第七章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
吡啶,氨,腈和水分离模拟
吡啶,氨,腈和水分离模拟吡啶是一种重要的有机化合物，广泛应用于化工领域。
然而，在实际应用中，有时需要将吡啶与氨、腈以及水进行分离，以达到提纯或改变化学性质的目的。
下面我们将通过模拟分离实验，详细介绍吡啶、氨、腈和水的分离方法，以及其背后的工作原理和操作技巧。
首先，我们需要准备一个适当的实验设备，如反应釜、分离漏斗和加热装置。
实验开始前，确保仪器设备整洁，并进行适当的消毒和清洗。
接下来，我们将具体介绍吡啶、氨、腈和水的分离步骤。
首先，将混合物加入反应釜中，并加热至适当温度，可以选择根据各组分的沸点进行适度的加热。
在加热的过程中，水分会首先蒸发并通过凝结装置进行收集。
随着温度的升高，氨气开始蒸发，并通过分离装置收集。
由于吡啶和腈具有较高的沸点，它们会留在反应釜中，并与残余的水分一起形成混合物。
接下来，我们需要利用分离漏斗将吡啶、腈和水进行分离。
首先，将反应釜中的混合物倒入分离漏斗中，注意留出足够的空间以防止溢出。
然后，静置片刻，待各组分在分离漏斗中自然分层。
在分离漏斗静置的过程中，吡啶和腈会在水的上层，由于它们的密度较大；而水则位于下层。
然后，缓慢打开分离漏斗的排液口，使水分先行排出。
接着，我们可以将吡啶和腈收集起来。
关闭排液口，轻轻摇动分离漏斗，使吡啶和腈彻底混合在一起，以便进行后续的分离。
然后，再次倒出底层的水分。
最后，我们可以通过蒸馏技术进一步提纯吡啶和腈。
将分离漏斗中的混合物转移到特定的蒸馏设备中，进行加热和蒸馏，以分离吡啶和腈。
通过控制蒸馏过程中的温度和压力，我们可以获得更纯净的吡啶和腈。
需要注意的是，分离实验中的所有操作都应遵循实验室安全规范，并采取适当的防护措施，如戴手套、护目镜和实验室服装。
总结起来，通过吡啶、氨、腈和水的分离模拟实验，我们了解了吡啶、氨、腈和水的分离方法及其工作原理。
同时，我们也意识到了实验操作中的注意事项和安全要求。
这些知识对于实际应用中的吡啶分离及工程设计具有重要的指导意义。
氨回收工艺
煤化工工艺大作业氨回收工段工艺论证院系：资源与环境学院班级：化工09—4班姓名：小孩学号：14指导老师：大海氨回收工段工艺论证作者：摘要：炼焦煤在焦炉干馏过程中，煤中的元素氮大部分与氢化合生成氨，小部分转化为吡啶等含氮化合物，氨的生成量相当于装入煤量的 0.25％～0.35％，粗煤气中的含氨量一般为6～9g/m3。
关键词：氨的回收饱和器无饱和器冷却器一、硫铵生产工艺生产硫铵是焦炉煤气净化工艺流程中回收氨的传统方法。
我国20世纪60年代以前建成的大中型焦化厂均采用半直接法鼓泡型饱和器生产硫铵，该工艺的主要缺点是设备腐蚀严重，硫铵质量差，煤气系统阻力大。
在宝钢一期工程的建设中，我们引进了酸洗法生产硫铵工艺，它是由酸洗、真空蒸发结晶以及硫铵离心、干燥、包装等三部分组成。
与饱和器法相比，由于实现了氨的吸收与硫铵结晶分离的操作，以获得优质大颗粒硫铵结晶。
酸洗塔结构为空喷塔，煤气系统阻力仅为饱和器的1/4，煤气鼓风机的电耗可大幅度下降。
采用干燥冷却机将干燥后的硫铵进一步冷却，防止结块，有利于自动包装。
鞍山焦耐院将此工艺经改进后用于天津煤气二厂，装置投产后已通过了技术鉴定。
在宣钢和北焦的建设中，我们引进了间接法饱和器生产硫铵工艺，该工艺是从酸性气体中回收氨，其硫铵的质量比饱和器法好，但因在较高温度（100℃左右）下操作，对设备和管道材质的要求高，加之饱和器尺寸并不比半直接法小，因此投资高于半直接法。
在杭钢焦化厂，我们将此工艺用于蒸氨塔后氨汽生产硫铵，并已正常投产。
除上述方法外，鞍钢二回收从法国引进的二手设备喷淋式饱和器，以代替半直接法的鼓泡型饱和器。
喷淋式饱和器的特点是煤气系统阻力较小，设备尺寸可相对减小，硫铵质量有所提高。
国内已有不少厂家用其代替老式的鼓泡型饱和器。
但是，不管采用那种生产硫铵的工艺，从经济观点分析，其共同的致命缺点是硫铵的收入远远不够支付其生产费用。
下面重点介绍一下酸洗法和喷淋式饱和器生产硫铵的工艺。
煤气中氨的回收
8. 硫铵结晶冲洗热水温度；70-85℃
9. 硫铵成品每袋；50㎏±0.5㎏/袋
10.硫酸1300
