生产过程中的硫酸铵蒸发结晶以及中和结晶的主要对比分析

合集下载

硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告

硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告一、选题背景及意义硫酸铵是一种重要的化工原料和肥料，广泛应用于工业生产和农业生产中。

硫酸铵的结晶方法主要有冷却结晶、蒸发结晶等，其中蒸发结晶是应用较广泛的一种。

通过研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，可以提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率，进一步促进相关产业的发展。

二、研究目的和内容研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，探究硫酸铵蒸发结晶的工艺特点和机理，为提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率提供理论支持和实验基础。

研究内容主要包括：1. 硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。

2. 分析硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。

3. 探究硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，研究结晶过程的机理。

4. 优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较高的产率和质量，降低能耗和成本。

三、研究方法和实验方案1. 理论分析和文献调研。

通过收集文献和分析理论，理论研究硫酸铵蒸发结晶的影响因素和机理。

2. 实验研究。

在实验室中设计并实施硫酸铵蒸发结晶的实验，探究影响硫酸铵结晶的各种因素，并测量结晶率、质量、速率、形态等参数，从而得到结晶的基本特征和规律。

3. 优化设计。

根据实验结果，结合文献中的优化方法，设计并实践优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较为理想的结晶产率和质量。

四、论文结构和计划研究报告将包括以下几个部分：1. 绪论。

介绍硫酸铵的结晶特点及其应用价值，概述研究的背景和意义，阐明研究的目的和意义，说明方法和实验方案。

2. 理论分析。

以文献调研和理论分析为基础，阐述硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。

3. 影响因素分析。

通过实验探究硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。

4. 结晶机理分析。

分析硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，探究结晶过程的机理。

硫酸铵生产工艺流程

硫酸铵生产工艺流程硫酸铵是一种重要的化肥和工业原料，其生产工艺流程主要包括溶液制备、蒸发结晶、干燥和粒化等步骤。

首先是溶液制备。

将硫酸和氨水按照一定的比例混合，生成硫酸铵溶液。

硫酸的浓度通常为60-70%，而氨水的浓度则在30-35%左右。

混合过程需要注意控制温度和搅拌速度，以确保反应的充分和均匀。

接下来是蒸发结晶。

将硫酸铵溶液送入蒸发器，通过加热使其中的水分逐渐蒸发，从而使溶液浓缩。

蒸发器通常采用多效蒸发器，可以充分利用热量，提高能源利用效率。

在蒸发过程中，需要控制温度和压力，以维持适宜的结晶条件，并避免结晶器内部结垢。

结晶完成后，需要进行干燥。

将湿度较高的硫酸铵晶体送入干燥器，通过加热和传热来除去水分。

干燥过程需要注意控制温度和通风速度，避免硫酸铵受热过度或受潮而糊化。

一般来说，干燥温度在60-80℃之间，干燥时间则根据实际情况而定。

最后是粒化。

将干燥后的硫酸铵晶体送入粒化机，通过挤压和成型来使其形成相应的颗粒状。

这一步骤主要是为了提高硫酸铵的储存和运输性能。

粒化过程中，需要控制挤压力度和速度，以保证产出的颗粒大小和形态一致。

整个生产工艺流程中，需要注意以下几个方面的问题：1. 安全环保：硫酸铵的生产过程中涉及到一些危险品，如硫酸和氨等，因此要做好安全防护措施，确保操作人员的安全。

同时，要合理利用能源，减少生产过程中产生的废水、废气和废渣，保护环境。

2. 质量稳定：生产硫酸铵的过程中要控制各个步骤的参数，确保产出的硫酸铵质量稳定。

对于溶液制备和蒸发结晶过程，要控制温度、浓度和搅拌速度等因素；对于干燥和粒化过程，要控制温度、湿度和机器设备的操作参数等。

3. 能源消耗：硫酸铵的生产过程中，蒸发和干燥是能源消耗较大的环节。

因此，要合理设计和选用设备，优化能源利用，提高能源利用效率。

总之，硫酸铵的生产工艺流程包括溶液制备、蒸发结晶、干燥和粒化等步骤。

通过合理控制各个步骤的参数，可实现硫酸铵的稳定质量和高效生产。

硫酸铵生产过程中异常原因分析及解决方法

刘忠兴，戚凤英，许发成
（云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司，云南开远６６１６００）
［中图分类号］ＴＱ１２５．１４［文献标识码］Ｂ［文章编号］１００４— ９９３２（２０１３）０１ — ００３０— ０２
１１．４４
８．９４
１３．２０
１２．２９
１３．４０
由表３可看出，硫酸铵溶液中水不溶物与烟道灰的组分及含量比较接近，只是氧化钙和氧化镁的含量差异较大，这是由于硫酸铵溶液中的氧
２．１．２消泡试验
试验选取专用消泡剂，通过模拟生产现场起泡状况来调节消泡剂的不同加量，最终确定控制硫酸铵溶液起泡的最佳加入量。在２个２．５Ｌ试剂瓶中各装人２Ｌ从生产现
酸铵溶液循环时会产生大量的泡沫，并从容器人
２．１．１泡沫产生原因分析热动力厂锅炉烟气脱硫用的稀氨水主要来源于煤化工６２３Ｂ（加压脱酸脱氨汽提装置）的污氨水，污氨水中的组分分析结果见表１。
烘干，得水不溶物（即滤渣）的含量为１８．６ｇ／Ｌ。对水不溶物的组分进行定性、定量分析，并与同一
水中，容易与锅炉烟气中的氧充分接触而氧化，从而导致硫酸铵溶液在生产过程中产生大量泡沫。为证明污氨水中ＣＯＤ高是导致硫酸铵溶液

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨含氨尾气是一种工业生产过程中常见的废气，含有大量的氨气。

