煤气中氨和粗轻吡啶的回收

煤气中氨和粗轻吡啶的回收第九章第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨一、硫铵生产的方法原理1.硫铵生产的方法三种方法半直接法、直接法和间接法？应用最广泛的是半直接法。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨半直接法：将焦炉煤气首先初冷至25～35℃，经鼓风机加压后，经电捕焦油器除去焦油雾，然后进入硫铵饱和器内与硫酸母液充分接触生成硫酸铵，同时将初冷时生产的剩余氨水进行蒸馏，蒸出的氨也通入饱和器内与硫酸接触，氨被硫酸吸收生成硫铵。此法工艺过程简单，生产成本低，在国内外焦化厂已得到广泛应用。通常我们所说的饱和器法生产硫铵就是这种方法。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨间接法：经初冷器后的煤气在洗氨塔内用水洗氨，将得到的稀氨水与冷凝工段来的剩余氨水一起送入蒸氨塔蒸馏，蒸出的氨汽全部进入饱和器被硫酸吸收生成硫酸铵。得到的硫铵质量好，但要消耗大量的蒸汽，而且蒸馏设备较庞大，生产上应用受到一定的限制，个别厂有用。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨直接法：由集气管来的焦炉煤气经初步冷却器冷却到60～70℃进入电捕焦油器除去焦油雾然后进入饱和器，煤气中的氨被硫酸吸收而生成硫铵煤气离开饱和器后，再冷却到适宜的温度进入鼓风机第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨优点：此法在初冷器得到的冷凝氨水正好全部补充到循环氨水中，由于没有剩余氨水产生，因而可省去蒸氨设备和节省能量。缺点：由于处于负压状态下的设备太多，要求设备性能好，在生产上不够安全。故在工业生产上暂没被采用。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨（2）硫铵生成的结晶原理在饱和器内硫铵形成晶体需经过两个阶段：第一阶段是在母液中细小的结晶中心—晶核的形成；第二阶段是晶核（或小晶体）的长大。通常晶核的形成和长大是同时进行的。在一定的结晶条件下，若晶核形成速率大于晶体成长速率，得到的硫铵晶体粒度较小；反之，则可得到大颗粒结晶体。显然，如能控制这两种速率，便可控制产品硫铵的粒度。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨溶液的过饱和度既是硫铵分子由液相向结晶表面扩散的推动力，也是硫铵晶核生成的推动力。当溶液的过饱和度低时，这两个过程都进行得很慢，晶核生成的速度相对更慢一些，故可得到大颗粒硫铵。当过饱和度过大时，这两个过程进行得较快，硫铵晶核生成的速度要更快一些，因而得到的是小颗粒硫铵。因此，为了制得大颗粒硫铵,必须控制溶液的过饱和度在一定范围内，并且要控制足够长的结晶时间使晶体长大。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨二、影响硫铵结晶的因素及控制1.母液酸度对硫铵结晶的影响氨吸收设备内母液酸度：主要影响硫铵结晶的粒度和氨与吡啶盐基的回收率。对结晶粒度的影响：酸度提高，结晶平均粒度下降。原因：介稳区随着酸度增加而减小酸度过低，氨及吡啶吸收率下降；饱和器堵塞；铁铝沉淀和亚铁氰化物使晶体着色；泡沫过多。饱和器4-6%；喷淋式饱和器3-4%;酸洗塔2.5-3%第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨2.温度和浓度对硫铵结晶的影响控制母液浓度于“介稳区”内可制取大颗粒的结晶。由图4-2可见，在一定的酸度下，“介稳区”随温度和浓度的变化而变化，若温度升高介稳区所对应的母液中硫铵也相应升高，反之亦然。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨3.母液的搅拌对硫铵结晶的影响搅拌：使母液酸度、浓度、温度均匀；使硫铵结晶在母液中呈悬浮状态，延长在母液中停留时间。效果：有利于硫铵分子向结晶表面扩散，对生产大颗粒硫铵是有利的；减轻氨吸收设备堵塞。我国的焦化厂广泛采用母液循环进行搅拌。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨4.晶比对硫铵结晶的影响悬浮于母液中的硫铵结晶的体积对母液与结晶总体积的百分比，称为晶比。晶比太大：相应减少氨与硫酸反应所需的容积，不利于氨的吸收；使母液搅拌阻力加大，导致搅拌不良；结晶间的摩擦机会增多，大颗粒结晶破裂成小粒晶体；晶比太大也会使堵塞情况加剧。晶比太小则不利于结晶的长大。鼓泡式饱和器：40%～50%，喷淋式饱和器：35%～40%。酸洗塔法结晶器中：45%～50%。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨5.杂质对硫铵结晶的影响（母液的净化）杂质吸附在结晶表面，遮盖了结晶表面的活性区域，促使结晶成长缓慢；有时由于杂质在一定晶面上的选择吸附，以致形成细小畸形颗粒。所以必须采取有效措施，减少母液中杂质。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨三、硫铵生产工艺流程1.饱和器法硫铵生产工艺流程(1)鼓泡式饱和器法硫铵生产工艺流程第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨2.无饱和器法硫铵生产工艺流程无饱和器法：用不饱和的酸性母液作为吸收液，采用吸收塔（也称酸洗塔）代替饱和器，在酸洗塔内生成硫铵。硫铵结晶过程在单独的真空蒸发设备中进行，所生产的硫铵结晶颗粒大。第一节硫酸吸氨法回收煤气中的氨四、硫铵生产的主要设备鼓泡式饱和器和喷淋式饱和器的结构和工作原理？第二节磷酸吸氨法回收煤气中的氨一、生产工艺原理1.用磷酸回收氨的基本原理？第三节粗轻吡啶的制取二、从硫铵母液中制取粗轻吡啶的工艺原理第三节粗轻吡啶的制取三、制取粗轻吡啶的工艺流程目前国内从饱和器中回收吡啶制取粗轻吡啶的工艺流程常用的有两种流程形式：文氏管法和中和器法。