12.煤气预热器阻力： ≦500pa
附：硫铵质量指标：
指标名称
一级品 二级品
含氮量％
>21％ >20.8％
水份 ％
≦0.3％ ≦1.0％
煤气脱氨及制硫酸铵(NH4)2SO4
用硫酸吸收焦炉煤气中氨生产硫酸铵按煤气中氨与硫酸母 液接触的方式不同分有三种：半直接法、间接法和直接法， 我公司的脱氨工艺为半直接法喷淋式饱和器制硫铵的工艺。
现在重点介绍半直接法制硫酸铵工艺，一般情况下生产硫 铵普遍采用的是喷淋式饱和器硫铵工艺。即将焦炉煤气首 先冷却至25~35℃，经鼓风机加压后，再经电捕焦油器除 去煤焦油雾，然后进入硫酸铵饱和器内与硫酸接触，氨被 硫酸吸收生成硫酸铵。
15—旋风分离器 16—热风机 17—空气加热器 18—冷风机 19—抽风机 20—视镜
饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽出送至环形室喷洒， 吸收了氨的循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部，在此 晶核通过饱和介质向上运动，使晶体长大，并使颗粒分级。用结 晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。饱和器满流口溢出的母液流入 满流槽内液封槽，再溢流到满流槽，然后用小母液泵送入饱和器 的后室喷淋。补水和大加酸时，多余的母液经满流槽至母液贮槽， 再用小母液泵送至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时 贮存母液之用。
按工艺要求净化焦炉煤气 多采用防腐耐酸的设备
硫酸铵的质量指标
硫酸铵的结晶区位于硫酸含量较低的区域，当温度为 60℃时，硫酸含量小于18.5％时，才有肯能得到硫酸 铵硫； 酸当的高含于量为391.98％.5时％，~3得9.9到％的时完得全到是的N也H4主H要SO是4；当 NH4HSO4 。
第四章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
第四章
煤气中氨和粗轻吡啶的回收
第一节 硫酸吸氨法回收煤气中的氨 第二节 磷酸吸氨法回收煤气中的氨 第三节 粗轻吡啶的制取 第四节 剩余氨水的加工
第一节
硫酸吸氨法回收煤气中的氨
一、氨的性质和用途
在常温常压下，氨是无色、状况下，密度为0.771 kg/m3，比空气小。氨容易液化，在常压下冷却至-35℃或 在常温下加压至700～800kPa时气态氨就液化成无色透明 液体。有刺激性气味、易溶于水的气体，其水溶液呈碱性。 在标准 氨是一种重要的化工产品，也是氮肥工业、制造硝酸、 生产铵盐等化工产品生产的重要原料。
第一节
硫酸吸氨法回收煤气中的氨
表4-2
指
硫铵质量标准
标
项
目 优等品 一等品 二等品
外观 氮 含 量 （ 干 基 ） / ％ ≥ 水 分 含 量 / ％ ≤ 游离酸（以硫酸计）含量/％ ≤ 铁 含 量 / ％ ≤ 砷 含 量 / ％ ≤ 重金属（以铅计）含量/％ ≤ 水 不 溶 物 含 量 / ％ ≤
—
-28.1
245.5
23.5
表4-1 硫酸的物理性质
77 1692.7 -19.4 186.2 — 89 1808.7 -4.3 255.1 23.3
78
1704.3
-13.6
190.1
—
90
1814.4
-10.2
258.9
23.1
79
1715.8
-3.2
194.1
—
91
1819.5
-17.3
266.9
第一节
硫酸吸氨法回收煤气中的氨
4.硫铵的结晶区，位于硫酸含量较低的区域，当温度为 60℃ 时，当硫酸浓度小于18.5%时，才有可能得到固体硫铵； 当浓度高于39.9%时，得到的完全是NH4HSO4；在18.5～39.9% 浓度下得到的也主要是NH4HSO4。 5.硫铵易吸潮结块。农田长期施用硫铵，硫铵将与土壤 中的钙结合生成石膏，变成酸性，使土壤板结，所以须用石 灰改变土壤的酸性。硫酸铵是一种强酸弱碱盐，具有一定酸 性，农田长期施用硫铵，硫酸根易与土壤中的钙、镁等离子 生成硫酸盐残留于土壤中，会使土质逐渐酸化，甚至使土壤 结板，因此硫酸铵适用于中性和碱性土壤。 6. 硫酸铵易溶于水，硫铵的水溶液呈弱酸性，l%的溶 液pH值为5.7。硫铵溶于水时要吸收热量，每溶解lkg硫铵吸 收热量约63kJ。其溶解度如表4-3所示。