氨是一种常用的化学品，其废气产生的蒸汽含氨量较高，不仅对环境造成污染，还造成了资源浪费。

为了循环利用含氨尾气中的氨气，降低对环境的污染，人们提出了一种利用含氨尾气生产硫酸铵的方法。

该方法是将含氨尾气经过处理后，蒸发浓缩，形成高浓度的硫酸铵溶液，再进行结晶处理，得到固体硫酸铵。

对含氨尾气进行除尘处理，去除其中的杂质颗粒，获得净化后的废气。

然后，将净化后的废气导入蒸发器进行蒸发浓缩。

蒸发器通过加热蒸发使废气中的水分蒸发，浓缩硫酸铵溶液。

在蒸发的过程中，可以适当的调节温度和压力，控制浓缩的程度，确保蒸发后的硫酸铵溶液浓度适当。

蒸发浓缩后的硫酸铵溶液进入结晶器，通过降温结晶的方法，使溶液中的硫酸铵结晶形成固体硫酸铵。

结晶器中可以采用冷却器或者其他方法来控制温度，促进硫酸铵的结晶过程。

结晶器中也需要控制搅拌速度和结晶时间，确保结晶的过程充分进行，得到均匀的固体硫酸铵。

通过离心机或者其他方法对结晶得到的硫酸铵进行分离，得到干净的固体硫酸铵。

分离后的溶液中，可以进一步对其中的水分进行处理，以实现废水的处理与回收利用。

含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺可以有效地循环利用氨气，减少废气的排放，达到资源的节约和环境的保护。

该工艺还能够生产出固体硫酸铵，具有一定的经济价值。

这种工艺虽然在循环利用氨气和减少污染方面具有一定的优势，但在实际应用中还存在一些挑战和问题。

蒸发和结晶的过程需要消耗大量的能源，对于设备和操作工艺的要求较高。

硫酸铵的结晶过程也容易受到杂质的影响，需要对溶液的纯度进行严格控制。

对于含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺，还需要进一步的探讨和研究，不断优化和改进工艺参数和操作条件，以提高生产效率和产品质量，进一步降低成本，增加经济效益。

也需要加强对于废气处理和废水处理等环境问题的考虑，使工艺对环境的影响最小化。

硫酸铵三效蒸发系统结晶及干燥效果分析

硫酸铵三效蒸发系统结晶及干燥效果分析摘要：根据硫酸铵回收装置三效蒸发系统稳定生产过程中，出现的硫铵结晶颗粒小、干燥效果差、储料斗、包装系统无法正常使用等现象，通过分析和改造处理，最终达到较好的硫铵结晶干燥效果，实现储料斗、包装系统的正常使用。

关键词：三效蒸发系统盘式干燥器储料斗前言三效蒸发硫铵装置是炼化公司聚丙烯酰胺生产的配套装置，由蒸发结晶、离心分离、干燥、包装等工序组成，采取外循环加热、三效减压蒸发等操作，用稀硫酸作为吸收液将聚丙烯酰胺生产过程中的含氨废气，进行两级吸收后产生浓度约25%的稀硫酸铵溶液，经预热后温度达到60℃，首先通过一效加热室进行间接换热，换热后进入一效分离室进行汽液分离，在压差的作用下进入二效分离室，经过二效加热室换热后，由二效出料泵输送至旋流器，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器；旋流器顶部低浓度溶液送至三效分离室，经三效加热室换热，物料蒸发浓缩到固含量25%左右，经三效出料泵再输送至旋流器。

旋流器顶部浓度较低的溶液回流至三效分离室继续浓缩，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器增稠，通过离心机脱水后的固体结晶再进行烘干。

由离心机分离和稠厚器溢流出的母液则流入母液罐，经母液泵输送至三效加热室继续蒸发提浓。

烘干的硫铵结晶经过螺旋输送机送入储料斗，最后经过称重、包装、入库，实现回收结晶硫铵的目的。

一、三效蒸发系统硫铵结晶及干燥情况1.三效蒸发系统硫铵结晶情况稀硫铵液经过乏汽预热器、冷凝水预热器升温到70℃左右，经过一效加热室进入一效分离室，通过一效轴流泵强制循环加热到110℃左右，在一效分离室内进行汽液分离。

一效浓缩硫铵液（浓度为37%）在压力差作用下进入二效分离室（操作温度为93℃左右），二效分离室内的硫铵溶液通过二效轴流泵进行强制循环，经过二效加热室加热浓缩后，由二效出料泵送入旋流器A，固含量为10%（V/V）的溶液经过旋流器分离出的低浓度硫铵溶液部分返回二效分离室继续浓缩，另一部分送至三效加热室进行加热浓缩，三效浓缩液（固含量为25%）经三效出料泵进入旋流器B，分离出的低浓度硫铵溶液进入三效加热室继续蒸发浓缩，高浓度含固液体（固含量为50%）进入稠厚器，靠压差流入离心机进行脱水分离，然后在下一工序进行干燥、包装。

尿素水解制氨工艺废液处理方法讨论

尿素水解制氨工艺废液处理方法讨论发布时间：2023-04-04T02:57:19.809Z 来源：《新型城镇化》2023年4期作者：王英达[导读] 尿素水解器是个密闭容器，尿素溶液进入水解器后产物为氨气、二氧化碳和水蒸气等气体，从尿素水解器上部输出到脱硝装置。

河南省三门峡市渑池县华能渑池热电责任有限公司河南省三门峡市 472400摘要：在.燃煤火力发电厂烟气脱硝中，脱硝还原剂制备采用尿素制氨工艺时，尿素水解器需定期排出废液，本文对尿素水解废液处理方法进行了比较。

关键词：火力发电厂；尿素水解；制氨；废液处理；尿素水解器是个密闭容器，尿素溶液进入水解器后产物为氨气、二氧化碳和水蒸气等气体，从尿素水解器上部输出到脱硝装置。

尿素溶液带的少量缩二脲等杂质不能随产品气排出，随着尿素水解器的长期运行，尿素溶液中的杂质浓度会越来越高，因此水解需要根据运行情况定期从底部排液，将沉积的杂质一同排出。

