硫酸铵的工业流程是什么?
硫酸铵的工业制法的化学方程式:
第一步,由硫铁矿石(主要成份为硫化亚铁)高温煅烧制取二氧化硫(反应条件从略,下同):
4FeS2+1102=2Fe2O3
+8SO2.
第二步,在高温、催化剂的作用下,往二氧化硫中通入氧气制取硫酸酐(即三氧化硫,SO3):
2SO2+O2<==>2SO3(可逆反应).
第三步,用(98%以上)浓硫酸吸收硫酸酐,制得硫酸:
SO3+H2O=H2SO4.
以上为工业制备浓硫酸,将其稀释得稀硫酸。
第四步,利用氮气与氢气在高温高压下制备氨气:
N2
+
3H2
<==>
2NH3.这也是个可逆反应。
第五步,将氨气通入稀硫酸溶液中制取硫酸铵:
H2SO4
+
2NH3
=
(NH4)2SO4
最后,将硫酸铵溶液蒸发、结晶、干燥得到硫酸铵。
-(完)-
需要。
1、硫酸铵外观与性状:白色结晶性粉末。
2、硫酸铵含氮20%~21%,易溶于水。其颜色因所用原料而异,有白色、淡黄色或淡绿色,吸湿性小,但在潮湿多雨季节或含游离酸多时,也会吸湿结块。
3、密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。
2、初水分:5%;终水分:≤0.3%
3、物料最高允许温度:90℃
4、物料有热敏性
5.物料接触部分为
SUS321
不锈钢
ZLG6×0.75振动流化床干燥机
用途:长期以来,主要用作肥料,适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。食用硫酸铵由工业硫酸铵加入蒸馏水溶解后,加入除砷剂和除重金属剂进行溶液净化,过滤,蒸发浓缩,冷却结晶,离心分离,干燥制得。用作食品添加剂,作面团调节剂、酵母养料。
使用注意事项:
(1)不能与其他碱性肥料或碱性物质接触或混合施用,以防降低肥效。
(2)不宜在同一块耕地上长期施用硫酸铵,否则土壤会变酸造成板结。如确需施用时,可适量配合施用一些石灰或有机肥。但必须注意不能和石灰混施,以防止硫酸铵分解,造成氮素损失。一般两者的配合施用要相隔3~5天。
(3)不适于在酸性土壤上施用。由氢氧化铵和硫酸中和后,结晶、离心分离并干燥而得。
(1)物料加热、蒸发:
物料通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器预热,利用蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水,将物料预热到80度以上,然后进强制循环泵的入口和结晶器出来的液体混合。经强制循环泵的输送,进入加热蒸发器,物料经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热,吸收热量后温度升到108°C,然后进入DTB结晶器的闪蒸室,由于闪蒸室内为负压,物料进来后瞬间进行蒸发,大部分水变成温度为90°C的二次蒸汽,由二次蒸汽出口进入MVR蒸汽压缩机,蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高,同时温度也升高到110°C,满足物料闪蒸脱水加热温度的要求。水蒸气经冷凝后成冷凝水排出,进入下道工序的处理。
(2)结晶
进入结晶器中的物料在螺旋桨的推动下,通过导流筒快速上升至液体表层,由于设备内为负压,部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用,没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底,重又被吸入导流筒的下端,形成了内循环通道,以较高速率反复循环,使料液充分混合,保证了器内各处的过饱和度比较均匀,极大地强化了结晶器的生产能力。
圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。澄清区的物料溢流后和母液混合后经循环泵输送加热器循环加热。
结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大,颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度,在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区,通过密度的自动控制,利用晶浆泵的输送,将含晶体30%~40%的晶浆送往离心机进行分离。得到颗粒较大的硫酸铵晶体。
母液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。
2、设备情况介绍:
(1)加热蒸发器
换热面积为200m2,管程介质为饱和硫酸铵溶液,壳程介质为水蒸气,管程介质为:316L,壳程介质为碳钢。设备形式为卧式双回程。外形尺寸为:¢1100*~5500.
