含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺技术研究

摘要

本文研究以大庆炼化公司聚丙烯酰胺产生的含氨尾气治理副产硫酸铵项目为依托，将尾气中氨气用稀硫酸吸收后生成25％左右的稀硫铵，通过蒸发、结晶、离心、干燥等工艺，获得成品硫酸铵。这是国内现有传统的副产硫酸铵工艺，可将含氨尾气彻底治理，同时变废为宝，生产硫铵作为化肥外销。
　　本文研究的主要内容是对现有传统副产硫酸铵工艺中蒸发与结晶工艺进行研究，力求解决现有蒸发提浓工艺的能耗高、收率低、质量差等问题，并对其结晶工艺及结晶设备进行研究和改进，以生产大颗粒硫酸铵，提高产品质量等级，增加产品附加值，社会效益和经济效益显著。
　　本文研究的蒸发工艺是通过对国内外副产硫铵蒸发工艺进行分析研究及方案比选，将现有国内副产硫酸铵装置的蒸发工艺进行改进，将原来工艺中的单效蒸发改为三效蒸发，并通过流程模拟软件计算，确定了三效蒸发工艺流程及操作参数，解决了原工艺流程长，能耗高，收率低的问题，也解决了二次蒸汽易结晶问题。
　　本文研究的结晶工艺是通过对现有硫铵结晶现状及发展趋势进行分析研究，并研究其结晶原理，分析影响结晶因素，对已有研究成果的各种数据进行分析研究后，改进了现有硫铵结晶工艺、确定了结晶操作参数及结晶器的液体循环方式，并确定了结晶器的结构、尺寸，从而可以生产大颗粒硫酸铵，提高产品附加值。
　　本文对其硫铵干燥工艺也进行了方案比选，确定了硫酸铵干燥工艺路线，决定采用盘式干燥工艺，同时确定了干燥条件及干燥器规格，解决了传统气流干燥工艺流程长、能耗大、投资高的问题。
　　本文最终通过对现有国内副产硫酸铵生产工艺技术进行改进，运用化工基础理论，采用现有计算机模拟计算软件技术，并通过对已有成果的数据分析及现场数据监测、调试，实现硫酸铵生产蒸发、结晶工艺流程及工艺参数的改进和优化，最终形成完整的副产硫酸铵装置新的工艺技术软件包，并应用于现有副产硫酸铵装置的改造，使副产硫酸铵工艺蒸汽消耗由原单效蒸发工艺的4.1t/t降为1.27t/t，收率由原工艺的90％提高到99％，硫酸铵产品由现有粉状提高为平均粒度达到1-3mm，产品质量达到工业级优等品，提高产品附加值，可填补国内空白。