通常为每周排放两次。

1 尿素催化水解机理尿素水解反应可认为分两步进行，第一步尿素与水反应生成氨基甲酸铵，第二步氨基甲酸铵受热分解生成氨气和二氧化碳，为强吸热反应，如式（1）和（2）：式中，M为无量纲准则数，DNH3，l表示氨气在液相中的扩散系数，m2?s-1。

kNH3，l表示氨气在液相中的传质系数，m?s-1。

尿素水解反应的决速步骤是生成氨基甲酸铵的过程，提高碱度有利于促进氨基甲酸根的离解和氨气的解析，从而提高尿素的水解效率。

目前工程上常用磷酸二氢铵（NH4H2PO4）或磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）作为水解催化剂，其本质仍然是通过加入磷酸根来提高水解液的碱度，促进水的电离来提高活性OH根的浓度，从而提高尿素的分解率，其机理可简化为如下反应式，NH2COOH为反应的中间产物。

铵盐催化剂主要通过提高溶液中活性OH根的浓度来提高水解液的碱度，从而促进尿素转化为氨和二氧化碳。

因此加入铵盐催化剂能够抑制尿素水解过程中异氰酸的生成，同时减小缩二脲的生成浓度，提高尿素转化率。

硫酸铵蒸发结晶

硫酸铵蒸发结晶硫酸铵蒸发结晶一、物料组成及处理量：溶质名称：硫酸铵溶剂：水进料浓度：20%进料总量：3吨/小时进料温度：30℃蒸发总量：2.4吨/小时进料液：PH6~7二、处理要求：将物料蒸发浓缩、把硫酸铵结晶出来运行方式：连续给料三、工艺说明：1、工艺流程说明：(1)物料加热、蒸发：物料通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器预热，利用蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水，将物料预热到80度以上，然后进强制循环泵的入口和结晶器出来的液体混合。

经强制循环泵的输送，进入加热蒸发器，物料经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热,吸收热量后温度升到108°C,然后进入DTB结晶器的闪蒸室,由于闪蒸室内为负压,物料进来后瞬间进行蒸发，大部分水变成温度为90°C的二次蒸汽，由二次蒸汽出口进入MVR蒸汽压缩机，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高到110°C，满足物料闪蒸脱水加热温度的要求。

水蒸气经冷凝后成冷凝水排出，进入下道工序的处理。

（2）结晶进入结晶器中的物料在螺旋桨的推动下，通过导流筒快速上升至液体表层，由于设备内为负压，部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用，没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底，重又被吸入导流筒的下端，形成了内循环通道，以较高速率反复循环，使料液充分混合，保证了器内各处的过饱和度比较均匀，极大地强化了结晶器的生产能力。

圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。

澄清区的物料溢流后和母液混合后经循环泵输送加热器循环加热。

结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大，颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度，在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30%~40%的晶浆送往离心机进行分离。

得到颗粒较大的硫酸铵晶体。

母液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。

2、设备情况介绍：（1）加热蒸发器换热面积为200m2,管程介质为饱和硫酸铵溶液，壳程介质为水蒸气，管程介质为：316L,壳程介质为碳钢。

浅谈硫酸铵结晶颗粒大小影响因素

浅谈硫酸铵结晶颗粒大小影响因素发布时间：2023-01-15T03:51:02.732Z 来源：《工程管理前沿》2022年8月16期作者：李家良[导读] 我公司现有两套硫酸铵装置，分别采用单效蒸发和三效蒸发两条不同的工艺路线，成品硫酸铵晶体大小也完全不同，根据装置实际运行情况，分析影响硫酸铵晶体成长因素的几个方面。

李家良大庆炼化公司化工生产一部摘要：我公司现有两套硫酸铵装置，分别采用单效蒸发和三效蒸发两条不同的工艺路线，成品硫酸铵晶体大小也完全不同，根据装置实际运行情况，分析影响硫酸铵晶体成长因素的几个方面。

关键词：硫酸铵晶体；单效蒸发；三效蒸发一、装置概况化工生产一部硫铵作业区现有两套生产装置，一套硫铵设计能力0.6万吨/年，处理丙烯腈装置产生的稀硫酸铵溶液；二套硫铵设计生产能力1.5万吨/年，处理聚丙烯酰胺尾气回收装置产生的稀硫酸铵溶液，分别采用单效蒸发和三效蒸发生产技术，都是由蒸发结晶、离心分离、干燥、包装等工序组成。

二、生产工艺简介1、一套硫铵装置采用的是单效蒸发技术，利用丙烯腈装置生产过程中的副产品稀硫酸铵溶液为原料，稀硫铵液经蒸发器循环泵采用强制循环送到蒸发器加热器，经过加热器内管间的1.0MPa、250℃过热蒸汽加热后返回蒸发器，蒸发器底部的过饱和硫酸铵溶液，由蒸发器料浆泵送入稠厚器，稠厚器是重力沉降设备，过饱和溶液中的清液由上部溢流线进入母液槽，下部固液比为5:3的硫酸铵溶液依靠位差流入离心机，离心分离出的母液通过甩水线流入母液槽，分离出来的硫酸铵晶体在流化床干燥器内脱水干燥后，进入贮料斗，再通过半自动码垛机进行成品包装。

2、二套硫铵装置采用三效蒸发技术，来自聚丙烯酰胺尾气吸收装置的稀硫铵溶液经乏汽预热器和冷凝水预热器预热后进入三效蒸发系统进行蒸发，一效蒸发产生的蒸汽给二效加热器做热源，二效蒸发器产生的蒸汽给三效加热器做热源，三效蒸发器蒸出的二次蒸汽经冷凝回收后返回给上游尾气回收装置重新利用，蒸发后的过饱和硫酸铵溶液通过出料泵送进稠厚器沉降，沉降后的溶液进入离心机进行脱水，脱水后的硫酸铵固体颗粒进入盘式干燥器烘干，烘干后出来的硫酸铵产品经包装机包装。

