对于提高硫铵产率的探讨.doc

1、1. 硫铵简介与硫铵质量标准2硫铵生产方法简介四种硫铵生产工艺老式的饱和器法酸洗法喷淋饱和器法间接饱和器法3.硫铵工段饱和器的选择4.硫铵结晶原理 10 与硫铵结晶影响因素温度的影响搅拌对结晶的影响结晶浓度的影响配煤水分的影响酸度与酸种的影响46 煤气初冷方式的影响47 喷洒液成分的影响48 煤气脱硫位置的影响剩余氨水蒸氨尾气直接进入饱和器的影响杂质的影响外送聚合物中硫铵含量高的影响1 绪论1硫铵简介与硫铵质量标准硫铵俗称肥田粉，分子式为（NH4）2SO4，相对分子质量 :（根据 1989 年国际相对原子质量），白色粉状结晶，密度（ 20），熔点为 531±2，235分解。硫铵的水溶

2、液为酸性， 1%溶液的 PH 值为。硫铵的结晶热为KJ/Kg，溶解热为 Kg。硫铵与碱类（烧碱、石灰）作用放出氨， 通常不稳定， 在 100时开始分解。纯品是无色斜方晶体， 易溶于水， 水溶液带有辛辣的碱味。 工业用硫铵为白色结晶。农业用硫铵晶体因生产中带入杂质的原因带黄色或棕色，是酸性肥料。纯态硫铵为无色菱形晶体， 含一定水分的硫铵堆积重度随结晶颗粒的大小波动于 780 830kg/m3 之间。化学纯的硫铵含氮量为 %。硫铵结晶能吸收空气中的水分而结成块状， 在空气湿度大， 结晶颗粒小和含水量高时尤甚。 潮湿的硫铵对钢铁水泥和麻袋等有腐蚀性。焦化厂生产的硫铵， 由于杂质的影响往往带有绿色、

3、蓝色或灰色， 结晶多为针状、片状或粉末状，成型的颗粒小。按照质量标准 GB535-88，硫铵的质量等级按以下划分5 :农业品指标名称工业品一级品二级品氮含量（以干基计） %水分（ H2O）%游离酸（ H2SO4）含量 %铁（ Fe）含量 %砷（ As）含量 %重金属含量 （以 Pb 计）%睡不溶物含量 %表 2注:硫铵作农业用时可不检验铁、砷、重金属和水不溶物含量等指标。但按照质量标准 GB535-1995，（本标准适用于由合成氨与硫酸中和所制得的硫铵、炼焦所制得的副产硫铵和其他副产硫铵。 ）硫铵质量应符合下表要求 6。指标项目优等品一级品合格品外观氮含量（以干基计）%水分（ H2O） %游离

4、酸（ H2SO4）含量 %铁（ Fe）含量 %砷（ As）含量 %重金属含量 （以 Pb 计）%睡不溶物含量 %白色结晶，无可见杂质表 3可见对硫铵质量的标准在近年已略有提高，故改进工艺，提高硫铵产品质量与产量就成了各生产厂家的迫切要求。2硫铵生产方法简介 7生产硫铵的方法及途径很多， 除了焦化厂中回收氨的硫铵工艺，还有以合成氨为原料生产硫铵的工艺等等。另外，最新开发的硫铵生产工艺为硫铵提供了新的来源，如开封开化 （集团）有限公司硫酸厂将副产的亚硫铵产品用过量的硫酸分解，吸吸再用气氨中和过量的硫酸，制得合格的液体硫铵。液体硫铵经浓缩、冷却结晶分离，即可得到固体硫铵，此工艺既解决了尾气二氧化碳的

5、污染问题，又解决了原亚铵产品的滞销问题。在焦化厂的硫铵工艺中，焦炉煤气净化车间 （又称化学产品回收车间）中洗氨工段（又称硫铵工段）里面，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6070，使煤气进入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。饱和器母液中不断有硫铵生成， 在硫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

