[其他]氨碳平衡法生产碳酸氢铵

说明书

本发明属氮肥生产领域，一种NH₄HCO₃的生产方法。在已有的用煤为主要原料的NH₄HCO₃生产方法中，利用NH₃，CO₂和H₂O在碳化工段反应生成NH₄HCO₃，其CO₂主要来源于原料气中的CO₂，该方法的总反应式为：

由此可见，该方法不能将氨全部反应生成NH₄HCO₃，而尚留有10%左右的氨，一般只能将这部分氨做成氨水，造成生产、管理和使用上的极大不便，经济效益受到很大影响，我国大部分小化肥厂均属这种类型。

本发明的目的就在于克服这一缺点，提出一种“氨碳平衡”的生产NH₄HCO₃的新方法。

本发明的要点在于使用CO₂和NH₃的分压均很低的碳化氨水，吸收常压废气脱硫后的吹风气或窑气中的CO₂，送往碳化工段，增加NH₄HCO₃的产量，平衡原有工艺中多余的约10%的NH₃，为了能达到这一目的，本发明还开发应用了一种高效率的塔板，专门用于这一过程。

图1为该工艺的流程图。

图2为塔板上溢流堰示意图。

图3为原碳化工段的框图。

图4为塔板结构示意图。

图1中，从窑炉来的窑气或经增压脱硫后的吹风气〔6〕，从吸收塔〔7〕底部进入，与塔顶喷淋而下的碳化度为90～105%的碳氨水接触，气体中的CO₂被吸收，尾气进入氨回收塔〔8〕，用软水回收NH₃和剩余的CO₂后放空〔10〕;从吸收塔〔7〕底部出来的富液则由泵〔5〕送往冷却排管〔4〕冷却，移去反应热，一部分送往备用槽〔3〕，另一部分则送往吸收塔循环使用，同时，浓氨水不断补充进入吸收塔底部，用泵〔2〕将备用槽〔3〕中的碳化氨水打入原来的碳化工段，以平衡原有碳化工段多余的氨，增产碳铵;从氨回收塔〔8〕底部来的富液，则由泵〔12〕送入稀氨水槽〔11〕，进一步吸氨加工成浓氨水备用。

为了保持系统的水平衡，氨回收塔〔8〕中软水〔9〕用量须严格控制，为此，本发明使用一种高效率的泡罩塔塔板。图4中，园型塔板上装有泡罩〔1〕和冷却管〔2〕，还按装了一个截面为弓型的降液管〔3〕，降液管的上部有一锯齿形的溢流堰〔4〕，图2为溢流堰示意图。为了消除死角，塔板的二侧各设置2至4块挡板〔5〕，以最少的用水量达到最高的吸收效率。

本发明的优点是十分明显的，充分利用了以煤为原料的合成氨厂的放空废气中的CO₂，来补足原有工艺中CO₂的不足，从而克服了氨碳不平衡的缺陷。本工艺过程简单，投资少，所用原料都是就地取材，可适用于生产NH₄HCO₃为主要产品的小化肥厂。