己内酰胺生产中硫酸铵蒸发结晶和中和结晶对比[权威资料]

己内酰胺生产中硫酸铵蒸发结晶和中和结晶对比[权威资料] 己内酰胺生产中硫酸铵蒸发结晶和中和结晶对比本文档格式为WORD,感谢你的阅读。

摘要: 本文主要介绍己内酰胺行业中贝克曼重排反应后硫酸铵蒸发结晶和中和结晶的工艺特点、能耗对比以及优缺点介绍关键词:硫酸铵结晶器真空浆料循环泵一、概述己内酰胺是化纤和工程塑料的重要原料，产品与国民经济的发展和人民生活息息相关，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，对己内酰胺产品的需求日益增长。

目前，世界工业化生产己内酰胺的主要生产工艺是以环己酮肟贝克曼重排为基础的环己酮-羟胺路线。

液相贝克曼重排是在发烟硫酸的催化作用下，发生贝克曼重排反应，再进一步与氨中和得到己内酰胺和硫酸铵。

贝克曼重排反应后为了中和重排液中的发烟硫酸有两种处理方法:一种工艺为硫酸铵蒸发结晶，即往重排液中加入20%的氨水，两者在中和反应器内进行中和反应，反应后进行分层，上层己内酰胺相进行萃取、精制得到成品己内酰胺，底层为41%的硫酸铵溶液，由硫酸铵泵打到硫酸铵储罐然后由泵送至蒸发结晶器进行蒸发结晶，后经过离心干燥得到成品硫酸铵;另一种工艺为中和结晶，即往重排液中加入气氨，重排液和气氨分别通过喷头加入到中和结晶器内，另外还需要往结晶器内加适量的水，通过中和反应热把加入的水分蒸发，中和产物硫酸铵在结晶器内形成晶浆，再经过稠厚、离心、干燥得到成品硫酸铵，己内酰胺在结晶器折流区积聚，然后由泵抽出再进行萃取、精制得到成品己内酰胺。

二、硫酸铵蒸发结晶的流程简介41%的硫酸铵溶液由硫铵泵打到硫酸铵母液罐中，与从离心机出来的硫酸铵母液混合，然后由母液泵打到结晶器内。

结晶器内的压力由真空泵保持在15KpA，以使硫酸铵结晶温度控制在65?。

结晶器内的浆料由两台循环泵进行内循环，循环泵的流量为7000m3/h(单台)，在循环过程中由两台换热器分别对硫酸铵浆料进行加热，以提供水分蒸发所需要的热量，其中一台换热器用重排反应的热水对硫酸铵浆料进行加热;另一台换热器是利用副产低压蒸汽对硫酸铵浆料进行加热。

硫酸铵溶液蒸发结晶工艺研究

硫酸铵溶液蒸发结晶工艺研究发布时间：2022-08-28T02:14:42.755Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期作者：郑良川[导读] 本文通过单因素实验对硫酸铵溶液蒸发结晶工艺进行研究，研究了温度、添加剂、溶液pH值、搅拌速率等因素对硫酸铵溶液蒸发结晶过程中晶体粒度分布的影响郑良川安徽省化工研究院安徽省合肥市 230001摘要：本文通过单因素实验对硫酸铵溶液蒸发结晶工艺进行研究，研究了温度、添加剂、溶液pH值、搅拌速率等因素对硫酸铵溶液蒸发结晶过程中晶体粒度分布的影响；并通过SEM分析所制备的产品，确定硫酸铵蒸发结晶较适宜的工艺条件；结果显示，在适宜条件下制备的硫酸铵晶体颗粒纯度较高、颗粒形貌完整、不易结块、流动性好等优点。

关键词：蒸发结晶；硫酸铵；晶体形貌；粒度中图分类号：X705 文献标志码：A0 引言蒸发结晶的定义是目标固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物系中结晶析出的过程[1]。

在工业生产中，能够影响硫酸铵蒸发结晶的因素较多，如溶液的pH、溶液温度、加入晶种的类型、杂质含量和类型、搅拌的速率、添加剂用量等。

实际生产中，这些工艺条件的变化增加了生产控制的难度，对生产的影响却很大。

结合实际工艺流程并通过实验分析影响蒸发结晶的因素，获得优化的工艺条件，对生产出优质的产品具有重要意义。

1 实验部分1.1 试剂与仪器硫酸铵粗品，实验室自制；硫酸锰，分析纯；硫酸，分析纯；氨水，分析纯；活性炭，分析纯；SU8010型扫描电子显微镜，日立集团；1.2 实验方法（1）配制成硫酸铵质量分数为19.30%的硫酸铵溶液。

（2）用活性炭吸附脱色，并通过过滤消除溶液中的不溶性杂质。

（3）将滤得到的澄清溶液加入到本实验的蒸发结晶装置中，恒温水浴保温。

（4）进行单因素实验，并采用筛分法统计粒度分布。

2 结果与讨论2.1 pH的影响实验控制蒸发温度为70℃、搅拌速度200 r/min、添加剂MnSO4投放量0.5%，调节溶液pH=3、pH=4、pH=5、pH=6进行单因素实验，将蒸发结晶产物过滤、干燥得到硫酸铵晶体。

分析硫酸铵多效蒸发结晶工艺的使用与设计特征

分析硫酸铵多效蒸发结晶工艺的使用与设计特征作者：冯敬之来源：《世界家苑》2018年第10期摘要：硫酸铵作为一种重要的工业产品，在社会各行各业中得到了广泛的应用，同时人们对硫酸铵的产品质量也提出了更高的要求，而其质量的高低在很大程度上依赖于生产中的蒸发结晶过程。