6、淀于底部。结晶槽底部硫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。氨水洗涤含硫烟气发制取硫铵。将发电厂的热烟气经除尘后进入预洗涤器，与硫铵包和溶液并流接触。 饱和溶液中水的蒸发而析出硫铵结晶， 预洗涤液流入贮槽，由循环泵进行循环洗涤， 在吸收器中形成的全部硫铵就在预洗涤液中结晶而得产品。四种硫铵生产工艺经引进消化和自主开发， 我国已掌握了多种氨回收技术， 仅硫铵工段就有四种不同工艺。即老式

7、饱和器法，喷淋饱和器法和间接饱和器法，酸洗法。老式的饱和器法老式的饱和器法也称半直接饱和器法生产硫铵，一些老的焦化厂多采用此种工艺。其工艺特点是，由上个工段来的煤气了经煤气预热器至饱和器的中央导管，经分配伞穿过母液层鼓泡而出。煤气中的氨被循环的硫酸及其母液吸收而成硫铵。脱氨后的煤气经除酸器分离夹带的酸雾后进入下一工段， 沉积于饱和器底的硫铵结晶用结晶泵抽至结晶槽，经离心分离干燥后得到成品硫铵。这种饱和器既是吸收设备， 又是结晶设备， 吸收与结晶都在饱和器内， 不能分别控制，因此不能得到大颗粒的结晶。 煤气要经过分配从母液层鼓泡而出， 因此煤气系统阻大，使得煤气鼓风机要提供较大的压头，硫铵的质量

8、也差。酸洗法酸洗法硫铵即无饱和器法生产硫铵，它分为氨的吸收、 蒸发、结晶和分离干燥。氨的吸收过程主要是在酸洗塔中进行。酸洗塔为两段喷塔，下段用酸度为%的母液喷洒，上段用酸度为3%的母液喷洒。出酸洗塔的煤气经除酸器后进入下一工段。从酸洗塔来的不饱和硫铵母液送至结晶槽，在此进行蒸发、浓缩、结晶，使硫铵母液达到饱和或过饱和，并使结晶颗粒长大。 含有小颗粒的硫铵结晶母液上升至结晶槽顶部， 通过母液循环泵经过母液加热器后进入蒸发器，依靠真空蒸发而浓缩母液， 浓缩后的母液再流至结晶槽。通过母液的循环浓缩， 使硫铵结晶颗粒不断长大， 长大的硫铵结晶沉积在结晶槽底部，用结晶泵抽至供料槽， 经离心分离，干燥得成

9、品硫铵。酸洗法的特点 :吸收和结晶在不同设备中进行。操作条件可以分别控制，能够得到大颗粒的硫铵结晶， 且提高了硫铵的质量。 酸洗塔是空喷塔， 煤气系统阻力小，但酸洗法工艺流程长，占地多，投资大。喷淋饱和器法喷淋式饱和器全部采用不锈钢制作，喷淋式饱和器由上部的喷淋 （吸收）室与除酸器和下部的结晶室组成，体外有整体保温层。吸收室由本体、环形室、母液喷淋管组成。 煤气进入吸气室后分成两股， 在本体与内筒体间形成的环形室内流动，与喷淋管喷出的母液接触，然后两股汇成一股进到饱和器的后室，被喷洒管喷出的二次母液喷淋， 进一步吸收煤气中的氨， 再沿切线方向进入内筒体内置除酸器，旋转向下进入内套筒，由顶部煤气

