煤化工工艺学幻灯片4.3-氨的回收

§4、炼焦化学产品的回收与精制§4．3氨和吡啶的回收§4．3氨和吡啶的回收1.氨必须回收的原因⑴氨被终冷水吸收，在凉水架喷洒冷却时又解吸进入到大气，造成污染。⑵氨与氰化氢化合，生成溶解度高的复合物，从而加剧了腐蚀作用。⑶煤气中的氨在燃烧时会生成有毒的、有腐蚀的氧化氮。⑷氨在粗苯回收中能使油和水形成稳定的乳化液，妨碍油水分离。2.氨和吡啶回收的原理

水洗吸收NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-※在低于60℃时（为了减少盐类的水解），使用硫酸或者磷酸做吸收剂3.回收氨的方法磷酸吸收法（无水氨的生产）

硫酸吸收法（硫酸铵的生产）饱和器法无饱和器法（酸洗塔法）⑴无水氨的生产（弗萨姆法）①工艺特点：产品：液氨设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。原理：利用磷酸铵的选择吸收的特点：磷酸的铵盐磷酸一铵盐NH4H2PO4：高温时很稳定磷酸二铵盐（NH4）2HPO4：高温时不稳定磷酸三铵盐（NH4）3PO4：很不稳定②工艺流程图吸收塔（2）：鼓风机后经电捕焦油的焦炉煤气，进入吸收塔，在50℃，用泵打贫氨溶液入吸收塔喷洒，煤气与喷洒液逆向接触，煤气中99%以上的氨被吸收，吸收塔底产生富氨液。贫富液换热器（4）：富液与贫液经贫富液换热器进行换热，富液被升温，送往解吸塔解吸氨；贫液被降温，送往吸收塔吸收氨。（）蒸脱器（5）：用直接蒸汽将溶液中酸性气体蒸出后返回吸收塔。解吸塔（6）：富液经冷凝器与氨蒸汽换热升温至180℃后在解吸塔上部喷洒，与塔底直接过热蒸汽逆流接触，将富氨液中的氨解吸出来，塔底得到约为196℃的贫液，送往吸收塔循环使用。冷凝器（7）：解吸塔塔顶氨蒸汽与富液换热。氨蒸汽被冷凝冷却至135℃左右，富液被加热至180℃左右。精馏塔（9）：氨蒸汽经冷却冷凝后得氨水，经给料槽后用泵打入精馏塔，塔底通入过热直接蒸汽，精馏后塔顶产生99.8%的纯氨气。⑵饱和器法生产硫酸铵①工艺特点原理：用硫酸过饱和过程吸收氨，饱和器内就析出结晶，结晶在结晶槽成长。饱和器法生产硫酸铵、颗粒小。饱和器特点一器两用：一是吸收氨和吡啶碱；二是硫铵结晶。②简述流程其生产工艺流程:由鼓风机来的煤气，经电捕焦油器后，进入煤气预热器。在此用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更高一些的温度，其目的是为了蒸发饱和器多余的水分，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，经分配伞从酸性母液中鼓泡而出，并同时吸收煤气中的氨。煤气出饱和器后进入除酸器，捕集其夹带的酸雾后，送往粗苯工段。饱和器后煤气含氨一般不大于0．03／m3。

饱和器母液中不断有硫铵生成，在硫铵浓度高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。其底部结晶将结晶抽送到结晶槽，使结晶成长，沉降于底部。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皮带送到干燥器去，用热空气干燥后再用翻斗提升机送入硫铵贮槽，经包装称量入成品库。饱和器内所需补充的硫酸，由硫酸仓库送至高位槽，再自流入饱和器。

煤气预热器（1）：由鼓风机来的煤气，经电捕焦油器后，进入煤气预热器（1）。在此用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更高一些的温度，其目的是为了蒸发饱和器多余的水分，保持饱和器内的水平衡。煤气预热器为列管式换热器，煤气走管内，管外通蒸气。除酸器（7）:除酸器作用是捕集饱和器后煤气夹带的酸滴。饱和器（2）：预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经分配伞从酸性母液中鼓泡而出，并同时吸收煤气中的氨。饱和器是生产硫铵的最主要设备，有内部带除酸器的、中央带由机械搅拌等型式.结晶槽（3）：饱和器母液中不断有硫铵生成，在硫铵浓度高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。其底部结晶由结晶泵送到结晶槽，使结晶成长，沉降于底部。离心机（5）：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，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。干燥器（7）：从离心机分离出的硫铵结晶经皮带送到干燥器去，用热空气干燥后再用翻斗提升机送入硫铵贮槽，经包装称量入成品库。③操作条件（酸洗条件）a:温度（50~55℃）为得大结晶颗粒，在较低温度下操作适宜。但为了保持水平衡应高于45~50℃.b:酸度饱和器的酸度要保持过量，以防止水解和改善氨的回收，但酸度高结晶颗粒小，需要综合考虑。C:杂质母液中杂质对饱和器操作不利。d:搅拌搅拌利于获得大的结晶颗粒（泡沸伞和母液循环泵）⑶无饱和器法生产硫酸铵①工艺特点原理：利用硫酸做吸收剂，在喷洒式酸式塔内，不饱和过程吸收氨，不饱和硫酸铵溶液在结晶槽中结晶。结晶颗粒比饱和器法生产的硫铵颗粒大②工艺流程

※酸洗塔（1）：

煤气进入酸洗涤塔下段，煤气入口处及下段用游离酸度为2.5％的硫铵母液喷洒，煤气中氨大部分在此被吸收下来，此段得到的硫铵浓度为40%左右，尚未达到饱和，这样使蒸发水分的耗用蒸汽量小，又不致造成堵塞。上段喷洒的母液酸度为3.0％，以吸收煤气中的剩余氨及轻质吡啶.酸洗塔两段都有独自的喷洒系统。母液加热器（4）：

母液循环槽内硫酸铵含量达40%时母液用结晶泵送至加热器，连同由结晶槽来的母液一起加热至56℃左右，然后进入真空蒸发器。蒸发器(5):

母液浓缩蒸发，水蒸发则母液得到浓缩。※结晶槽（2）：母液