一種過(guò)硫酸鈉（鹽）合成液脫氨、脫水工藝及專用裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于過(guò)硫酸鈉（鹽）制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地講公開(kāi)了一種過(guò)硫酸鈉（鹽）合成液脫氨、脫水工藝及其專用裝置。其主要技術(shù)方案：經(jīng)空氣加熱器將空氣加熱至80℃-200℃后通過(guò)設(shè)置于反應(yīng)釜中的空氣分布器后，將熱量均勻快速度的傳給反應(yīng)液，使反應(yīng)液中的氨和水分快速蒸發(fā)出來(lái)，分離出的氨氣通過(guò)氣體管道進(jìn)入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循環(huán)吸收變?yōu)榱蛩徜@母液再進(jìn)入過(guò)硫酸銨電解系統(tǒng)。該專用裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便的特點(diǎn)；利用該裝置脫氨、脫水可以降低副反應(yīng)，使過(guò)硫酸鈉目標(biāo)產(chǎn)品高溫分解可能性大大降低而增加了過(guò)硫酸鈉產(chǎn)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝及專用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于過(guò)硫酸鈉(鹽)制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝及專用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以過(guò)硫酸銨和氫氧化鈉為主要原料直接合成過(guò)硫酸鈉是目前世界范圍內(nèi)公認(rèn)的一種有效的方法，但在生成目標(biāo)產(chǎn)物過(guò)硫酸鈉的同時(shí)，無(wú)論是堿性環(huán)境還是酸性環(huán)境下亦產(chǎn)生大量的氨氣或/和銨離子，它在反應(yīng)體系中將導(dǎo)致沒(méi)有利用價(jià)值的硫酸鈉(堿性環(huán)境下其副反應(yīng)更加劇烈)的產(chǎn)生。鑒于此，及時(shí)有效的將氨從反應(yīng)液中分離出來(lái)并回收是過(guò)硫酸鈉合成過(guò)程所需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。此外，由于合成時(shí)液體性原料帶入體系大量的水，以及反應(yīng)中也生成一定的水，而使得反應(yīng)液處在嚴(yán)重的不飽和狀態(tài)，為此，脫水、濃縮操作即成為該過(guò)程的另一個(gè)重要課題。
[0003]目前通常采用真空蒸發(fā)方法，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氨和脫水的目的。然而，這種蒸發(fā)操作不僅需要配置高效的真空設(shè)備，增加設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。更重要的是尋求適合于該操作的適宜溫度和加熱方法，因?yàn)檫^(guò)高的蒸發(fā)溫度，會(huì)造成合成體系中的過(guò)硫酸離子大量分解和加速副反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)今工業(yè)上通用蒸汽夾套加熱，蒸汽溫度160°C左右，合成液蒸發(fā)溫度40°C?50°C，這樣的蒸發(fā)溫度是不會(huì)造成合成液超溫分解的，但合成液與蒸汽夾套接觸部分會(huì)局部超溫，因?yàn)楹铣梢涸跀嚢铇耐苿?dòng)下形成靠夾套周邊滯留層，越靠近夾套溫度越高，過(guò)硫酸鈉超溫分解不可避免。蒸汽夾套加熱另一個(gè)弊病是隨著合成液脫氨、脫水進(jìn)行，釜內(nèi)液位逐步降低，夾套露出液面，因溶液飛濺造成嚴(yán)重結(jié)疤。另外，蒸汽成本高，從水處理開(kāi)始脫鹽、脫氧到利用煤加熱變?yōu)檎羝?，每噸蒸汽成?00多元，蒸汽還容易隨冷凝水排出，造成運(yùn)行成本增高。蒸汽夾套加熱還常常因?yàn)檎婵障到y(tǒng)失效造成噴罐現(xiàn)象，不僅會(huì)浪費(fèi)大量物料，還非常危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種能夠有效避免在合成過(guò)程中副反應(yīng)發(fā)生、且工藝流程簡(jiǎn)單的過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝的專用裝置。
[0005]本發(fā)明的第二目的就是提供上述過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出的第一目的的技術(shù)方案為:
