【正文】 的煤氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至60～70℃或更高溫度[10]。采用不飽和的酸性母液作為吸收液，用吸收塔（酸洗塔）代替飽和器，在酸洗塔內(nèi)生成硫酸銨。它分為氨的吸收蒸發(fā)結(jié)晶和分離干燥。操作條件可以分別控制，能夠得到大顆粒的硫銨結(jié)晶，且提高了硫銨的質(zhì)量。利用的主要設(shè)備有真空蒸發(fā)結(jié)晶器（上部分是蒸發(fā)器，下部分是結(jié)晶槽）、空噴酸洗塔等。①半直接法，首先將焦?fàn)t煤氣冷卻至25～35℃，經(jīng)鼓風(fēng)機加壓后，再經(jīng)電捕焦油器除去煤焦油霧，然后進入硫酸銨飽和器內(nèi)與硫酸母液充分接觸生成硫酸銨，同時將初冷時生產(chǎn)的剩余氨水進行蒸餾，蒸出的氨也通入飽和器內(nèi)與硫酸接觸，氨被硫酸吸收生成硫酸銨。②間接法，采用間接法生產(chǎn)出的硫酸銨質(zhì)量好，但是蒸汽消耗量大，蒸餾設(shè)備較為龐大，因此生產(chǎn)應(yīng)用受到一定的限制，只有個別焦化企業(yè)配合煤氣脫硫采用此法。此法在負壓下回收工藝系統(tǒng)中生產(chǎn)出了高質(zhì)量的硫酸銨。但是此法在初冷器得到的冷凝氨水正好全部補充到循環(huán)氨水中，由于沒有剩余氨水產(chǎn)生，因而可省去蒸氨設(shè)備和節(jié)省能量。而后在飽和器中，煤氣中的氨被硫酸吸收而生產(chǎn)硫酸銨。所以操作中必須定期進行酸洗和水洗。在正常生產(chǎn)時又將這些母液抽回飽和器以作補充。這些都是鼓泡式飽和器存在的缺點。從經(jīng)濟觀點分析，硫銨工藝是否可行受硫酸和硫銨的市場價格影響較大。第二章 工藝流程 采用鼓泡式飽和器法進行氨回收，用于生產(chǎn)硫酸銨。1煤氣預(yù)熱器；2飽和器；3除酸器；4結(jié)晶槽；5離心機；6螺旋輸送機7沸騰干燥器；8送風(fēng)機；9熱風(fēng)機；10旋風(fēng)分離器；11排風(fēng)機；12滿流槽；13結(jié)晶泵；14循環(huán)泵；15母液貯槽；16硫酸銨貯斗；17母液泵；18細粒硫酸銨貯斗；19硫酸銨包裝機；20膠帶運輸機；21硫酸高置槽將焦?fàn)t煤氣冷卻至25～35℃，經(jīng)由鼓風(fēng)機和電捕焦油器進入煤氣預(yù)熱器1。預(yù)熱后的煤氣沿飽和器中央煤氣管進入飽和器，經(jīng)泡沸傘從酸性母液中鼓泡而出，同時煤氣中的氨被硫酸所吸收，煤氣出飽和器進入除酸器3，捕集其夾帶的酸霧后，被送往粗苯工段。飽和器底部的結(jié)晶被抽到結(jié)晶槽4，在結(jié)晶槽內(nèi)使結(jié)晶長大并沉降于槽底部。離心分離的母液于結(jié)晶槽流出的母液一同自流回到飽和器中。為了使飽和器內(nèi)煤氣與母液接觸充分，必須使煤氣泡沸傘在母液中有一定的液封高度，并保證飽和器內(nèi)液面穩(wěn)定，為此在飽和器上還設(shè)有滿流口，從滿流口溢出的母液經(jīng)插入液封內(nèi)的滿流管流入滿流槽12，以防止煤氣逸出。因有一定的噴射速度，故飽和器內(nèi)母液被不斷循環(huán)攪動，以改善結(jié)晶過程。