[实用新型]一种脱除硫酸铵和碳酸钙混合料浆中游离氨的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于脱氨技术领域，具体涉及一种脱除硫酸铵和碳酸钙混合料浆中游离氨的装置。

背景技术

当前，磷石膏的固废处理是国内磷化工行业存在的普遍问题。根据国家“十二五”发展规划的预计，2015年我国每年工业副产磷石膏将达到8000万吨。而目前综合利用率仅为20％左右。

利用磷石膏制硫铵工艺是磷石膏资源化利用的一条路线。早在1914年I.G.Farben Industries就提出了石膏制硫铵的工艺，印度恰文考肥料及化学品公司(简称FACT)研究和开发了从磷石膏制造硫酸铵的恰文考流程，并于1960年建立了日产70吨硫酸铵的工厂，之后又建成一个日产300吨硫酸铵的生产厂。印度尼西亚石油化学公司Gresik厂已建有日产810t硫酸铵的磷石膏制硫酸铵装置。欧洲和日本等也做过相关的研究，并建成了一定规模的生产厂。

目前国内已建成了装置规模为25万吨/年粒状硫酸铵的磷石膏制硫铵装置。

硫酸铵和碳酸钙混合料浆是磷石膏制硫铵生产过程的中间产物。由于反应条件和转化率的限制，该混合料浆中会存在部分游离氨，含量一般在1％～5％左右。在过滤和结晶工序，游离氨会从料浆中逸出，导致系统氨耗升高，影响系统工况和操作环境。

为了不影响后续的生产，常用的方法是先将混合料浆进行过滤，过滤机采用部分密闭设计，并配备氨气收集和洗涤装置，在过滤后的硫酸铵母液中加入适量的硫酸中和剩余的游离氨，再进行后续的蒸发结晶。该方法的缺点是：

(1)游离氨无法完全回收。含游离氨的混合料浆先过滤，过滤机无法做到完全密闭，无法做到氨气的完全回收，增加了氨耗，影响生产成本。

(2)氨的无组织排放影响操作环境。由于过滤工序料浆温度较高导致游离氨的逸出，在过滤工段混合料浆中的游离氨处于无组织排放状态，现场操作环境中氨含量较高，影响工人操作。

(3)硫酸的加入方式和加入量需要根据混合料浆的含氨量严格控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题提供一种脱除硫酸铵和碳酸钙混合料浆中游离氨的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种脱除硫酸铵和碳酸钙混合料浆中游离氨的装置，该装置包括脱氨罐，脱氨罐外周侧设有蒸汽夹套，脱氨罐内部设有搅拌器，在所述的脱氨罐顶部设有气体输出端，该气体输出端与冷凝器管程的一端相连，冷凝器管程的另一端与水力喷射器的气体入口相连；所述的水力喷射器输出端与氨水罐的顶部相连，氨水罐底部的一个输出端通过氨水泵与水力喷射器的输入端相连，氨水罐底部的另一个输出端通过循环冷却泵与冷却器的输入端相连，冷却器的输出端与氨水罐的顶部通过管道相连，在所述相连的管道上设有一个支路，该支路与氨水收集器相连。冷凝器中设有冷凝水收集器，该冷凝水收集器的输出端与氨水罐的顶部相连。氨水罐的顶部还设有吸收液的注入口。

所述的蒸汽夹套上部和下部分别设有蒸汽入口和冷凝液出口；所述的脱氨罐上部和下部分别设有混合料浆的溢流口和混合料浆的排出口。

一种利用上述装置实现脱除硫酸铵和碳酸钙混合料浆中游离氨的方法，该方法包括以下步骤：

1)、将硫酸铵和碳酸钙混合料浆送入脱氨罐中，送入脱氨罐后通过搅拌的方式使得该混合料浆呈现全混流状态，之后加热使得该混合料浆处于沸腾状态；

2)、混合料浆经加热沸腾后产生水蒸气和氨气的混合气体，该混合气体从脱氨罐中排出进入冷凝器，经冷凝器冷却后分别得到冷凝水和氨气；

3)、步骤2)得到的氨气从冷凝器排出，经水力喷射器中的吸收液吸收，吸收后的吸收液输送至氨水罐。

步骤1)中加热的温度为65～110℃，加热的方式采用蒸汽夹套中0.2～0.4Mpa的饱和蒸汽加热。

步骤1)中脱氨罐的内部绝压为20～50Kpa。脱氨罐的内部绝压是通过氨水泵连续的将氨水罐中的吸收液输送至水力喷射器，再从水力喷射器输送回氨水罐，从而使得脱氨罐的内部绝压为20～50Kpa，所述的氨水泵的功率为10～13KW。吸收液是工艺水或质量浓度为5～10％的氨水。

步骤2)中水蒸气和氨气的混合气体进入冷凝器冷却至40～60℃，得到的冷凝水通过冷凝收集水器输送至氨水罐。

步骤3)中氨水罐中的吸收液通过循环冷却泵输送至冷却器，之后从冷却器输送回氨水罐，从而保持氨水罐中吸收液的温度为30～40℃。

步骤3)中水力喷射器的抽吸量为40～60公斤/小时。