中和法提取粗轻砒啶砒流程
从饱和器母液中提取粗轻砒啶的工艺一、焦化煤气吡啶含量及分布焦化厂生产的粗轻吡啶的组成：吡啶/% ：40-50α-甲基吡啶/% ：12-15β-甲基吡啶/%和γ-甲基吡啶/%：10-15二甲基吡啶/% ：5-10残渣% ：15-20初冷器后煤气中的吡啶盐基含量一般为0.4-0.6g/m2,其中轻吡啶盐基占75-85%，氨水中的含量为0.2-0.5g/l，其中轻吡啶盐基占25%，回炉煤气吡啶盐基含量为0.02-0.05g/m3,回收率为90-95%。
吡啶呈弱碱性，和饱和器中的硫酸生成盐反应方程式：C5H5N+H2SO4→C5H5NH〃HSO4 (酸式盐)C5H5N+H2SO4→（C5H5NH）2 SO4 （中性盐）酸式盐在中和器内与氨气反映生成吡啶及吡啶类。
二、工艺原理及流程母液从饱和器结晶槽连续流入母液沉淀槽中，进一步析出硫酸铵结晶，并除去浮在母液面上的煤焦油，然后进入母液中和器中，同时从蒸氨分凝器来的10%～12％的氨气，通过中和器泡沸穿过母液层，与母液接触而分解出砒啶。
由于大量的反应热及氨气的冷凝热，使中和器内母液温度升至95~99℃。
在此温度下，砒啶蒸气、氨气、硫化氢、氰化氢、二氧化碳，水汽以及少量油气和酚等物质从中和器逸出，进入冷凝冷却器中冷却到30℃左右。
冷凝液进入油水分离器，上层的粗砒啶流入计量槽，然后放入储槽，下层的分离水则返回中和器。
中和母液所消耗的氨以硫酸铵的形式随脱砒啶母液由中和器满流而出，经母液净化装置净化后流至饱和器母液系统。
因为砒啶的溶解度比其同系物大的多，故分离水中主要含的是砒啶，分离水返回反应器，既可增大水溶液中铵盐浓度，又可减少砒啶损失。
三、开发砒啶产品存在的影响1、由于我们没有接触过该工艺，对其了解较少，建议由技术研究所组织技术人员到鞍钢化工总厂参观学习。
2、砒啶蒸气本身有毒，并含有硫化氢、氰化氢等有毒物，因此提取砒啶系统要在负压下操作，而且由于中和液中含有较多的硫铵，通过雾沫夹带进入提供负压的装置或管道，易造成堵塞而破坏系统的负压环境。
氨和吡啶的回收
吸收塔 （低温） 降温 贫氨溶液（低温）
吸 +NH3 收 氨
富氨溶液（高温）
升温
பைடு நூலகம்富氨溶液（低温）
②工艺流程图
焦炉煤气 吸收塔 贫液冷却器
解吸塔
187℃
冷 凝 器 精 馏 塔
180℃ 焦炉煤气
除焦油器 贫富液冷却器 118℃ 蒸脱器
冷凝器
40℃
135℃ 蒸汽 给料槽
液氨产品 蒸汽 废水
135℃
196℃
煤气预热器（1）：由鼓风机来的煤气，经电捕焦油器后，进入煤
气预热器（1）。在此用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更 高一些的温度，其目的是为了蒸发饱和器多余的水分，保持饱 和器内的水平衡。煤气预热器为列管式换热器，煤气走管内， 管外通蒸气。 除酸器（7）:除酸器作用是捕集饱和器后煤气夹带的酸滴。 饱和器（2）：预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经
2.氨和吡啶回收的原理
水洗吸收 NH3+H2O NH3·2O H NH4+ + OH※在低于60℃时（为了减少盐类的水解），使用硫酸或者磷酸做吸收剂
3.回收氨的方法
磷酸吸收法（无水氨的生产） 饱和器法 硫酸吸收法 （硫酸铵的生产） 无饱和器法（酸洗塔法）
⑴无水氨的生产（弗萨姆法） ①工艺特点： 产品：液氨 设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。 原理：利用磷酸铵的选择吸收的特点：
③操作条件（酸洗条件） a:温度（50~55 ℃ ） 为得大结晶颗粒，在较低温度下操作适宜。但为了 保持水平衡应高于45~50℃. b:酸度 饱和器的酸度要保持过量，以防止水解和改善氨的 回收，但酸度高结晶颗粒小，需要综合考虑。 C:杂质 母液中杂质对饱和器操作不利。
关于化产回收的报告