所以，本文对硫酸铵多效蒸发结晶工艺的使用与设计特征作出分析，以便对于提高硫酸铵的产品质量具有现实指导性。

关键词：硫酸铵；多效蒸发；结晶工艺；使用；设计特征硫酸铵作为一种重要的化工产品，与人们的生活和社会的发展息息相关，人们对硫酸生产工艺的研究也是从未止步，从早期简单、低效、粗放型的零星生产到如今高效、合理的规模化生产，硫酸铵产品不仅仅在产量上获得了前所未有的提高，质量上更是取得了质的飞跃。

随着硫酸铵需求量的不断增加、生产设备性能的不断提高、员工素质的大幅提升，硫酸铵的加工制造工艺也日趋成熟。

一，硫酸铵多效蒸发结晶工艺多效蒸发器由于蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大、合理、节能、高效，所以被广泛应用在发酵行业、淀粉/淀粉糖行业、果汁行业、饮料行业、制药行业以及环保等行业中。

并且在高浓度有机物和化工等废水综合治理中也经常被用作主要的蒸发浓缩设备。

首先，多效蒸发器的组成。

通常一组蒸发器是由一个加热器和一个分离器组成，所以多效蒸发器通常由两个或两个以上的蒸发器及分离器、各种物料泵、真空装置、检测仪表、各类阀门、管道等组成。

分离器作为蒸发器的重要组成部分则主要由壳体、捕沫器及附件组成。

其次，多效蒸发器的特点。

适合于热敏性、浓度较高、粘度较大、易挥发、易结垢、易结晶、浓缩比大及具有腐蚀性物料的蒸发。

蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大。

由于多效蒸发器的内部采用的蒸汽喷射热泵借助绝热压缩作用使部分第一效二次蒸汽的饱和温度提高，并回到第一效加热器内作为加热蒸汽，从而提高了生蒸汽的经济程度。

合理有效的分配盘的使用使物料进入加热管后在管内壁形成均匀的模状流动，从而使传热系数大为提高。

硫酸铵结晶过程的影响因素分析

硫酸铵结晶过程的影响因素分析摘要：硫酸铵是丙烯腈生产过程中的重要副产物，硫酸铵在农业、纺织、皮革与医药领域有着极高的应用价值。

但现有生产工艺中，硫酸铵结晶效果较差，普遍存在这晶体粒径不均匀，颜色较差等诸多问题，严重影响了硫酸铵的利用与销售。

课题研究由此出发，针对上述硫酸铵结晶问题基于生产工艺现状展开分析研究，分析生产工艺中可能对结晶产生影响的生产参数以及工艺环节，并提出优化硫酸铵结晶效果的工艺参数及流程。

关键字：丙烯腈；硫酸铵；氨水采用丙烯、氨氧化法生产丙烯腈，在生产过程中伴有许多副产物，例如：丙烯醛、乙腈、氢氰酸等，为了减少副产物的生成，提高丙烯腈收率，需投入过量的氨。

目前，国内处理硫酸铵溶液常用的有三种方法：一是高温焚烧法，此方法不仅浪费能源，且焚烧中产生大量SO2气体污染环境；二是深井注入法，此种方法技术要求高且也存在环境污染的问题；因此，目前国内大都采用硫酸铵回收工艺处理硫酸铵溶液，生产农用化肥，从而达到综合治理，变废为宝的目的。

大庆炼化公司化工生产一部一套硫酸铵装置于1992年开始施工，1995年建成投产，年设计运行8000小时。

是炼化公司丙烯腈生产的配套装置，主要用来处理丙烯、氨氧化法生产丙烯腈的副产物－—稀硫酸铵溶液。

本装置生产采取外循环加热、减压蒸发等操作，使丙烯腈装置来的稀硫酸铵溶液增浓到过饱和，实现回收结晶硫酸铵的目的。

但在现有的蒸发结晶工艺中，存在着结晶不彻底、结晶效果差的问题，导致硫酸铵产品的外观、颜色以及纯度均不够理想，严重的影响了硫酸铵销售和利用。

课题主要对现阶段化工企业普遍使用的蒸发结晶工艺流程中对硫酸铵可能产生影响的因素展开研究，为优化生产提供重要的数据基础。

1.硫酸铵结晶实验1.1实验试剂根据实验需求以及研究目的，共主备如下实验用原料，（1）硫酸铵原料溶液（由中国石油化工大庆炼化集团提供）；硫酸（天津市赢达牌）；氨水（天津市瑞金化学品有限公司生产）；活性炭。

1.2实验装置实验用装置以及流程如提1所示。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨一、含氨尾气的处理方式含氨尾气是指一些工业过程中产生的含氨废气，例如，高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等。