10、出口排出。煤气阻力为2。外套筒与内套筒间形成旋风式除酸器， 起到除去煤气中夹带的液滴的作用。 在煤气入口和煤气出口间分隔成两个弧形分配箱， 其内置喷嘴数个， 朝向煤气流。 在吸收室的下部设有母液满流管， 控制吸收室下部的液面， 促使煤气由入口向出口在环形室内流动。吸收室以降液管与结晶室连通， 循环母液通过降液管从结晶室的底部向上返，搅拌母液，硫铵晶核不断生长和长大，同时颗粒分级，饱带有小颗粒的母液上升至结晶室上部， 大部分至母液循环泵， 少部分至母液加热器， 用蒸汽加热使母液温度升高。 一方面溶解母液中的小颗粒结晶， 减少晶核数量， 另一方面保持饱和器内的水平衡（或用煤气预热器维持水平衡） ，

11、混合后的两部分母液进入大的母液循环泵， 送经饱和器的上段进行循环、 喷洒。大颗粒结晶从结晶室下部抽出。在煤气入口和煤气出口、 结晶室上部设有温水喷淋装置， 以清洗吸收室和结晶室。饱和器的上段设满流管， 保持液面并封住煤气， 使其不能进入下段， 母液在上段与下段之间不断循环， 使母液中的晶核不断长大， 沉降在结晶室底部， 用结晶泵抽至结晶槽，经离心分离，干燥后得成品硫铵。虽然吸收与结晶分开，但仍在一个设备内， 虽然操作条件不能分别控制， 但结晶颗粒的长大， 一方面依靠母液的大量循环搅拌， 促使结晶颗粒增大， 另一方面结晶室的容积较大， 有利于晶核的长大，通过自然分级从结晶室的底部可抽出较大的颗粒

12、的硫铵结晶。喷淋式饱和器生产硫铵工艺， 具有煤气系统阻力小， 结晶颗粒较大、 硫铵质量好。工艺流程短、易操作、设备使用寿命长特点。国内有多种自行设计制造的此种饱和器投入使用。间接饱和器法此法类似于半直接法饱和器法。用洗涤液蒸出的气体生产硫铵，故称间接法。该法操作温度高（ 100左右）用热空气进行母液搅拌，不设结晶泵，用热空气提料。由于是用氨汽来生产硫铵， 操作温度高，而饱和器尺寸又不比半直接法小，所以材质要求高，投资大。该法回收氨是经过洗氨-蒸氨 -硫铵，流程长，能耗大，如果仅从生产硫铵的角度来讲，用此方法生产硫铵值得进一步探讨。3.硫铵工段饱和器的选择8焦炉煤气先后通过硫铵工序的煤气预热器、

13、 饱和器和除酸器时， 由于预热器和除酸器的结构比较简单，产生的阻力相对较小（约） ，且较为稳定。即使因焦油沉积而引起系统阻力增加时， 只须用蒸汽吹扫后就能恢复正常。 因此，阻力增加的关键环节就是饱和器。因此选择合适的饱和器是硫铵工段的重要任务。目前比较成熟的生产里技术主要采用的都是新式饱和器法， 即喷淋式饱和器和间接饱和器法，(1)设备防腐制作。喷淋式饱和器集酸洗、除酸和结晶于一体设备直径较小。现在喷淋式饱和器采用全不锈钢 316L 制作，从耐腐蚀性能来说，使用多年也没 (2 喷淋式饱和器系统的煤气力仅为 2kPa可大幅度降低煤气鼓风机的压头从而减少耗电量。(3)维护费用。喷淋式饱和器不需要频

14、繁检修，大修期为10 年，可极大地降低设备的维护费用。(4)硫铵质量。喷淋式饱和器的液位高，当母液喷淋煤气，吸收其中的氨气，生成硫铵结品后， 结晶需先进入锥形降液管再徐徐落入结品室， 在结晶室中再通过搅拌，结晶时间很长， 所以生产的硫铵颗粒大， 粒径可达 1mm，而且质量好。合上述几点可见， 喷淋式饱和器集酸洗、 除酸和结晶在一个设备中， 不仅减少煤气系统阻力，缩短了工艺流程，减少了占地，又降低了维护费用，生产出高质量的硫铵。 对于新建设的硫铵工段， 建议采用喷淋式饱和器， 以利于提高硫铵产量产率。4.硫铵结晶原理 10 与硫铵结晶影响因素硫铵的产率产量跟硫铵的结晶息息相关。硫铵的结晶属于反应

