徐強(qiáng)(宣化鋼鐵公司 河北宣化 075100)
我廠硫銨生產(chǎn)采用間接飽和器法,全負(fù)壓煤氣洗滌工藝脫出的轉(zhuǎn)入液相的NH 3,從蒸氨脫酸系統(tǒng)中蒸出,送入飽和器中,與飽和器中加入的硫酸進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸銨晶體,通過離心機(jī)、干燥機(jī)等設(shè)備,生產(chǎn)出硫酸銨產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中,因酸氣量不足、設(shè)備故障等原因,造成收率低,質(zhì)量差。針對影響硫酸銨收率的因素,采取相應(yīng)的對策,收到了較好的效果。
間接法鼓泡式飽和器生產(chǎn)硫酸銨的工藝:經(jīng)全負(fù)壓煤氣洗滌工藝吸收下的富液經(jīng)蒸氨脫酸塔后,蒸出含有NH3、H2S、HCN、CO2等氣體的酸氣。酸氣經(jīng)黃血鹽生產(chǎn)工段吸收塔后,HCN被吸收,含有NH3、H2S、CO2的酸氣從飽和器中央酸汽管進(jìn)入,經(jīng)泡沸傘穿過母液層鼓泡而出,在飽和器中,氨氣與加入的硫酸在攪拌風(fēng)的作用下進(jìn)行反應(yīng),生成硫酸銨晶體,當(dāng)硫酸銨晶體達(dá)到一定晶比后,經(jīng)工業(yè)風(fēng)提料將硫酸銨晶體提到稠化器,再經(jīng)過離心機(jī)、傳送帶、干燥機(jī)等設(shè)備,生產(chǎn)出硫酸銨產(chǎn)品,含有H2S、CO2氣體的酸氣從飽和器經(jīng)除酸器,送往硫酸生產(chǎn)系統(tǒng),用于生產(chǎn)硫酸。
氨和硫酸發(fā)生中和反應(yīng)為:
上述反應(yīng)是不可逆放熱反應(yīng),當(dāng)用硫酸吸收煤氣中的氨時(shí),實(shí)際的熱效應(yīng)較小。用適量的硫酸和氨進(jìn)行反應(yīng)時(shí),生成的是中式鹽(NH4)2SO4,當(dāng)硫酸過量時(shí),則生成酸式鹽NH4HSO4,其反應(yīng):
隨溶液吸氨量增加,酸式鹽又可轉(zhuǎn)變?yōu)橹惺禁}:
飽和器中同時(shí)存在兩種鹽時(shí),由于酸式鹽較中式鹽易溶于水或稀硫酸中,故在酸度不大的情況下,從飽和器中析出的只有硫酸銨結(jié)晶。
1.母液溫度要求≥97℃,母液酸度2—3%,母液溫度和母液酸度不正常,影響硫酸銨顆粒的生成。母液溫度過高或過低都對硫酸銨晶體產(chǎn)生影響。
2.硫酸銨提料和攪拌所用的工業(yè)風(fēng)主要由焦化廠空壓機(jī)站集中供風(fēng),正 常供風(fēng)風(fēng)壓為0.5MPa,交班風(fēng)量200—400m3/h。用工業(yè)風(fēng)進(jìn)行攪拌,目的在于使母液酸度、濃度、溫度均勻,硫酸銨結(jié)晶在母液中呈懸浮狀態(tài),延長在母液中的停留時(shí)間,有利于硫酸銨分子向結(jié)晶表面擴(kuò)散,生產(chǎn)大顆粒硫酸銨。工業(yè)風(fēng)壓低或波動。硫酸銨提料不暢甚至提不上料,飽和器中攪拌不均勻。而當(dāng)空壓機(jī)檢修或其它用戶集中用風(fēng)時(shí),就會造成系統(tǒng)風(fēng)壓的降低和波動,硫酸銨提料風(fēng)壓低,提料不暢甚至提不上料,提料的不均造成硫酸銨提料管及回流管等堵塞,必須進(jìn)行透管,額外增加崗位工的勞動強(qiáng)度的同時(shí),長時(shí)間不能正常提料造成飽和器阻力的升高。攪拌風(fēng)溫度低,從而加強(qiáng)了高溫母液對離心機(jī)的腐蝕;