关于焦化厂化学产品回收与加工的报告一、概述焦化厂以煤为原料，经过碳化室内高温干馏，生产出焦炭，同事获得焦炉煤气、煤焦油，并经过对煤气净化获得其他化学产品，主要的化学产品有：含一个苯环的苯系化合物：苯、甲苯、乙基苯和二甲苯、三甲苯及其同分异构体等；含两个苯环的奈系化合物：奈和甲基奈、二甲基奈的异构物，同时还包括芴、联苯及苊等；含三个苯环的蒽系化合物：蒽、菲和荧蒽等：含四个和四个以上的多环系化合物，包括芘、苯并荧蒽等。
另外煤结构中除碳、氢元素外的氮、氧、硫等无机成分，在碳化室高温裂解过程中，部分生成一氧化碳、氰化氢、硫化氢等进入焦炉煤气中，另一部分与苯环和多环化合物形成系列复杂的化合物。
例如：含氧的苯环生成酚、甲酚、二甲酚等酸性物质；含氧的萘环生成萘酚、萘二酚等物质;氧也能生成含氧杂环化合物，如：古马隆、氧芴等；氮在裂解时生成吡啶、甲基吡啶等碱性物质；也可生成喹啉、异喹啉等；此外，还可生成咔哚、吲哚、苯胺、萘胺等化合物。
硫与碳原子直接结合组成二硫化碳，存在于焦炉煤气中；另外,硫与直链化合物生成噻吩,与苯环缩合生成硫杂茚,与萘化合成萘硫酚等。
目前中国经过生产研制后，小批量生产的有150多种，正式生产的有70多种。
这70多种化学产品在煤化学产品中占95%，因此做好这些化学产品的回收与精制，对中国的国民经济起到了重大的推动作用。
二、炼焦化学产品的生成与组成及产率1、炼焦化学产品的生成煤料在焦炉炭化室内进行高温干馏时，煤质发生一系列的物理化学变化。
在200℃以下是干燥脱析阶段，表面的水分被蒸发，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体；随着温度的升高，到250-300℃时，煤中大分子含氧化合物开始热解，生成二氧化碳、水和酚类，这些酚主要是高级酚；至500℃时煤的稠环烃类经过裂解、缩聚等反应，放出氢气，形成胶质体，同时大量的焦油生成；随着温度继续升高，荒煤气中焦油雾和一些复杂的烃类等物质，再次发生解聚等反应，生成更复杂的化合物，随煤气进入化产回收阶段。
煤化工技术专业《电子教案50》
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，即文氏管法和中和器法。
1 用文氏管反响器提取粗轻吡啶流程如图4-19 所示。
图4-19 用文氏管反响器从母液中提取粗轻吡啶的流程1—母液沉淀槽2—文氏管反响器3—旋风别离器4—冷凝冷却器5—油水别离器6—计量槽7—贮槽由图4-14 所示，硫铵母液从沉淀槽1连续进入文氏管中和反响器2，与由氨分凝器来的氨汽在喉管处混合反响，使吡啶从母液中游离出来，同时因反响热而使吡啶从母液中气化，气液混合物一起进入旋风别离器3进行别离，分出的母液去脱吡啶母液净化装置，气体进入冷凝冷却器4进行冷凝冷却。
被冷却到30～40℃的冷凝液进入油水别离器5，别离出的粗轻吡啶流经计量槽6后进入贮槽7，别离水那么返回反响器。
在文氏管中和器内，氨汽与母液接触时间很短，中和反响的好坏，除与设备结构设计有关外，主要取决干氨汽由喷嘴喷出的速度和碱度的控制。
因此必须使氨汽流量稳定在规定的范围内，有条件时可采用碱度自动控制装置，及时调节进入文氏管的母液量来稳定脱吡啶后母液的碱度。
文氏管中和器具有体积小、制造简单，检修方便等优点。
因此，近年来在国内的一些大型焦化厂普遍受到重视。
2中和器法提取粗轻吡啶流程图4-2021用母液中和器，从饱和器母液中生产粗轻吡啶的工艺流程。
图4-2021饱和器母液中生产粗轻吡啶的流程1—母液沉淀槽；2—中和器；3—冷凝冷却器；4—油水别离器；5—计量槽；6—贮槽由4-15 图可见，母液从饱和器结晶槽连续流入母液沉淀槽1中，进一步析出硫铵结晶，并除去浮在母液液面上的焦油，然后进入母液中和器2中。
同时从蒸氨分缩器来的10%～12%的氨气，进入中和器泡沸穿过母液层，与母液接触而分解出吡啶。
由于大量的反响热及氨汽的冷凝热，使中和器内母液温度升至95～99℃。
在此温度下，吡啶蒸汽、氨汽、硫化氢、氰化氢、二氧化碳，水汽以及少量油汽和酚等物质从中和器逸出，进入冷疑冷却器3中冷却到30℃左右。
第二章 煤焦化氨及粗轻吡啶的回收g
分配，取决于煤气初冷的方式，冷凝氨水的产量和煤气冷却的程度。当
采用间接冷却，并采用混合氨水流程时，初冷器后煤气中含氨量为4～ 8g/m3。（出炉荒煤气中氨8~16g/m3Βιβλιοθήκη 吡啶盐基0.4~0.6g/m3）。