一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置，其特征在于:其結(jié)構(gòu)包括配套有離料機(jī)和內(nèi)部設(shè)置有空氣分布機(jī)構(gòu)的反應(yīng)釜，具有加熱和鼓風(fēng)功能的空氣加熱器，該空氣加熱器通過(guò)管道通入與所述反應(yīng)釜中的空氣分布機(jī)構(gòu)連通，設(shè)置于所述反應(yīng)釜上端的排氣口通過(guò)氨氣管道與含有稀硫酸母液的吸收機(jī)構(gòu)連通。
[0007]其中構(gòu)成上述過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置的附加技術(shù)特征還包括: ——所述的吸收機(jī)構(gòu)為設(shè)置有液體進(jìn)、出口以及氨氣進(jìn)入口和排空口的循環(huán)反應(yīng)塔構(gòu)
成； —所述的空氣分布機(jī)構(gòu)為設(shè)置于所述反應(yīng)釜底部的由均勻分布有氣孔的面板和設(shè)置有進(jìn)口的底板構(gòu)成的圓餅狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成；
—所述的空氣分布機(jī)構(gòu)為固定于所述反應(yīng)釜底部側(cè)壁上的均勻設(shè)置有氣孔的環(huán)形管構(gòu)成。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提出的第二目的的技術(shù)方案為:
制備上述一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝的專用裝置，；其中，
利用上述專用裝置對(duì)過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝為，將空氣由空氣鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)加壓后進(jìn)入具有加熱功能的空氣加熱器加熱，被加熱至80°C _200°C的熱空氣通過(guò)管道進(jìn)入反應(yīng)釜的空氣分布器內(nèi)，經(jīng)空氣分布器分配后均勻與反應(yīng)液接觸，并把熱量迅速傳給反應(yīng)液，使反應(yīng)液中的氨和水分快速蒸發(fā)出來(lái)；前期含氨較高的氣體通過(guò)氣體管道進(jìn)入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循環(huán)吸收變?yōu)榱蛩徜@，然后放空，母液再進(jìn)入過(guò)硫酸銨電解系統(tǒng)；后期不含氨的水蒸氣及空氣直接放空。
[0009]本發(fā)明所提供的一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝及專用裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):其一，該工藝采用熱空氣作為脫氨、脫水介質(zhì)，能夠均勻地對(duì)反應(yīng)釜中的反應(yīng)液加熱，具有加熱速度快和加熱均勻的特點(diǎn)，可以有效避免副反應(yīng)的發(fā)生，使過(guò)硫酸鈉目標(biāo)產(chǎn)品高溫分解可能性大大降低而增加了過(guò)硫酸鈉產(chǎn)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益；其二，由于在專用裝置的反應(yīng)釜中設(shè)置有用于熱空氣均勻分布的空氣分布器，為熱空氣均勻加熱反應(yīng)液提供了條件，并且該裝置可以大大簡(jiǎn)化了工藝流程，省除了攪拌器、真空及循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，省除了蒸汽加熱夾套和冷凝水回收系統(tǒng)，從而節(jié)約了投資，更主要的是方便了操作，降低了脫氨、脫水運(yùn)行費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1:為制備上述過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝專用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2:為構(gòu)成上述專用裝置的空氣分布機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3:為構(gòu)成上述專用裝置的第二種空氣分布機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提出的過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝專用裝置的結(jié)構(gòu)及其利用該專用裝置進(jìn)行過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