3.蒸氨系統(tǒng)G501貧液泵會出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí),在短時(shí)間內(nèi)蒸氨塔液位迅速增長,蒸氨脫酸塔頂溫急劇下降,蒸不出NH 3,會造成硫酸銨飽和器不吃酸。硫酸銨生產(chǎn)所用的NH 3是從蒸氨系統(tǒng)蒸出后,經(jīng)黃血鹽吸收塔再到硫酸銨飽和器,因循環(huán)母液量太大,或者鐵刨花堆積狀態(tài)變壞等原因,造成黃血鹽體統(tǒng)阻力高,阻止氨氣的正常通過,從而影響硫酸銨飽和器的正常反應(yīng)。
4.在硫酸銨生產(chǎn)過程中,設(shè)備故障,如除酸器堵、提料管漏、離心機(jī)不推料、轉(zhuǎn)鼓松動或干燥機(jī)不過料等。
1.在飽和器內(nèi)當(dāng)晶比太大時(shí),相對的減少了氨與硫酸反應(yīng)所需的容積,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。晶比太大時(shí),結(jié)晶間摩擦的機(jī)會增多,大結(jié)晶破裂成小結(jié)晶的可能性增加。當(dāng)飽和器中積聚過多的結(jié)晶時(shí),堵塞情況也將嚴(yán)重。當(dāng)晶比太小時(shí),則不利于結(jié)晶的長大,反而有大量的新晶核生成。此外,當(dāng)晶比小時(shí),母液的密度降低,母液中的酸焦油及其乳化物不易與其分層,從而污染硫酸銨產(chǎn)品。根據(jù)以上理論我們把以前硫酸銨工每一個(gè)小時(shí)檢查一次飽和器晶比情況,現(xiàn)在改為每20分鐘檢查一次,及時(shí)觀察飽和器內(nèi)晶比情況。保證飽和器內(nèi)晶比在40-60%,以前硫酸銨工將飽和器內(nèi)晶比母液中晶比達(dá)到40%時(shí),開車提取母液中的結(jié)晶,當(dāng)晶比降到20%時(shí),停車?,F(xiàn)在調(diào)整為當(dāng)晶比達(dá)到50%時(shí),開車提取母液中的結(jié)晶,當(dāng)晶比降到30%時(shí),停車。
2.當(dāng)提料管短或出現(xiàn)沙眼問題時(shí),出料不均勻,嚴(yán)重時(shí),提不上料來。針對這一問題,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),若提料管故障,及時(shí)拔提料管,進(jìn)行焊接處理,保證正常提料,提高硫酸銨產(chǎn)量。降低提料管長度及彎曲度,把提料管從稠化器上部進(jìn)料改成從側(cè)面進(jìn)料,使高度降低了0.6米,提料管彎曲度從90°改成45°,并重新制作四通管路,這幾項(xiàng)改造成功地使提料管縮短了3米,有效解決了提料阻力大的問題。
3.脫酸塔、蒸氨塔底的排油操作從以前的每周一次調(diào)整為兩天一次,洗滌塔底部放油從以前的每兩周一次調(diào)整為一周一次。定期將沉積在塔底的焦油排放出來。為進(jìn)一步降低富液中的含油量,在富液泵出口加兩臺砂濾器,對富液進(jìn)行過濾,進(jìn)一步降低富液的含油量。有效控制黃血鹽工段的阻力,降低開黃血鹽酸汽交通頻率。
針對硫酸銨生產(chǎn)中出現(xiàn)的實(shí)際問題,我們通過采取相應(yīng)的措施,使問題得到了較好的解決,設(shè)備運(yùn)行率提高到了98%,同時(shí)也使硫酸銨在質(zhì)量和產(chǎn)量上都有了顯著的提高。