摘 要：我國化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，會由于生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)工藝的不同會出現(xiàn)不同的化學(xué)反應(yīng)，文章主要針對生產(chǎn)過程中的硫酸銨的蒸發(fā)結(jié)晶以及中和結(jié)晶之間的內(nèi)容進行對比和分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠讓我國的化工行業(yè)在硫酸銨的生產(chǎn)過程中更好的選擇生產(chǎn)工藝，同時也為我國的化工領(lǐng)域的發(fā)展以及創(chuàng)新貢獻力量。

關(guān)鍵詞：硫酸銨；蒸發(fā)結(jié)晶；中和結(jié)晶；結(jié)晶器；真空；循環(huán)泵；漿料

在我國的化工領(lǐng)域，化學(xué)纖維以及工程用塑料的生產(chǎn)原料最主要還是己內(nèi)酰胺?；瘜W(xué)纖維的產(chǎn)品以及工程塑料的相關(guān)產(chǎn)品在發(fā)展以及創(chuàng)新過程中和我國的人民生活水平的提升有著非常重要的連帶關(guān)系。近些年我國的人民生活水平在逐漸的提升，因此對于化工產(chǎn)品的需求也在不斷的增多，這樣就要求我們將己內(nèi)酰胺的相關(guān)化學(xué)產(chǎn)品變成種類更加豐富，數(shù)量不斷提升?，F(xiàn)階段在世界范圍內(nèi)生產(chǎn)己內(nèi)酰胺最主要的生產(chǎn)工藝也是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的生產(chǎn)工藝為環(huán)己酮——羥胺生產(chǎn)路線工藝。這一生產(chǎn)工藝主要的技術(shù)基礎(chǔ)就是環(huán)己酮貝克曼重排。我們在化工生產(chǎn)過程中的液相貝克曼重排能夠在發(fā)煙硫酸的有關(guān)催化下，進行貝克曼重排化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)進一步和氨進行中和反應(yīng)，就會得到我們化工生產(chǎn)中需要的已內(nèi)酰胺，同時還能夠得到硫酸銨。

在化工生產(chǎn)過程中，貝克曼重排反應(yīng)之后，我們?yōu)榱擞行У闹泻椭嘏欧磻?yīng)產(chǎn)生的發(fā)煙硫酸，在生產(chǎn)過程中主要應(yīng)用了兩種生產(chǎn)工藝方法。第一種是進行硫酸銨的蒸發(fā)結(jié)晶；第二種是進行硫酸銨的中和結(jié)晶。蒸發(fā)結(jié)晶主要是在重排液體中導(dǎo)入總量20%的氨水，讓兩者在反應(yīng)器中充分的進行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)結(jié)束后，我們進行分層處理。我們對上層的己內(nèi)酰胺進行一系列的萃取以及精制得到了我們需要的成品己內(nèi)酰胺；反應(yīng)溶液下層的液體是含量在40%的硫酸銨，我們將一定濃度的硫酸銨經(jīng)過硫酸銨泵進行輸送，將其送到硫酸銨的儲罐之中，之后我們經(jīng)由相關(guān)的泵送至蒸發(fā)結(jié)晶器中進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，然后經(jīng)過相應(yīng)的離心干燥得到我們需要的硫酸銨成品。中和結(jié)晶主要是在重排液體中適當(dāng)?shù)募尤霘鈶B(tài)的氨，這樣重排液體就會和氣態(tài)的氨經(jīng)由化學(xué)噴頭進入中和晶體專用號器皿中，需要注意的是在進行中和結(jié)晶的過程中我們需要在結(jié)晶器中放置適當(dāng)?shù)乃郑@樣能夠在中和反應(yīng)過程中將水蒸發(fā)掉。讓中和反應(yīng)后的硫酸銨在專業(yè)的結(jié)晶器中形成晶漿，晶漿通過相應(yīng)的稠厚處理；離心處理以及干燥處理得到我們需要的成品硫酸銨。這時候己內(nèi)酰胺會在結(jié)晶器中的折流區(qū)域進行積聚，我們通過泵來進行抽取，然后萃取處理，精制處理得到化工生產(chǎn)需要的己內(nèi)酰胺。

1 在化工生產(chǎn)過程中硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶的主要流程

整個硫酸銨液體的蒸發(fā)結(jié)晶需要從硫酸銨母液罐中開始。我們在化工生產(chǎn)過程中將40%濃度的硫酸銨液體經(jīng)由硫酸銨泵進入硫酸銨的母液罐中，這樣能夠有效的和離心泵內(nèi)流出的硫酸銨母液進行混合處理，然后，兩種途徑而來的硫酸銨溶液會由母液罐中的泵體進入結(jié)晶器中。由于有真空泵的幫助，結(jié)晶器內(nèi)的壓力能夠有效的保障在15KPa，這樣的壓力環(huán)境能夠有效的將硫酸銨結(jié)晶需要的溫度控制在65攝氏度左右。結(jié)晶器中有兩臺循環(huán)泵進行漿料的內(nèi)部循環(huán)。我們在化工生產(chǎn)過程中，循環(huán)泵的主要流量通?？刂圃?000m3/小時。在整個液體循環(huán)過程中，我們會使用兩臺相同型號的換熱器對硫酸銨的漿料分別加熱處理，這樣能夠在很大程度上為水分蒸發(fā)提供必要的熱量。兩臺加熱器的加熱對象不同。其中有一臺換熱器使用的熱水為重排反應(yīng)產(chǎn)生的熱水對結(jié)晶器中的硫酸銨進行加熱；另外的一臺換熱器則是利用了低壓蒸汽的方式來對結(jié)晶器中的硫酸銨進行加熱。