该设备是将物料进行加热,提供物料的温度,为物料蒸发提供热能。
(2)DTB蒸发结晶器
设备容积为6.0m3的DTB结晶器,材质为316L不锈钢,设备分混合区、晶浆区、澄清区等区域,结晶室是通过大流量的内循环,将过饱和产生的晶体相互撞击形成大颗粒,向底部移动,可以在底部形成晶体浓度较高的晶浆区,通过内部的特殊结构使饱和溶液进入澄清区,经溢流口进入蒸发器再加热、蒸发。设备带内循环推进装置,功率为5.5Kw。
(3)MVR蒸气压缩机
机械式蒸汽压缩机,轴功率为~55KW,该设备的目的是将结晶器产生的二次蒸汽再压缩,提高蒸汽的温度,重新利用,蒸汽进口温度为90°C,出口温度为110°C,蒸汽流量为2400Kg/h。
(4)强制循环泵
口径为DN300,材质为316L不锈钢的轴流泵,电机功率为30KW,流量为200m3/h.
(5)仪表自动化控制
对系统内的流量、温度、压力、液位都采用PLC自动化控制,PLC采用”西门子公司” 的产品,传感器和变送器:采用“上海望源公司“产品。控制阀等执行机构:采用”杭州良工阀门公司“产品,
(6)电器控制:
电器元件采用施耐德公司的产品,电缆采用江苏远东公司产品,
(7)其他
在制造厂进行预组装,及冷模试车,然后进行拆卸、表面处理、及装箱发运,具体材质根据工艺要求确定。
七、本工艺的优点:
(1)选用DTB型式的结晶器有利于得到分布均匀和粒度较大的晶体,有利于后续的过滤和干燥,可以大大降低后续过程的能耗。
(2)结晶器的设计既要考虑过饱和溶液中形成晶核,又需要顾及这些晶核微粒长大到所需产品粒度的范围。我们在结晶器设计中,依靠计算流体力学工具,综合考虑停留时间、流速、设备表面特性、pH值等因素对结晶过程的影响,对结晶器的结构进行优化,为晶体的生长提供良好的条件。
(3)选用卧式加热器采用双回程列管,物料在管内流速大大提高,更利于对饱和溶液的无机盐物料的蒸发,不容易结疤,结垢,使得系统更加稳定。
(4)采用MVR蒸汽压缩技术,蒸汽的热效率相当于二十效蒸发器的效能,正常运行蒸汽消耗为“零”消耗。 同时大大的缩短了工艺流程,节能效果十分的明显.
(4)占地面积小、操作人员少;配套的公用工程项目少。
(5) 采用全自动化控制,操作更加稳定可靠。
(6)无需采用真空泵,节省电耗.
(7)蒸发系统产生的二次蒸汽经压缩后再利用,省掉了蒸汽冷凝器,同时也节省了冷凝水的消耗,更加节能.
- 本文出自马后炮化工论坛,原文地址:http://bbs.mahoupao.net/thread-74922-1-1.html
硫酸钾固体加热到1000摄氏度都不会分解.
硫酸铵固体加热到513摄氏度时才开始分解.