在吸收氨的同時吡啶堿也被吸收下來。飽和器中母液經(jīng)水管入滿流槽，由此用泵打回到飽和器的底部，這樣構(gòu)成母液循環(huán)系統(tǒng)，并在器內(nèi)形成上升的母液流，進行攪拌。 含量為72%~78%的硫酸自高位槽加入飽和器。硫酸銨結(jié)晶漿液在離心機分出結(jié)晶，結(jié)晶含水分1%~2%，于干燥器中脫水后送去倉庫。為此，飽和器需定期用熱水和借助于加酸進行洗滌。預(yù)熱器前煤氣溫度與初冷后的煤氣溫度及煤氣在鼓風(fēng)機的溫升有關(guān)。為了蒸發(fā)飽和器中多余水分，保持飽和器內(nèi)的水平衡，以防止母液被稀釋，進入飽和器的煤氣必須經(jīng)過預(yù)熱，其預(yù)熱溫度按飽和器熱量平衡計算確定。當(dāng)吡啶裝置生產(chǎn)時，氨氣全部進入飽和器，預(yù)熱器后煤氣溫度一般控制為70～80℃。飽和器的溫度制度是依據(jù)飽和器的水平衡制定的。 酸度4%和8%的母液溫度與母液液面上水蒸氣壓的關(guān)系曲線母液溫度影響晶體成長速度。同時，由于晶體增長速度也變快，故可將溶液的過飽和程度控制在較小范圍內(nèi)，減小晶核生成。實際上，母液溫度是根據(jù)器內(nèi)的水平衡確定的。這樣不僅影響氨和吡啶鹽基的回收率，而且設(shè)備的腐蝕加劇，同時影響硫酸銨質(zhì)量。酸度為4%和8%，提高母液酸度和母液中硫酸銨的含量以及降低母液的溫度時，均會使母液液面上水蒸氣壓降低。因此在飽和器內(nèi)母液適宜溫度應(yīng)比最低溫度高。適宜的母液溫度是在保持在保證母液不被稀釋的條件下，采用較低的操作溫度，并使其保持穩(wěn)定均勻。母液酸度對硫酸銨結(jié)晶影響較大。酸度小時，除使氨和吡啶的吸收不完全外，還容易造成飽和器堵塞。一般情況下，當(dāng)母液酸度維持在4%~6%是比較合適的。為此應(yīng)采用飽和器連續(xù)加酸和深度加酸。加酸一般將母液酸度提高到12%~14%，深度加酸一般將母液酸度提高到20%~25%。為使飽和器母液酸度和溫度均勻，結(jié)晶顆粒能在母液中呈懸浮狀態(tài)，最有效的措施就是對母液進行攪拌。同時結(jié)晶顆粒增大后也相應(yīng)地提高了離心機的處理能力。用泵循環(huán)攪拌時，母液循環(huán)量應(yīng)不小于飽和器內(nèi)母液容積的2~3倍[13]。晶比要控制適當(dāng)，晶比太大時，相對減少了氨與硫酸反應(yīng)的容積，不利于氨的吸收，并使母液攪拌的阻力加大，導(dǎo)致母液攪拌不良，也易造成飽和器的堵塞。結(jié)晶槽中保持一定的結(jié)晶厚度，對保證硫酸銨質(zhì)量和穩(wěn)定離心機的操作極為重要。一般宜將結(jié)晶層厚度控制在結(jié)晶槽高度的1∕3。要求放入離心機的料漿和料漿的結(jié)晶濃度保持穩(wěn)定，否則離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)料層厚度不容易均勻，影響分離效果。用熱水洗滌能更好地從結(jié)晶表面去油類雜質(zhì)，并能防止離心機篩網(wǎng)被細小油珠堵塞。 離心機的洗水量對產(chǎn)品質(zhì)量也有顯著影響。