氨的回收方法:
（1）用硫酸铵吸收氨生产硫酸铵工艺，工艺悠久，技术成熟； （2）用磷酸吸收氨并制取无水氨的工艺，因其技术先进，产品质 量好，得到应用和发展； （3）生产浓氨水工艺，因产品储运困难，氨易挥发损失，污染环 境，仅在小型焦化厂尚有采用。
饱和器母液中不断有硫铵生成，当达到一定 的过饱和程度时，就会析出硫铵结晶，因此饱和 器还起着结晶设备的作用。用结晶泵将饱和器底 结晶母液送至结晶槽，结晶继续长大并沉降下来， 排放到离心机内分离，滤出母液后，再用热水洗 涤结晶，以减少表面上的游离酸和杂质。离心分 离出来的母液与结晶槽满流出来的母液均自流回 到饱和器中。 离心机卸出的硫铵结晶，由螺旋输送机送到 沸腾干燥器内，经空气干燥后卸入硫铵贮斗，然 后称量包装送入成品库。 沸腾干燥器用的热空气由送风机经过热风机 加热送入。沸腾干燥器排放的热废气经过旋风分 离出细小结晶后放散入大气中。
图2-1所示为硫酸铵在不同浓度内的溶解曲线（60℃时）。在
酸度小于19%（b点）时，析出的固体结晶为硫酸氨；当酸度为大 于19%而小于34%时（bc段），则析出的是两种盐的混合物结晶； 当酸度大于34%（c点）时，得到的固体结晶全为硫酸氢铵。
2、饱和器内硫铵结晶原理
由硫酸吸收焦炉气中的氨以生产硫酸铵的方法有三种： 直接法，间接法和半直接法，其中应用最广泛的是半直接 法。 半直接法是将煤气初冷至25～35℃，经捕除焦油雾后， 送入饱和器回收氨，并将剩余氨水中蒸出的氨也通过饱和 器制取硫铵。 直接法为在初冷前用硫酸吸氨生产硫酸铵； 间接法为用软水吸氨后再蒸氨，用氨汽制备硫酸铵； 在饱和器内硫铵从母液中形成晶体（或小晶体）的长大 。在既定的结晶条件下，若晶核形成速率大于晶体成长速 率，则产品粒度小；反之，则可得到大颗粒结晶。显然， 如控制这两种速率，便可控制产品粒度。 。
5万m3h焦炉煤气中氨及粗轻吡啶回收工艺设计毕业设计开题报告
河南城建学院毕业设计开题报告题目：5万m3/h焦炉煤气中氨及粗轻吡啶回收工艺设计学生姓名：年级：专业：化学工程与工艺申报学位：工学学士院系：化学化工系指导教师：完成日期： 2012-3-152012年3月15日河南城建学院毕业设计开题报告书题目 5万m3/h焦炉煤气中氨及粗轻吡啶回收工艺设计学生姓名学号指导教师赵金安专业化学工程与工艺职称教授选题目的及意义：选题目的：无水氨主要用于制造氮肥和复合肥料，还可用于制造硝酸，各种含氮的无机盐，磺胺药，聚氨酯，聚酰胺纤维及丁靑橡胶等，此外还常用做制冷剂。
粗轻吡啶是一种具有特殊气味的黄色油状液体，沸点范围为115～160o C ，轻吡啶盐基易溶于水。
纯吡啶是重要的溶剂，可用于制造维生素、中枢神经兴奋剂、抗菌素以及一些高效农药和还原料染料。
在氨及粗轻吡啶的回收工艺中，用硫酸吸收焦炉煤气中的氨生产硫酸铵按煤气中氨与硫酸母液接触的方式不同，分有三种：半直接法、间接法和直接法，其中应用最广泛的是半直接法。
经和老师讨论，我确定了利用半直接法即饱和器法生产硫酸铵的方法回收氨。
饱和器法生产硫酸铵的方法有鼓泡式饱和器和喷淋式饱和器，鉴于鼓泡式饱和器法比较成熟，老师建议我选用鼓泡式饱和器法生产硫酸铵。
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形式，即文氏管反应器法和中和器法。
由于中和器法提取粗轻吡啶的工艺比较成熟，因此我选择了中和器法提取粗轻吡啶。
意义：对焦炉煤气中氨及粗轻吡啶进行回收工艺设计，不仅回收了它们，使它们得到合理利用，增加了化工生产企业的利润，并且保护了环境。
其中的粗轻吡啶是我国所急需的。
我国在80年代至90代年初对吡啶系列原料使用面比较窄，基本上只有两三个品种，全国年需求量大约在1500t左右，原料基本依靠进口，国内部分全部是煤焦油产品。
如1992年我国吡啶系列原料产量为120t，进口纯吡啶1300t、六氢吡啶1000t。
进入90年代中后期，特别是1994年以后，随着我国对精细化工产品的大力开发，我国对吡啶系列产品数量、品种的需求显著增加，品种发展到十余个，年需求量增长到万吨左右，其中医药消耗吡啶约0.3t/a、外资企业约需0.5万t/a、其他行业约需0.2万t/a。
饱和器法回收焦炉煤气中的氨