若蒸干后灼烧(NH4)2SO4晶体,则会发生分解反应。温度不同分解情况也有差异。
(NH4)SO4=(355℃)H2SO4+2NH3(气)
3(NH4)2SO4=(强热)4NH3(气)+3SO2(气)+N2(气)+6H2O
分子量 132.13
分子式 (NH4)2SO4 硫铵——肥田粉 (NH4)2 SO4
性质 工业用硫酸铵为白色结晶。农业用硫酸铵晶体略带黄色或棕色,硫酸铵带有咸 味。易吸收空气中的水分而粘结成块。易溶于水,是酸性肥料。
用途 农业肥料及化工、染织、医药、皮革等工业原料。
1.医药生产上培养细菌使用
2.化工公司:无机盐的生产,铵矿产加工业
3.农用
别名/化学名 硫铵,肥田粉
性质 工业用硫酸铵为白色结晶。农业用硫酸铵晶体略带黄色或棕色,硫酸铵带有咸 味。易吸收空气中的水分而粘结成块。易溶于水,是酸性肥料。
用途 农业肥料及化工、染织、医药、皮革等工业原料。
铵可做基肥、追肥和种肥。在用作种肥时一定要注意用量不宜多。硫铵在石灰性土壤中与碳酸钙起作用生成氨气跑掉;在酸性土壤中,如果硫酸铵施在水田通气较好的表层,铵态氮易经硝化作用而转化生成硝态氮,转入深层后因缺氧又经反硝化作用,生成氮气和氧化氮气体跑到空气中。所以,无论在水田还是旱田,硫铵都要深施。
硫铵除含氮外,还含有25%的硫,也是一种重要的硫肥。
硫铵的分子中含有阴离子SO4-,难以被土粒吸附,作物对铵离子的吸收较多而使SO4-残留土壤,故硫铵是一种典型的生理酸性肥料。硫铵在富含碳酸钙的石灰性土壤上施用,与CaCO3形成难溶的硫酸钙,不会明显的影响土壤的PH值。但对中性和酸性土壤,残留的SO4-将与H+结合降低土壤的pH值,酸化土壤,需要采用配施石灰等措施来防止酸化。
硫铵产品一般为白色产品,若产品中混有杂质时带黄色或灰色,物理性质稳定,分解温度高(大于280℃),不易吸湿,但结块后很难打碎。硫铵易溶于水,20℃时溶解度为70%,水中呈中性反应,由于产品中往往有游离酸存在,也呈现微酸性。
硫铵除含氮外,还含有25%的硫,也是一种重要的硫肥。
硫铵的分子中含有阴离子SO4-,难以被土粒吸附,作物对铵离子的吸收较多而使SO4-残留土壤,故硫铵是一种典型的生理酸性肥料。硫铵在富含碳酸钙的石灰性土壤上施用,与CaCO3形成难溶的硫酸钙,不会明显的影响土壤的PH值。但对中性和酸性土壤,残留的SO4-将与H+结合降低土壤的pH值,酸化土壤,需要采用配施石灰等措施来防止酸化。
在淹水条件下,SO4-会还原成H2S,引起稻根变黑,影响根系吸收养分。应结合排水晒田,改善通气条件,避免产生黑根。
硫铵可做基肥、追肥和种肥。在用作种肥时一定要注意用量不宜多。硫铵在石灰性土壤中与碳酸钙起作用生成氨气跑掉;在酸性土壤中,如果硫酸铵施在水田通气较好的表层,铵态氮易经硝化作用而转化生成硝态氮,转入深层后因缺氧又经反硝化作用,生成氮气和氧化氮气体跑到空气中。所以,无论在水田还是旱田,硫铵都要深施。
侵入途径: 吸入、食入、经皮肤吸收。
健康危害: 对眼睛、粘膜和皮肤有刺激作用。
环境危害: 长期使用会使土壤出现酸化板结现象。
燃爆危险: 本品不燃,具刺激性。 皮肤接触: 脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。
眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水至少冲洗15分钟。就医。
吸入: 脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。
食入: 饮足量温水,催吐。就医。 危险特性: 受热分解产生有毒的烟气。
有害燃烧产物: 氮氧化物、硫化物。
灭火方法: 消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。
安全术语
S16Keep away from sources of ignition.
远离火源。
S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴适当的防护服和手套。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。
S7Keep container tightly closed.
保持容器密封。 R11Highly flammable.
高度易燃。(纠错:本品是不燃的)
R23/24/25Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮肤接触及吞食有毒。 操作注意事项: 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与酸类、碱类分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
使用注意事项
(1)不能与其他碱性肥料或碱性物质接触或混合施用,以防降低肥效。
(2)不宜在同一块耕地上长期施用硫酸铵,否则土壤会变酸造成板结。如确需施用时,可适量配合施用一些石灰或有机肥。但必须注意不能和石灰混施,以防止硫酸铵分解,造成氮素损失。一般两者的配合施用要相隔3~5 天。
(3)不适于在酸性土壤上施用。由氢氧化铵和硫酸中和后,结晶、离心分离并干燥而得。
然后加热蒸发浓缩,氨气会挥发,由于H2SO4难挥发,平衡正向移动,越来越多的H2SO4生成,,基本上可逆反应也变成完全反应了。。