不良