Предлагаемая схема получения сульфата аммония

Предлагаемая схема получения крупнокристаллического сульфата аммония предусматривает установку вакуум-кристаллизатора с циркулирующей суспензией после одного из четырёх существующих сатураторов. В кристаллизаторе происходит испарение части влаги под вакуумом, создаваемым пароэжекторным насосом. Из образующегося при этом перенасыщенного раствора выпадают кристаллы, которые по мере циркуляции раствора укрупняются и концентрируются в нижней части аппарата. Установка рассчитывалась с учетом той же производительности по сульфату аммония. Внедряемая технология лишь позволяет улучшить товарные характеристики продукта, посредством увеличения размера кристаллов соли. Схема установки показана на рисунке 2.

1 – сатуратор; 2 – подогреватель газа; 3 – аммиачная колонна; 4 – насосы; 5 – циркуляционная кастрюля; 6 – кастрюля обратных токов; 7 – кислотная ловушка;

8 – кристаллоприёмник; 9 – центрифуга; 10 – вакуум-кристаллизатор с циркулирующей суспензией; 11 – пароэжекторный насос

Рисунок 2 – Предлагаемая схема производства сульфата аммония:

Коксовый газ, пройдя первичные газовые холодильники, нагнетателями машинного зала с температурой 50...60°С и давлением 25...30 кПа по газопроводу подаётся в сульфатное отделение. Перед сатуратором 1 коксовый газ нагревается в трубном пространстве решофера 2 до температуры не выше 70°С. Конденсат пара из решоферов поступает в сборник горячей воды. Конденсат газа из решоферов поступает в конденсатоотводчики и далее сбрасывается в фенольную канализацию.

Аммиак, отогнанный в аммиачной колонне 3, подаётся из нее совместно с подогретым коксовым газом из решофера.

Подогретый коксовый газ вместе с аммиаком из аммиачной колонны поступает в сатуратор по центральной газоподводящей трубе, к нижнему концу которой прикреплен барботажный зонт, погруженный в раствор. При барботаже через слой маточного раствора, содержащий 3...4% свободной серной кислоты, аммиак из КГ связывается в сульфат аммония.

Уровень маточного раствора в сатураторе всегда постоянен, циркулирующий маточный раствор через переливное окно сатуратора поступает в циркуляционную кастрюлю 5. Вместе с раствором из сатуратора в циркуляционную кастрюлю выводится кислая смолка, являющаяся побочным продуктом при производстве сульфата аммония. Раствор из циркуляционной кастрюли возвращается в сатуратор циркуляционными насосами через кастрюлю обратных токов 6.

Прошедший через раствор коксовый газ уходит из сатуратора через два газовых штуцера по газототводящим трубам в кислотную ловушку циклонного типа 7, в которой газ освобождается от механически унесенных им брызг маточного раствора и далее направляется в бензольное отделение.

Уловленный маточный раствор из ловушки непрерывно выводится в циркуляционную кастрюлю.

В сатураторах происходит интенсивное перемешивание раствора за счет возврата маточного раствора из циркуляционной кастрюли в нижнюю часть сатуратора через кастрюлю обратных токов.

Перемешивание раствора необходимо для поддержания во взвешенном состоянии кристаллов сульфата аммония, что способствует их росту.

Наиболее крупные кристаллы оседают на дне сатуратора и вместе с маточным раствором в виде пульпы подаются насосами в нижнюю часть вакуум- кристаллизатора. В кристаллизаторе суспензия насосом прокачивается в верхнюю его часть – сепаратор, где происходит испарение некоторой части влаги пароэжекторным насосом. Смесь постоянно циркулирует по межтрубному пространству. Более крупные кристаллы оседают, а мелкие за счёт конструкции, схожей с эжектором, уносятся снова в верх аппарата. В нижней части аппарата располагается гидрозатвор с механической мешалкой. Более крупные кристаллы из тех, что прошли в гидрозатвор, оседают, остальные укрупняются, находясь во взвешенном состоянии. С низа гидрозатвора производится отвод крупной фракции в виде пульпы на вход кристаллоприемника.

В кристаллоприемнике происходит отстой маточного раствора и накопление соли. Отстоявшийся маточный раствор по сточной трубе через кастрюлю обратных токов возвращается в сатураторы.

Пульпа из кристаллоприемника подаётся в центрифугу непрерывного действия, где происходит отфуговывание соли от маточного раствора и промывка соли нагретой водой. Раствор из центрифуг вместе с раствором после кристаллоприемника и раствором, отогнанным в кристаллизаторе, поступает через кастрюлю обратных токов в сатураторы. Соль сульфата аммония из центрифуг через течки подаётся на сушку в барабанную сушилку.

Пульпа, поступающая в центрифугу, должна иметь равномерную и постоянную концентрацию порядка 55...60% кристаллов. При концентрации пульпы свыше 65% она теряет свойство текучести.

В барабанной сушилке сульфат аммония подвергается сушке. Сушилка состоит из вращающегося барабана, на внутренней поверхности которого располагаются специальные лопатки, способствующие перемешиванию сульфата аммония в барабане, а наклонное расположение барабана обеспечивает продвижение сульфата вдоль по сушилке [4]. Далее сульфат после сушилки выгружается на склад сульфата аммония, где грейферным краном складируется в виде штабеля на складе, где происходит его усреднение. Со склада производится погрузка сульфата аммония в железнодорожные вагоны или автомашины.