15、过程,主要由反应、过饱和溶液的形成、 晶核的产生和晶体的成长几个阶段组成。随着反应的进行 ,形式过饱和溶液 ,达到一定过饱和度时,析出固相微观晶粒 ,这是晶核的形成过程 ,也称为初级成核 ,接着是晶核的长大也称为晶体的生长过程。同时 ,由于晶液的流动 ,晶体之间及晶体与设备之间的摩擦、 碰撞 ,液体对晶体表面的冲刷 ,又产生新的晶核 ,称为二次成核。通常晶核的形成和晶体的成长是同时进行的。在结晶过程中 ,无论是晶核的形成 ,还是晶核的生长 ,都要消耗溶液中的溶质 ,均以一定的过饱和度为推动力。每一粒晶体都是由一粒晶核生长而成的 ,在一定条件下 ,如果晶核成核速率越大 ,晶核的生成量越多 ,溶液

16、中有限的溶质要同时供应大量的晶核生长 ,晶核的生长速率就越慢 ,结果导致大量的细小结晶 ;反之 ,晶核的生成量越少 , 结晶粒度就会长得越大。 可见晶核的生成速率和晶核的生长速率是此消彼长的关系 ,如能控制这两种速率 ,便可控制结晶的粒度。 此外 ,结晶条件对产品的粒度也有很大的影响 ,如温度、搅拌、酸度、杂质等都以一定的方式影响结晶过程。下面表 4 是硫铵产品结晶异常颜色与影响因素的对应关系11 ：产品异常颜色母液状况影响因素控制措施扫电捕焦油器暗黄色、灰色黑色母液中焦油含量高勤捞酸焦油母液中含铜盐副产物控制浓硫酸铜盐含量淡红色局部碱性、淡橘红色Cu2Fe（CN）6 控制母液酸度 46局部碱

17、性、黑色，产母液中生成副产物：防止氨气冷凝液（浓无色、放置后生大量泡沫，酸焦油4 2FeFe（ CN） 、氨水）进入饱和变蓝色(NH )无法分离33器Fe(OH)、Al(OH)表 4温度的影响氨在液相中的浓度受亨利定律12支配，煤气中氨含量与煤气集合温度、 冷凝液氨含量存在如下关系。图 1 不同温度下煤气中含氮量与冷凝液中含氨量的平衡关系由图 1 可以看，出煤气集合温度越高， 煤气中氨含量越高； 冷凝液氨含量越高，煤气中氨含量也越高。煤气集合温度下降，煤气中水汽含量大幅度降低，水汽冷凝时溶有大量挥发性氨盐， 同时由于冷凝液温度降低， 溶液表面的氨分压下降，使部分氨由气相转移到液相中， 冷凝液含

18、氨量增加， 这样造成煤气中氨含量下降，直接影响了硫铵产量。 在对相关数据分析的基础上， 通过理论计算和实际收率的长期比较得到经验数据：硫铵产率与煤气集合温度间存在明显的线性关系，煤气集合温度每下降 l，硫铵产率下降 %，具体见图 2。煤气集合温度及喷洒液氨含量变化对硫铵产量 (产率 )变化的影响在实际生产中得到验证，根据对某 60 万 t/a 焦化企业横管初冷器运行前后数据分析对比，图 2 煤气集合温度与硫铵产率关系煤气集合温度由28下降到20 的情况下，煤气中的氨含量下降约lg/Nm( 计算硫铵理论产量，与实际产量基本吻合)，硫铵收率平均下降 %，与中图2 的结论相吻合；开工初期初冷器喷洒液