如果这些废气直接排放到大气中，会对环境造成严重的污染，因此，必须对这些废气进行处理。

含氨尾气的处理方式有很多种，例如，催化氧化法、吸收法、分离法和膜分离法等。

在这些处理方式中，蒸发工艺和结晶工艺被广泛应用。

二、蒸发与结晶工艺的基本原理蒸发是指将含氨尾气中的水分蒸发出来，使其达到干燥、浓缩的目的。

蒸发工艺的基本原理是利用加热的方法升高含氨尾气中的水分的蒸发温度，使水分蒸发，并经过凝结器将水分收集起来。

结晶是指将蒸发后得到的硫酸铵溶液进行恒温结晶，使得其中的硫酸铵结晶并分离出来。

结晶工艺的基本原理是利用硫酸铵在一定温度下的溶解度变化，得到一定的过饱和度后，萃取出其中已经结晶的硫酸铵。

1.蒸发过程（1）蒸发器的选择蒸发器是蒸发工艺的核心设备，不同的蒸发器对于含氨尾气的处理效果有很大的影响。

目前，常用的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和膜蒸发器等。

（2）蒸发条件蒸发的工艺条件和蒸发器的种类密切相关。

例如，单效蒸发器需要在高温高压下进行蒸发，而多效蒸发器则可以在较低的温度和压力下进行蒸发。

对于含氨尾气的处理，多效蒸发器具有处理效率高、能耗低等优点。

（3）蒸发装置的安全问题由于蒸发过程中含氨尾气中还可能存在着其他的有害气体，因此，在蒸发时，需要注意装置的安全问题。

合理的选材、设计合理的构造以及精密的蒸发参数对于蒸发器的安全保障有很重要的作用。

2.结晶过程结晶装置的选择同样对于含氨尾气的处理效果有着重要的影响。

目前，常用的结晶器有：真空下结晶器、喷雾结晶器和热交换膜结晶器等。

热交换膜结晶器的结晶效率较高，且能耗低。

不同的结晶器对于结晶条件的要求也不同。

例如，喷雾结晶器需要在较低的温度下结晶，而真空下结晶器和热交换膜结晶器则可以在较高的温度下结晶。

在选择结晶器时，需要根据具体的生产要求和工艺条件进行选择。

硫酸铵蒸发结晶工艺

硫酸铵蒸发结晶工艺硫酸铵蒸发结晶工艺1. 引言硫酸铵是一种常用的化学品，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

其生产工艺中的蒸发结晶过程十分关键，能够实现硫酸铵的高纯度和高效率制备。

本文将详细介绍硫酸铵蒸发结晶工艺，从深度和广度两个标准评估其作用、原理、优势以及存在的挑战。

2. 硫酸铵蒸发结晶的作用蒸发结晶是将液体中的溶质析出形成晶体的过程，广泛应用于化工领域。

在硫酸铵生产中，蒸发结晶可以实现以下目标：(1) 提高硫酸铵的纯度：通过蒸发结晶，可将杂质和其他无关物质从溶液中分离出来，使得最终硫酸铵的纯度得到提升。

(2) 实现硫酸铵的分离和回收：通过蒸发结晶，可以将溶液中的硫酸铵析出，实现分离和回收利用，从而提高生产效率。

(3) 节约能源和资源：蒸发结晶是一种相对节能的分离技术，可最大限度地降低能源消耗和原材料损失。

3. 硫酸铵蒸发结晶的工艺步骤硫酸铵蒸发结晶工艺一般包括以下几个步骤：(1) 溶液准备：将硫酸铵与水按一定比例混合，得到溶液。

溶液中的硫酸铵浓度通常根据具体生产要求进行调整。

(2) 进料加热：将溶液加热至一定温度，通常使用蒸汽加热或热水浴加热的方式。

(3) 蒸发结晶：在加热的过程中，水分开始蒸发，溶液逐渐浓缩，硫酸铵开始析出。

(4) 晶体分离：将析出的硫酸铵晶体与溶液进行分离，通常采用离心、过滤等方法。

(5) 晶体洗涤：对分离后的硫酸铵晶体进行洗涤，去除表面附着的杂质，提高产品纯度。

(6) 干燥和包装：将洗涤后的硫酸铵晶体进行干燥，除去残留水分，并进行包装。

4. 硫酸铵蒸发结晶工艺的优势硫酸铵蒸发结晶工艺具有以下几个优势：(1) 高纯度产品：通过蒸发结晶，硫酸铵的纯度可以达到较高水平，满足不同行业对高纯硫酸铵的需求。

(2) 简单易行：硫酸铵蒸发结晶工艺的基本步骤相对简单，易于操作和控制，不需要过多的设备和工艺。

(3) 节约能源：相比其他分离工艺，蒸发结晶可以有效降低能源消耗，减少生产成本。

(4) 环保可持续：硫酸铵蒸发结晶工艺中所使用的原材料和产品均无毒害性，对环境无污染，符合可持续发展的要求。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨
含氨尾气是指含有大量氨气的工业废气，其主要来源是生物质能源转化、矿石提炼以及化学工业等。

含氨尾气中的氨气可以进行回收利用，其一种常见的利用方式是生产硫酸铵。

硫酸铵是一种重要的氮肥和矿山爆破药剂原料，其制备需要通过蒸发与结晶工艺进行。

第一步：预处理
在进入蒸发与结晶工艺之前，需要对含氨尾气进行预处理。

主要包括降温、除尘、脱硫和脱硝等步骤。

降温可以减少尾气中的水分含量，降低水蒸气对后续工艺的影响；除尘可以去除尾气中的颗粒物，保护设备的正常运行；脱硫和脱硝可以去除尾气中的二氧化硫和氮氧化物，减少对环境的污染。

第二步：蒸发
蒸发是指将尾气中的水分进行蒸发，使其浓缩。

蒸发工艺可以采用多级塔浓缩法。

即将尾气逆流与多级塔内的浓硫酸接触，通过热量传递和质量传递使水分蒸发，实现尾气的浓缩。

浓度较高的尾气经过冷却和凝结处理后，形成含有硫酸铵的溶液。

第三步：结晶
结晶是指将溶液中的硫酸铵通过降温和蒸发逐渐析出。

结晶工艺可以采用冷却结晶或真空结晶法。

冷却结晶法是指将溶液进行冷却，使硫酸铵逐渐结晶析出。

真空结晶法是指在低温和高真空条件下，将溶液进行蒸发，使硫酸铵结晶析出。

结晶后的硫酸铵可以通过离心、过滤和干燥等工艺得到最终产品。

含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺是通过预处理、蒸发和结晶等步骤，将尾气中的水分浓缩和硫酸铵结晶分离，最终得到硫酸铵产品。