從結(jié)晶器內(nèi)部出來的蒸汽會經(jīng)由冷凝器表面的冷凝處理進入冷凝液罐中，沒有凝結(jié)的氣體就會使用真空泵進行抽離。從冷凝器中抽出的冷凝液主要的用途有四個。第一個是洗滌結(jié)晶器的軸封；第二個是洗滌離心機的軸封；第三個是洗滌硫化干燥器的軸封；第四個是洗滌泵站的軸封。其余的多余液體會進入污水處理環(huán)節(jié)，進行相應(yīng)的處理。結(jié)晶器底部的硫酸銨漿料會通過結(jié)晶泵送至旋液分離器，通過旋液分離器來進行增稠處理，增稠處理后的硫酸銨漿料會進入下一步離心機中。在離心機中經(jīng)過處理的硫酸銨漿料水分含量約為百分之二；離心母液離開離心機后會繼續(xù)回到母液容器中進行進一步的結(jié)晶處理。其余的含水量在百分之二的硫酸銨顆粒會進入相關(guān)的干燥容器中進行干燥處理。之后通過干燥處理的硫酸銨會進入到下一道程序，直至成為成品為止。

2 在化工生產(chǎn)過程中硫酸銨中和結(jié)晶的主要流程

中和結(jié)晶的主要流程有8個。分別是：原料準備、中和結(jié)晶反應(yīng)、沉降區(qū)準備、漿液的輸送、真空工藝、潷析工序、稠厚離心以及干燥離心。下面主要闡述中和結(jié)晶反應(yīng)以及潷析工序。

中和結(jié)晶。中和結(jié)晶器為導(dǎo)流筒折流板型DTB結(jié)晶器。結(jié)晶器通過導(dǎo)流筒內(nèi)一個大的、低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的攪拌器，把成長晶粒從下部循環(huán)至沸騰表面，在沸騰表面水分被蒸發(fā)，漿液從沸騰表面沿導(dǎo)流筒外側(cè)向下流動，并由導(dǎo)流筒下部重新循環(huán)至導(dǎo)流筒內(nèi)，部分漿液進入折流區(qū)，在此區(qū)域漿液的湍流減少，晶體與酰胺油發(fā)生沉降分離。

潷析工序。潷析器進料泵將懸浮在中和結(jié)晶器沉降區(qū)上部的酰胺油抽走，送至潷析器內(nèi)以分離酰胺油中夾帶的硫酸銨母液。潷析器也用于收集來自稠厚器的溢流漿液。含酰胺油的輕相通過擋板溢流至潷析器的輕相區(qū)，酰胺油靠重力自流至己內(nèi)酰胺儲罐，酰胺油的液位通過出料調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。潷析器重相區(qū)的母液靠重力自流至硫酸銨母液罐，稠厚器的界面是通過母液出口調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。

3 在化工生產(chǎn)過程中蒸發(fā)結(jié)晶以及中和結(jié)晶之間的區(qū)別以及優(yōu)劣

在硫酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶的過程中需要的生產(chǎn)原料是濃度在40%的分離完成的硫酸銨，這種硫酸銨中不含有己內(nèi)酰胺，因此按照生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量來分析，蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)的硫酸銨具有更好的產(chǎn)品質(zhì)量，不易發(fā)黃。但是需要注意的一個問題是硫酸銨的蒸發(fā)結(jié)晶處理，在處理過程中需要大量的用水，同時水分的蒸發(fā)過程需要外部熱源的幫助，蒸發(fā)出來的水分由于溫度過高，因此需要進行必要的冷卻處理，降低水分的溫度，這樣的過程非常消耗能源，不利于我國現(xiàn)階段節(jié)能減排的要求。

在硫酸銨溶液中和結(jié)晶的過程中需要的生產(chǎn)原料有兩種，第一種是重排液；第二種是氣態(tài)的氨。這樣的兩種原料在結(jié)晶器的反應(yīng)中能夠得到硫酸銨以及少量的己內(nèi)酰胺。這兩種物質(zhì)的混合就導(dǎo)致了生產(chǎn)出來的硫酸銨內(nèi)會有己內(nèi)酰胺雜質(zhì)。在產(chǎn)品質(zhì)量的問題上，不如蒸發(fā)結(jié)晶的硫酸銨產(chǎn)品。產(chǎn)品容易發(fā)黃。但是由于在生產(chǎn)過程中采用的是中和結(jié)晶的反應(yīng)，就導(dǎo)致了整個過程中沒有相應(yīng)的水分出現(xiàn)，相反我們還需要對整個反應(yīng)過程添加水分，依靠中和反應(yīng)就能夠有效的蒸發(fā)掉全部水分。因此在整個生產(chǎn)過程中不需要額外的熱源支持，較為節(jié)能環(huán)保。較為符合我國現(xiàn)階段的節(jié)能減排號召。

通過上述的分析，我們能夠發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)硫酸銨的過程中，兩種生產(chǎn)工藝蒸發(fā)結(jié)晶以及中和結(jié)晶都能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)硫酸銨的目的，但是兩種方法的優(yōu)缺點也都較為明顯。如果我們要求更好的生產(chǎn)質(zhì)量，我們就使用蒸發(fā)晶體的工藝來生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品；如果我們要在生產(chǎn)過程中節(jié)能減排，我們就使用中和結(jié)晶的工藝來生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品。

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