19、氨含量基本为零的情况下，煤气含氨最低数据比煤气集合温度 20时下降高达 2g/Nm ，硫铵收率下降约 %，与上述结论基本吻合。横管初冷器运行前后硫铵产量变化情况见图3。图 3 横管初冷器运行前后硫铵产量变化硫铵在母液中的溶解度， 随着温度升高而增加。 但饱和器内母液温度的高低，是取决于饱和器的水平衡。 母液温度过高过低都不利于晶体的成长。 但母液过高时，虽然由于母液黏度降低而增加了硫铵分子间晶体表面的扩散速度， 有利于晶体长大。但母液温度过高时，硫铵在母液中的溶解度很大，当温度波动时，造成局部过饱和现象， 促使大量晶核形成， 这样就得不到大颗粒晶体。 饱和器中的水分是由煤气、 氨气和硫酸带人的

20、。 为了蒸发饱和器的多余水分， 保持饱和器内的水平衡以防止母液被稀释。一般要求进入饱和器的煤气必须预热到60-70 度。而饱和器母液应该在保证不被稀释的条件下，保证较低的操作温度，以50 55 度为宜。饱和器内的母液液面上的水蒸气分压与煤气的水汽分压相平衡时的母液温度为最低温度， 根据水平衡可求出煤气的露点及煤气中的水汽分压，母液液面上的水汽分压一般为煤气 6 中的水汽分压的倍， 与此相应的母液温度即为母液的适宜温度。搅拌对结晶的影响由结晶理论可知晶核的成长是基于晶核界面上的浓度差，使溶液中溶质分子扩散到晶核表面上，由于晶核表面常有液膜生成， 溶质分子不易扩散到晶核表面。同时，有了外加的搅拌，

21、还可以减少饱和器内部各部位温度和浓度不均匀的程度，易于增大硫铵分子的颗粒，加大母液循环也有利于制取大颗粒的硫铵结晶。结晶浓度的影响母液中的结晶浓度是指母液中所含结晶的体积对母液与结晶总体积的百分比。为有利于氨和吡啶的吸收， 减少搅拌阻力和有利于结晶的长大，晶比不宜过大，而晶比太小，则不利于结晶的长大，因此一般控制晶比在40% 50%。配煤水分的影响 13炼焦生产过程中， 配合煤中水分含量的多少， 不仅对影响焦炉正常的加热温度和操作规程的执行造成影响， 而且对剩余氨水的产生量起决定作用， 配合煤中水分含量增加 1%，剩余氨水对装煤量的产率也增加 1%。经过长期的跟踪观察，配煤水分对硫铵产量 (产

22、率 )有一定的影响，配煤水分正常情况下为 8%10%，剩余氨水产率为 10%14%，由于各方面的原因，配煤水分有时高达 13%，配煤水分越高，硫铵产量 (产率 )越低。从理论上说，对采用间接式初冷工艺的装置，煤气初冷过程中产生的冷凝液中氨质量浓度为 6 7g/L，与荒煤气管排出的焦油氨水混合后则氨的浓度降为 L(某焦化厂分析数据 )，经过测算在生成氨总量不变的情况下，配合煤中水分含量增加 1%，煤气中的氨体积分数下降约 Nm，硫铵产率下降约 %，从硫铵产率与配煤水分的散点图 (图 4)可以看出，在正常生产过程中，硫铵产率与配煤水分问存在明显的线性关系，变化趋势与理论分析数据基本吻合。图 4 硫

23、铵收率与配煤水分的散点酸度与酸种的影响 14-15母液酸度对硫铵结晶有一定的影响 ,随着母液酸度的提高 , 溶解在母液中的硫铵数量增加，结晶的平均粒度下降 ,晶体形状也从长宽比小的多面颗粒转变为有胶结趋势的细长六棱柱形 ,甚至是针状。这是由于当其他条件不变时 ,母液的介稳区随着酸度增加而减小 ,不能保持所必需的过饱和程度。同时 ,随着酸度的提高 , 母液黏度增大 ,增加了硫铵分子的扩散阻力 ,阻碍了晶体的正常成长。 但是 ,母液的酸度也不宜过低 ,否则除使氨的吸收率下降外 ,还易造成饱和器堵塞。特别是当母液搅拌不充分或酸度波动时 ,可能在母液中出现局部中性区甚至碱性区 ,从而导致母液中的铁、铝