这种工艺具有资源回收和环境保护的双重效益，对于减少废气排放、提高资源利用率具有重要意义。

硫酸铵蒸发-冷却结晶工艺研究

２．４
不能很好地被搅动．析出的结晶也不能很好地悬浮在晶浆中。得到的产品粒度分布不匀，且有聚集现象；当转速为１２０ｒ／ｍｉｎ时，产生的品体多被打碎。较优搅拌转速为７０
ｒ／ｍｉｎ。
ｐＨ的影响分别将溶液ｐＨ调至４．８、３．５、２．５，所得产品形
貌见图７，．由图７看出．当ｏＨ＝３．５时．产品粒度分布不均匀，且多为薄片状；ｐＨ＝２．５时，产品变长，且硬度差。这是由于，随着酸度的提高，母液黏度增大，使得硫酸铵分子的扩散阻力增大．从而阻碍了晶体的正常成长。实验确定较优ｐＨ为４．８。２．６蒸发速率的影响控制蒸发温度为５２ｑＣ．改变真空度来控制蒸发速率．不同真空度条件下所得产品粒径分布见表１。由表１看出：真空度为０．０２５ＭＰａ时。所得产品平均
（ｍｆｌＥ科技大学化学与制药工程学院．河北石家庄０５００１８）
摘要：对硫酸铵的蒸发一冷却耦合结晶工艺进行研究。系统考察了结晶体系的物理化学环境和结晶操作条件．如媒晶剂种类及添加量、结晶温度、加晶种策略、ｐＨ、蒸发速率、搅拌强度等对结晶产品粒度和晶习的影响。在实验基础上确定优化工艺条件，制得粒度在２．０。２．５ｍｍ的颗粒状硫酸铵结晶产品。所得颗粒状硫酸铵产品具有纯度高、流动性好、不易扬尘和结块、易于施撒和复配等优点。关键词：硫酸铵：结晶：粒度；晶习中图分类号：ＴＱｌｌ３，７３
ｓｐｒｅａｄａｎｄｍｉｘ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｍｍｏｎｉｕｍ
ｓｕｌｆａｔｅ；ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ；ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ；ｃｒｙｓｔａｌｈａｂｉｔ
硫酸铵主要用途是在农业上作为氮肥使用。目前，中国生产的硫酸铵产品多以粉体为主。物理性能差，易起尘、结块，流动性差，使用中损失大，不适合机械化作业。另外，硫酸铵晶体粒度不均匀，色度不好．颗粒状硫酸铵硬度欠佳。结晶法制得的大颗粒硫酸铵具有运输、储存和施撒方便等特点．具有缓释作用，并适合与其他肥料掺混，具有良好的市场前景。而中国对结晶法制备大颗粒硫酸铵的研究处于起步阶段．尚未实现工业化生产．大颗粒硫酸铵主要依赖进口。笔者针对硫酸铵存在的这些问题，以粗品硫酸铵为原料．采用蒸发一冷却耦合结晶工艺对影响硫酸铵产品质量的因素进行研究．为工业化结晶器的设计和工业生产条件的确定提供依据。

氨法脱硫蒸发结晶与饱和结晶的综合比较

氨法脱硫蒸发结晶与饱和结晶的综合比较目前，国内氨法脱硫工艺针对副产物硫酸铵结晶方式的不同，可分为塔内饱和结晶工艺和塔外蒸发结晶工艺。

塔外蒸发结晶:采用该工艺的项目主要有：天津碱厂、河南亚能电力、云南解化集团、呼伦贝尔金新化工、山东潍坊钢铁等。

塔外蒸发结晶工艺具有脱硫系统更可靠、硫铵结晶外观好等优点，但其投资大、能耗高、运行不经济。

塔内饱和结晶:该工艺有效减少了系统的能耗，降低了装置的运行成本。

采用该工艺的项目主要有：扬子石化、湖北化肥、重庆中梁山、云南解化三期、山东明水、鲁西化工、华鲁恒升、山东众泰、四川泸天化、广西田东、重庆龙桥、宁波久丰等。

上述装置都取得了长周期的稳定运行，各项运行指标也达到了国际先进水平。

该工艺还具有较高的灵活性——吸收系统既可实现塔内结晶，也可满足塔外蒸发结晶的要求，只需在硫铵制备系统配置相应的蒸发装置即可。

可根据蒸汽供应情况，灵活调节。

上述两种工艺的主要特点如下：A、塔外蒸发结晶工艺的特点1）脱硫工序可靠性增加。

脱硫循环系统无结晶，脱硫塔及吸收液循环系统的磨损减小，提高了脱硫部分的可靠性。

2）硫铵产品外观较好蒸发结晶的产品粒径达0.2mm左右，比饱和结晶颗粒（0.05-0.15mm）大，产品颗粒感较强，外观好。

B、塔内饱和结晶工艺的特点1）蒸汽、电、循环水耗量降低塔内饱和结晶工艺利用烟气的热量进行浓缩结晶，不需消耗额外的蒸汽，每吨产品比蒸发结晶工艺可节省蒸汽1.1t/t（硫铵溶液按40%计）。

蒸发结晶工艺多一套蒸发设备，整个系统的电耗和循环水耗量都有所增加。

2）操作温度低塔内饱和结晶工艺，硫铵系统的操作温度50～60℃，蒸发结晶工艺的操作温度为100～130℃。

操作温度低可降低物料对系统的腐蚀降低。

氨法脱硫副产的硫铵溶液温度越高腐蚀力越强，如蒸发结晶的换热管就是最容易损坏的部位。

3）投资省塔内饱和结晶工艺较塔外蒸发结晶工艺省去了蒸发结晶系统，投资相对节省。

4）系统总体更可靠塔内饱和结晶工艺流程短，设备少故障点少，系统可靠性提高，运行维护相对简单。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨作者：赵波来源：《科学与信息化》2019年第10期摘要本文以大庆炼化公司聚合物一厂硫铵车间在工艺生产中，含氨尾气治理硫酸铵这一项目，探讨将尾气中的氨气运用稀硫酸吸收生成浓度25%的稀硫铵，经由结晶、蒸发、干燥、理性等工艺可以获得成品硫酸铵，研究硫酸铵工艺蒸发及结晶工艺，以期可以作为解决现有蒸发提浓工艺技术的现有问题，改进技术提高产品质量创造更多的经济效益及社会效益。