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洗去结晶表面的油类物质， 又能保持硫铵操作稳定。 温度过低又使产品水分含量高； 其次是定期排放旋
３．４ 干燥系统的操作
风除尘器内的积料和更换湿式除尘器的水。
干燥系统是由送 风机、热 风 机、干 燥 器 、旋风 除 尘器、引风机、湿式除尘器组成， 其操作关 键 是 送风 机和引风机的风量平衡。盛隆煤焦化公司采用送风 量 ６３３４ｍ３／ｈ， 排 风 量 为 １０４７３ｍ３／ｈ， 调 节 吸 力 为 １１７６．８Ｐａ。如果送风机送风量过大引风机排风量小， 会使干燥器外窜料， 操作环境恶化， 成品料水分含量 高； 反之则使大量产品流失跑掉， 导致旋风除尘器， 湿式除尘器堵塞， 影响生产。另外， 热风机温度一般 控 制在 １２０℃左 右 ， 温 度 过 高 ， 使 产 品 板 结 成 块 ， 而
结语利用喷淋式饱和器回收氨工艺关键在于控制预热器温度饱和器酸度饱和器温度离心机水洗温度干燥系统风量平衡等要点只有要点控制好了才能生产出优质硫酸铵ni42s0才能使整个氨回收系统稳定使出工段的煤气中氨含量低于30mm真正达到即回收又净化的目的
第 ２８ 卷 第 ６ 期 ２００６ 年 １２ 月
山东冶金
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
安全管理是实现人、机 、物 、环 境 协调 统 一的 一 门综合学科， 涉及自然科学、社会科学。安全生产涉 及 企 业 的 每 个 员 工 、每 个 家 庭 、经 济 效 益 的 提 高 乃 至 整个企 业的发展， 体现员工素质、科学技 术水 平、管 理水平和企业的文明程度。多年来， 青岛泰能燃气集 团焦化制气有限责任公司（ 简称青岛焦化制气公司） 借鉴国内外的安全管理方法和经验， 结合自己的具 体情况， 不断探索实践， 已形成一套成熟的安全管理 措施， 有效减少了事故的发生和财产损失。
焦炉煤气氨的回收
第六节焦炉煤气回收氨炼焦煤料在焦炉中干馏时，煤中所含的一部分氮转化为含氮化合物进入粗煤气中，其中最主要的是氨。
粗煤气含氨量为69g/m3。
氨既是化工原料，又是腐蚀性介质，因此必须从粗煤气中回收氨。
焦炉煤气回收氨主要有水洗氨法、硫酸吸氨法和磷酸吸氨法3种。
一、水洗氨法水洗氨法以软水为吸收液回收煤气中的氨，同时使焦炉煤气得到净化。
回收的氨制成氮肥或进行分解。
这类方法有：制浓氨水法、间接法、联碱法和氨分解法。
水洗氨法回收氨的优点是，产品可按市场需要调整，适应性大；缺点是，流程长，设备多，占地面积大。
水洗氨法的主要设备有洗氨塔和蒸氨塔。
1．制浓氨水法制浓氨水法以软水为吸收液回收焦炉煤气中的氨，氨水经蒸馏得到浓氨水。
制浓氨水法的工艺流程如图5-33所示。
脱萘后的煤气依次经过3个串联的洗氨塔，每个塔分为两段。
3号塔的上段为净化段，在净化段内煤气用新鲜软水净化，使其含氨量降到0. lg/m3以下，再去洗苯塔。
净化段排出的水送生物脱酚装置处理。
从3号塔下段送入蒸氨废水，洗氨水与煤气逆流接触。
为了提高洗氨塔各段的喷淋密度，每段均设有单独的循环泵。
从1号塔下段排出的富氨水与剩余氨水一并送人原料氨水池，再由氨水池用泵送出与蒸氨废水换热，经预热器加热至85~90℃，送往分解器中部。
分解器底部设有加热器，原料氨水中的挥发氨盐在此被分解，分解出的CO2、H2S等气体从器顶逸出。
为了减少氨的损失，用冷回流泵将10%的原料氨水直接送入分解器顶部，以降低器顶温度，使顶部外排气体主要为二氧化碳和硫化氢，经分解器自流人蒸氨塔顶部的原料氨水被从塔底直接送入的蒸汽蒸出氨。
蒸出的氨进入分凝器。
将分凝器出口温度控制在88~92℃，即可得到含氨18%~20%昀氨气。
氨气经冷凝器冷凝，得到浓氨水。
蒸氨塔底排出的废水，经换热器降温后送往洗氨塔洗氨，多余的废水送生物脱酚装置处理。
2．间接法间接法以软水为吸收液回收焦炉煤气中的氨，氨再经蒸氨制取硫酸铵。
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母液中的杂质对结晶的成长和晶形均有不利影响，母 液中含有的金属离子不同，硫铵晶体的晶形也不同。