另外水洗量過多也會破壞飽和器的水平衡。 在生產(chǎn)吡啶時，采用凈化后的脫吡啶母液洗滌離心機內(nèi)硫酸銨，可進一步降低離心機內(nèi)硫酸銨游離酸含量。沸騰干燥器的正常運行，首先是給料的均勻和水分的穩(wěn)定，其次是根據(jù)來料情況調(diào)節(jié)溫度和風(fēng)壓，并及時搗碎器內(nèi)結(jié)塊，使物料保持沸騰狀態(tài)。操作要點如下：（1）開車前，干燥器內(nèi)的固定層應(yīng)攪拌均勻，保持料層厚度在100mm左右。（3）塊狀物料或水分大于3%的濕料不能投入干燥器內(nèi)，以防堵塞。根據(jù)下料量進行調(diào)整，保持干燥器進料口處風(fēng)壓為零。母液中含有可溶性和不溶性雜質(zhì)。母液中的雜質(zhì)不僅影響硫酸銨晶體的成長和晶型，而且還使在單位時間內(nèi)晶體體積總增長量小于同一時間內(nèi)在飽和器中形成的硫酸銨量，引起母液的過飽和程度增加，這不僅使硫酸銨晶體強度降低，同時還會形成大量針狀晶核，迅速充滿溶液中，破壞正常操作。雜質(zhì)對晶體生長機制的影響有以下幾種情況：晶面吸附雜質(zhì)或離子后被毒化，不再是生長的活性點，柱型結(jié)晶變成針型；吸附雜質(zhì)后，晶體生長時需要排除雜質(zhì)，導(dǎo)致速率下降，晶粒??；雜質(zhì)的存在使介穩(wěn)區(qū)縮小，導(dǎo)致生成大量晶核。其多半來自硫酸、腐蝕設(shè)備或工業(yè)用水帶入；此外，隨煤氣帶入的煤焦油霧，有時也會與母液形成穩(wěn)定的乳濁液附著在晶體表面，阻止晶體的成長。這些雜質(zhì)既阻礙硫酸銨結(jié)晶的長大，又使硫酸銨著色。 第三章 物料衡算和熱量衡算進行飽和器的物料衡算和熱量衡算，對分析飽和器的操作及制定硫酸銨生產(chǎn)的正常溫度制度具有重要意義。然而通過熱平衡計算則可以確定飽和器操作過程中是否需要補充熱量[2,15]。原始數(shù)據(jù)見下表：項目數(shù)值焦?fàn)t氣處理量m3/h220001 t干煤的煤氣發(fā)生量/m3340焦?fàn)t干煤裝入量/（t/h）氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨）/%剩余氨水量/(t/h)剩余氨水含氨量/（g/kg）初冷器后煤氣溫度/℃30蒸餾1m3稀氨水用直接蒸氨汽量/kg100蒸氨塔廢水含氨量/(g/L)分縮器后氨氣溫度/℃98飽和器后煤氣壓力（表壓）/kpa飽和器后煤氣允許含氨量/（g/m3）硫酸質(zhì)量分數(shù)/%78 煤氣中氨含量為1%～%，帶入飽和器的氨量：煤氣量：煤氣帶入飽和器的氨量：飽和器后隨煤氣帶走的氨量：由蒸氨柱的氨氣帶入飽和器的氨量：飽和器內(nèi)被硫酸吸收的氨量：入飽和器出飽和器項目kg/h項目kg/h煤氣帶入氨氨氣帶入氨共 計硫酸吸入的氨煤氣帶走的氨共 計硫酸銨產(chǎn)量（干）：式中 132—硫酸銨的相對分子質(zhì)量17—氨的相對分子質(zhì)量換算為78%的硫酸為： 式中98—硫酸的相對分子量氨的損失率：飽和器內(nèi)的水分主要是由煤氣和氨氣帶入的，其余的為硫酸帶入以及離心機、飽和器和除酸器的洗水等。（1）帶入飽和器的水量 煤氣帶入水：