24、离子形成氢氧化铁及氢氧化铝等沉淀 ,进而生成亚铁氰化物 ,使晶体着色并阻碍晶体成长。另外 ,当酸度低于 %时 ,因母液密度下降易产生泡沫 ,使饱和器操作恶化。一般情况下，母液酸度维持在 4% 6%比较合适。硫酸的选择焦化生产硫铵一般采用:(1).浓度为 7578%的塔式酸；(2).浓度为 9398%的接触法硫酸；（ 3).少量使用精苯的再生酸掺入到新酸中。 其中塔式酸一般含有铅、 砷及氮的氧化物等杂质。 氮的氧化物在操作过程中会转入煤气中， 其他杂质会影响硫铵的晶体和颜色， 同时不利于获得大颗粒的结晶。 此外，还会使饱和器的母液生成泡沫影响安全生产。 精苯车间的再生酸对钢材有着强烈的腐蚀作用，

25、 其中所含有的焦油酸和磺酸， 在硫铵结晶时严重污染环境， 因此应于新酸混合均匀使用。 浓硫酸具有含杂质少， 带入饱和器的水分也少， 且加入饱和器有较高的稀释热， 可减少煤气预热器的负荷等优点。综上述，针对酸度问题可以采取以下措施来提高结晶率与产率：（1）适当控制饱和器母液酸度,使其维持在 4%6%范围内比较合适 ,可使铁盐溶于母液。（2）任何情况下不能使用在饱和器内加氨水的办法补充循环母液,以避免含有氯盐的氨水送入母液。同时,还应使用工业水洗涤离心机和除酸器等。（3）通过满流槽或母液贮槽定期的除去成胶质体的杂质和酸焦油。（4）操作人员按时巡回检查,发现异常 (如母液起泡沫等 )说明母液比重下降

26、 ,及时调整工艺及加酸时间。（5）加酸工艺的改进16：在正常生产中 ,为保持母液酸度在4%6%的范围内 ,只需连续向饱和器内加入硫酸中和煤气中的氨。但每隔12d,需加入酸使母液酸度为 12%14%,并用热水冲洗 ,以消除装置内沉积的结晶。每周还需加入酸使母液酸度为20%-25%,此时硫铵大量转变为硫酸氢铵,用热水冲洗 ,可彻底地溶解沉积的结晶。加酸的位置不同,对饱和器本体的影响也不同。采取中加酸时母液酸度为 12%14%，大加酸时为 18% 22%。46 煤气初冷方式的影响煤气初冷是指出炉煤气通过集气管喷洒氨水和设置初冷器将出炉煤气由500 800降到 20左右的处理过程。初冷器的冷却方式通常

27、有间接式、直接式、间一直结合式 3 种。冷却设备有直冷式喷淋塔、 立管式初冷器和横管式初冷器。采用饱和器生产硫铵法脱氨时，初冷工艺一般采用间接式冷凝冷却工艺，冷却水与煤气通过换热器完成两相问的传热，由于煤气在初冷过程中有大量的萘的结晶析出，所以采用立管式初冷器的工艺一般要求初冷器后煤气集合温度25，以防止冷凝液管线堵塞。 而在采用横管多级喷洒洗萘初冷器的工艺中，由于喷洒液对萘的吸收而大大降低了萘结晶堵塞管道，煤气集合温度可降低到20左右。 氨在液相中的浓度受亨利定律支配，采用间接式冷凝冷却工艺，初冷器排出的焦油氨水冷凝液含有(NH4)2S、 NH4CN、 (NH2)2CO，等挥发氨盐，温度降低