关键词含氨尾气；硫酸铵；蒸发与结晶目前国内硫酸铵生产工艺主要分为两类：农用级、工业级，划分了质量标准为优等、一等、合格，产品市场价格存在较大悬殊[1]。

国内硫酸铵的主要生产，包括了内酰胺副产、聚丙烯酰胺副产、含氨尾气处理副产、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等有机产品副产。

硫酸铵的副产工艺技术，实现了氨与硫酸的化学反应可得稀硫酸铵溶液，经过蒸发、结晶、离心、干燥等多项工艺程序，即可达到固体的硫酸铵产品[2]。

本文探究含氨为其在硫酸铵生产中，蒸发及结晶工艺进行分析。

1 硫酸铵物化性能及主要生产工艺概述1.1 硫酸铵物化性能硫酸铵简称为硫铵，分子公式为：，为无色的斜方晶体，工业品呈白色或是淡黄色的结晶体，硫铵纯品易溶于水，水溶液以酸性不溶醇、丙酮、氨。

在吸湿之后会较快的固结，含有杂质的硫铵呈浅色及暗褐色等颜色[3]。

1.2 硫酸铵主要生产工艺生产硫酸铵的主要生产工艺，在目前主要是经过硫酸、氨经过化学反应所形成了稀硫酸铵溶液，之后经过蒸发、结晶、离心以及干燥的工艺程序，即可得到硫铵产品[4]。

最早由于氨与硫酸两者之间直接反应实现硫酸铵的生产工艺，由于具备了较久的生产流程，且成本投入较大，生产成本较高，所以目前已经不再运用。

我厂现有的硫酸铵生产工艺，主要采用稀硫酸吸收焦炉气内的氨，或是其他含有氨的尾气副产，经过硫酸铵溶液的蒸发及结晶所得。

2 硫酸铵蒸发工艺技术2.1 硫酸铵蒸发工艺路线本文主要采用了热集成技术，经过将稀硫铵由原本的25%蒸发浓缩至37%，通过模拟计算这一工艺，其中运用的基础原理包括化工原理、化工热力学，经过计算对比单效、双效、三效的不同蒸发工艺，完成数据比选后发现三效蒸发工艺，最为适用于万吨级的硫铵蒸发工艺技术中，并且同时还对三效蒸发工艺的硫铵蒸发器，具体换热面积完成计算，确定加热室、分离室外型尺寸。

硫酸铵结晶知识讲解

硫酸铵结晶知识讲解硫酸铵结晶硫酸铵是⼀种易溶性的盐。

0℃时，在100g⽔中溶解70g(NH4)2SO4,⽽100℃时，可溶解102g。

可见，硫酸铵溶解度具有⽐较⼩的温度系数。

所以⽤热法只能达到不⼤的过饱和度，硫酸铵结晶为⽆⾊晶体，斜⽅晶系。

硫酸铵作为普通的肥料之⼀，引起了和正在引起研究者的注意。

实际上，对它在⽣成沉淀时的性能进⾏了全⾯的研究。

硫酸铵不能⽣成很好的过饱和溶液。

根据计算和实验数据，在75～95℃的温度范围内，其溶液绝对极限过饱和度应该是2～3g/100gH2O 【10】, (NH4)2SO4的极限过冷度也⽐较⾼，接近硝酸钾溶液所具有的的极限过冷度。

在30～50℃的温度范围内的极限过冷度的值，按冷却速度的不同⽽处在3.0～4.5℃之间。

有晶种存在时，他们可降低到1.75～2.5℃【13】.硫酸铵结晶通常在过饱和度不⼤的情况下进⾏。

这时，⽆论是⼀次晶核⽣成或是⼆次晶核⽣成，都是有可能的。

⼀次晶核⽣成服从于⼀般的理论规律【12】.硫酸铵溶液中的⼆次晶核⽣成，已经作为专门的研究课题【20】.试验是在装有搅拌器的结晶器内进⾏的。

采⽤⼤⼩不同的硫酸铵晶体作为晶种。

每经过10min选取悬浮液的式样，并测定粒⼦⼤⼩的分布情况。

〝硫酸铵-⽔〞是属于所谓的第⼆级系统，它的特点之⼀是在低过饱和度时结晶。

如果加⼊晶种量不⼤，则出现新的晶核。

⽣成增补的晶核使过饱和度降低下来并趋于稳定。

在晶种量充⾜时，就不会出现新的晶核，筛分数据可以证明这⼀点。

曾指出，⾃发⽣成的晶核仅仅是溶液过冷度超过2.7℃时才开始。

在硫酸铵结晶时，⼆次晶核⽣成的机理，据推断【20】是与固体粒⼦的相互碰撞及它们与搅拌器或结晶器表⾯碰撞有关。

硫酸铵结晶的动⼒学，在具体条件下取决于形成过饱和的速度、结晶开始并⽣成沉淀的过饱和度以及其它的结晶过程所需的⼀般条件。

按照拉尔森和穆林的意见，晶核⽣成的速度取决于极限过饱和度。

考虑到式（3-11），可以⽤下式表述这个关系：N0=KN(△c)lim,式中在NN0与下⾓的0N0)T (14-2)注意到△c lim=(dc eq/dT) △T lim及利⽤（14-1）式和（14-2）式的关系，得溶液的的冷却速度与极限过冷度的关系式：lgT =k + n N lg△T lim (14-3)利⽤得到的关系式，可以求得晶核⽣成过程的阶数（n N），对于含有晶种的(NH4)2SO4—H20系统来说，这个阶数等于2.62±0.92.具有斜⽅晶形的硫酸铵晶体是在不同指数的晶⾯上成长不同⽽得出的。