a-无杂质； b-存在Na+; c-存在Al3+和Fe3+; d-存在Mg2+; e-存在Al3+和Mg2+ 图7-3 硫胺晶体的晶型
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二、硫铵结晶的影响因素
4.搅拌对结晶的影响
搅拌可以促进溶质分子向晶核表面扩散，还可以减少饱 和器内部各部位温度和浓度不均匀的程度，易于增大硫铵的
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四、喷淋式饱和器法生产硫铵的工艺流程
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五、硫铵工段的主要设备
1-煤气入口； 2-煤气出口； 3-中央煤气管； 4-煤气泡沸伞； 5-加酸管； 6-满流口； 7-回流母液进入管； 8-结晶抽出管；
1 3 5 4 6 7 8 10
图7-7 外部除酸式饱和器
2
9
9-搅拌用喷射管
10-喷射器
图7-8 煤气泡沸伞
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五、硫铵工段的主要设备
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第二节
粗轻吡啶盐基的回收
一、回收吡啶的原理 二、回收粗轻吡啶的工艺流程
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一、回收吡啶的原理
在饱和器中，吡啶与母液中的硫酸作用生成硫酸 吡啶，生成酸式盐或中性盐，其反应式如下：
C5H5N + H2SO4 →C5H5NHHSO4 (酸式盐) 2C5H5N + H2SO4 → (C5H5NH)2SO4 (中性盐) 母液酸度高有利于吡啶的回收。母液中主要含有酸 式硫酸吡啶，该化合物不稳定，升高温度极易离解并与 硫铵反应产生游离吡啶，其反应式如下： C5H5NHHSO4 +(NH4)2SO4 → 2NH4HSO4 + C5H5N
为1％～2％时，主要生成硫酸铵。当酸度达到12
％～14％时，主要生成硫酸氢铵。
物质在溶液中结晶时，每一个晶体均经历两个 阶段:晶核形成阶段与晶体成长阶段。 晶核形成和其成长取决于溶液的过饱和度。
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二、硫铵结晶的影响因素
1.母液温度对结晶的影响
硫铵在母液中的溶解度随着温度升高而增加。
母液温度过高或过低都不利于晶体成长。
啶吸收不完全。外除酸式饱和器母液酸度维持在4％～6％比较 合适，喷淋式饱和器母液酸度维持在3％～4％较合适 。 为保持母液酸度稳定，采用饱和器连续加酸制度，并定期
进行中加酸和大加酸，同时用水和蒸汽冲洗，以消除饱和器内
沉积的结晶。 采取中加酸时母液酸度为12%-14%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大加酸时为18%22%。 12
二、硫铵结晶的影响因素
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第一节
饱和器法生产硫铵
一、硫胺生产原理 二、硫铵结晶的影响因素 三、饱和器法生产硫铵的工艺流程 四、喷淋式饱和器法生产硫铵的工艺流程 五、硫铵工段的主要设备
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一、硫胺生产原理
硫铵是一种白色或微带颜色的结晶，在空气中容
易吸收水分而结成块状。
制取硫酸铵化学原理主要是氨与硫酸的中和反应。
2NH3 + H2SO4 —— (NH4)2SO4
赵云鹏
zhaoyp@
中国矿业大学化工学院
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第七章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
荒煤气初步冷却后，部分氨转入冷凝氨水中，大部 分仍留在煤气中。 氨需要回收的原因
回收利用资源； 氨与氰化氢化合，生成溶解度高的复合物，加剧腐蚀； 煤气燃烧时氨生成有毒和腐蚀性的NOx； 粗苯回收中使油和水形成稳定的乳化液，妨碍油水分离。