28、势必导致煤气中氨浓度的降低。因此，采用立管式初冷器的工艺煤气集合温度高，硫铵产率一般在 %，横管式初冷器后煤气集合温度较低，硫铵产率一般在%，二者硫铵产率相差约 %。47 喷洒液成分的影响 17在采用横管初冷器冷却煤气时，喷洒液含氨量的多少对硫铵产量 (产率 )存在明显的影响， 根据气、液两相平衡原理， 在煤气冷却过程中煤气中大量的氨向液相转移溶于水中， 当前焦化厂广泛采用的喷洒液是剩余氨水， 以经验估计， 剩余氨水含挥发氨计，大约 8 10h 在初冷器喷洒液中氨含量可达饱和 (约 6 9g/L)，循环喷洒液饱和过程煤气中氨流失约 2 Nm 以上。如某焦化厂 60 万 t/a 焦炉系统横管初冷

29、器开工期间， 向水封槽中补充大量新鲜水和剩余氨水， 用于喷洒的冷凝液含氨量偏低， 在煤气冷却过程中煤气中大量的氨向液相转移溶于水中， 煤气含氨量大幅度下降， 测定煤气含氨数据平均 Nm(硫铵理论产量与实际产量基本吻合 )，硫铵产量明显下降，随着系统运行，冷凝液和煤气中的氨含量逐步趋于平衡，硫铵产量趋于稳定， 煤气含氨数据恢复到正常的 8g/Nm ，期间喷洒液成分变化对硫铵产率影响达 % %，随喷洒液含氨量的增加，对硫铵产率的影响程度逐渐变小，具体变化趋势见图 5。图 5 冷凝液信含氨量对硫铵产率影响趋势48 煤气脱硫位置的影响 18在炼焦过程中， 煤中约 30% 35%的硫转化成 H：s 等硫

30、化物，与 NH 和 HCN等一起形成煤气中的杂质， 焦炉煤气中含 HS一般为 58g/Nm 。HCN的浓度为 1Nm。要脱除 H2S和 HCN，必须采用有碱性的脱硫液或脱硫剂，碱源可分为两类：1)外加碱源，如以碳酸钠为碱源的改良法、以碳酸钾为碱源真空碳酸盐，该工艺需不断向脱硫液中补充碱源， 才能保持其碱度及煤气脱硫效果。 这类工艺一般在脱苯装置之后，和硫铵产量 (收率 )没有直接关系。 2)利用煤气中的氨作为碱源，如 AS 循环洗涤法、 HPF 法、 FRC法等脱硫脱氰工艺，这类工艺一般在脱氨装置之前。以氨作碱源的煤气的脱硫脱氰反应如下：NH3+H2SNH4HS2NH3+H2S(NH4)2 S

31、2NH3+CO2NH2COONH4NH3+C02+H20NH4HCO32NH3+C02+H20(NH4)2CONH/COONH4+H20(NH4)2C03(NH4)2S+H2CO3NH4HS+NH4HCO3NH4HS+H2CO3NH4HCO3+H2S由反应式可知， 脱硫液中含氨量的高低， 直接决定了脱硫效率的高低。 在利用煤气中的氨作为碱源脱硫脱氰工艺中， 一般将蒸氨塔蒸出的氨汽兑入脱硫塔前的煤气管道中， 以增加煤气中的氨源 (一般可增加 l3g/Nm)。从而可最大限度地提高脱硫液中挥发氨的含量， 脱硫液的含氨量越高， 反应就能向有利于脱硫的方向进行。同时为满足脱硫工艺要求， 需对进煤气脱硫塔