如圖1所示為構(gòu)成本發(fā)明提供的過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝的專用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。構(gòu)成該裝置的結(jié)構(gòu)包括配套有離料機(jī)I和內(nèi)部設(shè)置有空氣分布機(jī)構(gòu)2的反應(yīng)釜3，鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)4和具有加熱功能的空氣加熱器5，該空氣加熱器通過(guò)管道6通入與反應(yīng)釜中的空氣分布機(jī)構(gòu)連通，設(shè)置于反應(yīng)釜上端的排氣口 7通過(guò)氨氣管道8與含有稀硫酸母液的吸收機(jī)構(gòu)9連通。
[0012]構(gòu)成上述專用裝置的結(jié)構(gòu)中，
——吸收機(jī)構(gòu)9為設(shè)置有液體進(jìn)、出口 10、11以及氨氣進(jìn)入口 13和排空口 14的循環(huán)反應(yīng)塔15構(gòu)成；
——空氣分布機(jī)構(gòu)可以為如圖2所示的設(shè)置于反應(yīng)釜底部的由均勻分布有氣孔16的面板17和設(shè)置有進(jìn)口 18的底板19構(gòu)成的圓餅狀結(jié)構(gòu)；也可以為如圖3所示的固定于反應(yīng)釜底部側(cè)壁上的均勻設(shè)置有氣孔16的環(huán)形管20構(gòu)成；
——反應(yīng)釜上端的排氣口 7與氨氣管道8的連接處設(shè)置有具有閥門機(jī)構(gòu)的三通構(gòu)造。
[0013]使用上述專用裝置實(shí)現(xiàn)過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝步驟為:
空氣由空氣鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)加壓后進(jìn)入具有加熱功能的空氣加熱器中加熱，被加熱至800C _200°C的熱空氣通過(guò)管道進(jìn)入反應(yīng)釜的空氣分布器內(nèi)，經(jīng)空氣分布器上的氣孔分配后均勻與反應(yīng)液接觸，并把熱量迅速傳給反應(yīng)液，使反應(yīng)液中的氨和水分快速蒸發(fā)出來(lái)。前期含氨較高的氣體通過(guò)氣體管道進(jìn)入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循環(huán)吸收變?yōu)榱蛩徜@，然后放空，母液再進(jìn)入過(guò)硫酸銨電解系統(tǒng)。后期不含氨的水蒸氣及空氣通過(guò)三通閥門直接放空處理。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置，其特征在于:其結(jié)構(gòu)包括配套有離料機(jī)和內(nèi)部設(shè)置有空氣分布機(jī)構(gòu)的反應(yīng)釜，具有加熱和鼓風(fēng)功能的空氣加熱器，該空氣加熱器通過(guò)管道通入與所述反應(yīng)釜中的空氣分布機(jī)構(gòu)連通，設(shè)置于所述反應(yīng)釜上端的排氣口通過(guò)氨氣管道與含有稀硫酸母液的吸收機(jī)構(gòu)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置，其特征在于:所述的吸收機(jī)構(gòu)為設(shè)置有液體進(jìn)、出口以及氨氣進(jìn)入口和排空口的循環(huán)反應(yīng)塔構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置，其特征在于:所述的空氣分布機(jī)構(gòu)為設(shè)置于所述反應(yīng)釜底部的由均勻分布有氣孔的面板和設(shè)置有進(jìn)口的底板構(gòu)成的圓餅狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水專用裝置，其特征在于:所述的空氣分布機(jī)構(gòu)為固定于所述反應(yīng)釜底部側(cè)壁上的均勻設(shè)置有氣孔的環(huán)形管構(gòu)成。
5.利用權(quán)利要求1所述的專用裝置對(duì)過(guò)硫酸鈉(鹽)合成液脫氨、脫水工藝為，將空氣由空氣鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)加壓后進(jìn)入具有加熱功能的空氣加熱器加熱，被加熱至80°C _200°C的熱空氣通過(guò)管道進(jìn)入反應(yīng)釜的空氣分布器內(nèi)，經(jīng)空氣分布器分配后均勻與反應(yīng)液接觸，并把熱量迅速傳給反應(yīng)液，使反應(yīng)液中的氨和水分快速蒸發(fā)出來(lái)；前期含氨較高的氣體通過(guò)氣體管道進(jìn)入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循環(huán)吸收變?yōu)榱蛩徜@，然后放空，母液再進(jìn)入過(guò)硫酸銨電解系統(tǒng)；后期不含氨的水蒸氣及空氣直接放空。
【文檔編號(hào)】C01B15/08GK103432974SQ201310417472
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】葉龍聲, 趙萬(wàn)川, 劉榮泉, 張俊杰, 劉麗偉, 趙昆峰, 孫建 申請(qǐng)人:河北冀衡集團(tuán)有限公司