1-锥形底盘；2- 叶片
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五、硫铵工段的主要设备
饱和器法工艺的主要参数 出口煤气含氨<30mg/m3；
煤气进口速度12～15m/s；
中央煤气管内煤气速度为0.7～0.9m/s；
煤气进饱和器温度60～70℃；
煤气出饱和器温度55～65℃；
饱和器内母液温度50～55℃；
饱和器阻力为5.5～6.5KPa。
三、饱和器法生产硫铵的工艺流程
<30mg/m3 65℃
图7- 4 饱和器法生产硫铵的工艺流程
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三、饱和器法生产硫铵的工艺流程
在饱和器中生产的酸焦油可用氨水中和法加以回收。
1-满流槽； 2-分离槽；
3-酸焦油槽；
4-母液贮槽； 5-酸焦油洗涤器； 6-焦油槽； 7-液下泵
图7-5 酸焦油处理工艺流程
衡以防止母液被稀释。一般要求进入饱和器的煤气
必须预热到60～70℃。而饱和器母液应在保证不被 稀释的条件下，保持较低的操作温度，以50～55℃
为宜。
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二、硫铵结晶的影响因素
图7-2 母液酸度对硫胺结晶颗粒大小的影响
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二、硫铵结晶的影响因素
2.母液酸度对结晶的影响
酸度过大，难以获得大颗粒结晶，反之，则可能使氨和吡
母液温度较高时，由于母液粘度降低而增加了
硫铵分子间晶体表面的扩散速度，有利于晶体长大。 母液温度过高时，硫铵在母液中的溶解度很大， 当温度波动时(温度降低)，造成局部过饱和现象，促 使大量晶核形成，这样就得不到大颗粒晶体。
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二、硫铵结晶的影响因素
饱和器中的水分是由煤气、氨气和硫酸带入的。
为了蒸发饱和器的多余水分，保持饱和器内的水平
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第七章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
荒煤气初步冷却后，部分氨转入冷凝氨水中，大部 分仍留在煤气中。 氨吸收剂的要求 吸收能力大，容易解吸； 选择性的吸收氨； 无挥发性； 价格便宜。 常见吸收剂：硫酸、水、磷酸二氢铵溶液、磷酸
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第七章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
硫酸吸收 焦 炉 煤 气 水吸收 磷酸二氢 氨吸收
当酸过量时，便生成硫酸氢铵NH4HSO4(酸式盐) NH3 + H2SO4（过量） —— NH4HSO4 硫酸氢铵又被氨进一步饱和转变为硫酸铵。 NH4HSO4 + NH3 —— (NH4)2SO4
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一、硫胺生产原理
溶液中硫酸氢铵与硫酸铵的比例取决于溶液中
硫酸的浓度，以质量分数表示，称为酸度。当酸度
硫铵 稀氨水 氨 磷酸氢氨 浓 缩 加 工
尿素 碳酸 氢氨 硝酸铵 氯化铵
磷酸吸收
图7-1 焦炉煤气中氨的回收方法及产品 4
第七章
煤气中氨的回收
第一节 饱和器法生产硫铵 第二节 粗轻吡啶盐基的回收 第三节 蒸氨及黄血盐的生产
第四节 无饱和器法生产硫铵
第五节 水洗氨法与浓氨水蒸馏
第六节 磷铵法制取无水氨
颗粒。加大母液循环量也有利于制取大颗粒硫铵结晶。
5.结晶浓度的影响
母液中的结晶浓度(晶比)是指母液中所含结晶的体积对 母液和结晶总体积的百分比。为有利于氨和吡啶的吸收，减 少搅拌阻力，晶比不宜过大；而晶比太小，不利于结晶的长 大。因此一般饱和器控制晶比在40％～50％，喷淋式饱和器 晶比控制在35％～40％。 14