[发明专利]一种硫酸铵的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氨肥料的制备领域，特别涉及一种硫酸铵的制备方法。

背景技术

硫酸铵是一种优良的氨肥，适用于一般土壤和作物，能使枝叶生长旺盛，提高果实品质和产量，增强作物对灾害的抵抗能力，可作基肥，追肥和种肥。硫酸铵能与食盐进行复合分解反应制造氯化铵，氯化铵与硫酸铝作用生成铵明矾，铵明矾与硼酸一起制造耐火材料。硫酸铵加入电镀液中能增加导电性，还可用作焊药织物防火剂，医药上作盐析剂，渗透压调节剂等。

目前硫酸铵的制备方法多采用喷淋式饱和器法制取。来自氨气进入硫铵工段，再进入硫铵饱和器，在此用循环泵送入的母液，通过降液管流入饱和器下部结晶槽内。小颗粒的硫酸铵结晶母液由上部用母液循环泵抽出循环喷淋氨气，大颗料硫酸铵结晶沉积在结晶槽底部，定期送至结晶槽，然后经离心机分离，干燥后得成品硫酸铵。这种硫铵生产工艺对氨气的吸收率低、生产能力低，尾气中含有大量氨气和雾尘，不能满足尾气排放国家标准，影响大气环境。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种收率高，对氨气的吸收效果好，且尾气中雾尘达到尾气排放国家标准的硫酸铵的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种硫酸铵的制备方法，其特征在于：反应物为93%的浓硫酸和氰尿酸生产过程中尿素裂解生成的氨气，包括如下步骤：

（1）氨气吸收液的配制：

向硫酸配制槽打入硫酸铵离心母液、水、93%硫酸，进行搅拌，得稀硫酸溶液，即为氨气吸收液；

（2）不饱和硫酸铵反应液的制备：

将步骤（1）配制的氨气吸收液送入硫酸铵二级反应器内，同时一级反应器内未进行反应的氨气送入二级反应器内，氨气吸收液与氨气反应生成不饱和硫酸铵反应液；

（3）硫酸铵的制备：

将氰尿酸生产过程中尿素裂解生成的氨气由底部引入一级反应器内，二级反应器内的不饱和硫酸铵反应液由顶部进入一级反应器，氨气与不饱和硫酸铵反应液反应生成硫酸铵，硫酸铵晶体沉淀于硫酸铵饱和釜底部，上清液是作为氨气吸收液的稀硫酸溶液，将上清液重新打回一级反应器中循环利用，用循环泵循环进入吸收塔内吸收氨气，当饱和釜溶液酸度为1%—3%时，将硫酸铵饱和釜底部的含有硫酸铵晶体的硫酸铵悬蚀液，送入硫酸铵结晶釜；

（4）结晶、离心、烘干：

在硫酸铵结晶釜内，经5小时结晶，硫酸铵小晶体结成大颗粒送入离心机进行离心，得水分小于3%硫酸铵湿品，将硫酸铵离心母液送入硫酸配制槽回用，硫酸铵湿品经烘干得产品硫酸铵。

进一步的，步骤（1）中所述硫酸铵离心母液、水、93%硫酸的重量比为0.5-0.5-（1-1.2）。

步骤（2）中所述二级反应器由喷射泵，循环泵，循环槽组成，所述循环槽的容积2m³，循环泵杨程50m，喷射泵出口连接长30米的DN200管道；所述循环泵将一级反应器上部未反应的氨气打入喷射泵，稀硫酸溶液作为喷射溶液与氨气在管道内0.4-0.6mPa压力反应生成不饱和硫酸铵酸反应液，不饱和硫酸铵酸反应液进入一级反应器发生反应，尾气送入电除尘器处理。由于氨气和稀硫酸溶液在0.40-0.6Mpa压力下反应，反应完全，氨气吸收率高，反应效果优，常用硫酸铵喷淋鼓泡反应器。

所述步骤（2）中不饱和硫酸铵反应液中硫酸的质量浓度达到15～18%时，送入一级反应器。

步骤（3）中所述一级反应器为旋流塔板式吸收塔反应器，由旋流塔板式吸收塔、硫酸铵饱和釜、循环泵组成，旋流塔板式吸收塔为的DN1.2米，高20米圆柱塔体，所述圆柱塔体内装有旋流塔板；工作时旋流塔板的叶片具有导向作用，使得从底部进入的氨气旋转上升，在塔板上将逐渐下流的不饱和硫酸铵酸反应液喷成雾滴，增加了气液反应的接触面积，液滴被气流带动旋转，产生的离心力还可以强化气液间的接触。

所述二级反应器的尾气进入电除尘器进一步去除细微雾滴，除雾后，净化尾气从顶部排出到烟囱达标排放。收集的液体及电除尘器壁上的气溶胶，用冲洗水冲洗，然后流入硫酸配制槽用于配制吸收液，电除尘器出口细微粉尘及气溶胶颗粒不高于20mg/Nm³达到大气排放的国家标准。

所述电除尘器为湿式电除尘器，

步骤（4）中硫酸铵晶体离心后的离心母液水返回硫酸配制槽，循坏利用，降低成本。