32、的煤气进行冷却， 并对脱硫富液进行再生，在煤气冷却和脱硫液再生过程中，会造成煤气中氨部分流失，据测算和运行实际煤气中的氨约流失 2Nm，因此，对设有喷淋式饱和器回收氨的工艺，硫铵产量 (产率 )一般较后脱硫装置低 % %。剩余氨水蒸氨尾气直接进入饱和器的影响炼焦生产中，会产生约 10% 14%的剩余氨水，剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、 装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氨水泵内的其它工艺废水。 剩余氨水所含物质包括酚类、 多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等， 一般剩余氨水水质如下： 挥发酚 1300 2500mg/L、氰化物 40100mg/L、硫化

33、物 120250mg/L、氨氮 25004000mg/L、油类 6002500mg/L、吡啶 200500mg/L。剩余氨水的加工和煤气中氨的回收是焦化厂化产生产的重要环节，剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸蒸氨，目前采用鼓泡式饱和器生产硫铵的焦化厂，均将剩余氨水蒸馏成质量分数10%12%的氨汽送往饱和器生产硫铵， 根据理论计算， 在结焦时间和配煤比没有明显变化的情况下，剩余氨水蒸氨对硫铵产率的贡献为%，硫铵产量较蒸氨尾气不生产硫铵增加 10%以上 19 。由于煤气初冷过程和配合煤中的水全部进入了剩余氨水，剩余氨水中的氨又

34、全部通过蒸氨尾气进入饱和器生产硫铵，故煤气初冷方式、 配煤水分、煤气集合温度等因素在剩余氨水蒸氨尾气直接进入饱和器的情况下，不会对硫铵产量 (产率 )造成明显影响。杂质的影响 20溶液中的杂质 ,对结晶过程的所有阶段都产生影响。硫铵母液中杂质的种类和含量 ,主要取决于所采用的工艺流程、硫酸质量、用水质量和设备的防腐质量。母液中所含的可溶性杂质主要有铁、铝、铜、铅、锑、砷等各种盐类,多半来自硫酸、设备腐蚀和工业用水 ,这些离子吸附在硫铵结晶的表面 ,遮盖了结晶表面的活性区域 ,使结晶成长缓慢 ;有时由于杂质在一定晶面上的选择性吸附 ,以致形成细小畸形颗粒。金属离子对硫铵晶体的生长有较大影响,尤其

35、是铁离子影响最大,即使在母液中含量极少,也会使晶体生长速率显著下降。例如三价铁离子会促使介稳区扩大 ,减慢结晶速度 ,在溶液中含量达 %时会促使硫铵结晶变长,而在较高浓度时导致生成针状晶体。这种晶体会在生产过程中大量破碎,使成品硫铵的粒度大幅减小。此外 ,母液中的不溶性杂质如煤焦油雾,有时也会与母液形成稳定的乳浊液附着在晶体表面 ,阻碍晶体生长。母液中的杂质不仅影响硫铵的晶形和晶体成长 ,而且还使单位时间内晶体体积总增长量小于饱和器中硫铵生成量,打破固液平衡 ,使母液的过饱和度升高,不仅使晶体强度降低,同时形成量针状晶核,迅速充满溶液中 ,破坏正常操作。为提高硫铵产率及质量，必须在工艺、设备等方面采取有效措施 ,从根源上减小杂质的进入。外送聚合物中硫铵含量高的影响21稀硫铵原料中含有2%的聚合物 ,在装置生产过程中聚合物在结晶器中积聚,因此必须将在蒸发结晶过程中发生相分离的聚合物及时排出。聚合物自聚合物分离器溢流至聚合物混合器后送到AN 炉子焚烧 ,不可回收 ,若其中硫铵含量高 ,势必影响硫铵收率。5.结语本文综合分析了硫铵生产过程中的可能对硫铵的产率产量造成影响的各项因素，并逐一分析对比，得出其具体的影响程度，并给出相应的解决方案，由于每个焦化厂的实际情况并不相同，也可能会导致硫铵工段工艺的不同，所以