专利名称：碳酸氢铵大颗粒化新工艺新技术的制作方法
技术领域：
本发明属于无机化学领域。
背景技术：
碳铵是我国独特产品，其结构为NH4HCO3，生成原理为NH3和CO2反应生成，存在的问题碳铵结晶细少，结块，挥发性强，氨利用率低，生产过程堵塞设备管道，造成产量低，消耗高，施肥不方便。
发明内容
本发明将生产碳铵过程作了较大改动，使产品结晶颗粒增大，不结块，不堵塞设备管道，提高产量，降低消耗，减少挥发浪费，利用率高，施肥方便。主要作了以下工艺改进和设备改造。
一、改造碳化塔气体分布器为闭式均布器当前，国内外选进技术是①开孔率低，使其瘪压，分布仍然不均匀；②开孔的方向一种是向下开孔；二种是向上开孔；三种是斜开孔。三种开孔方向均有缺点冲刷水箱，气液翻腾破坏结晶，孔径小容易堵塞，布气不均匀，不利于结晶的生成长大。
本发明解决了以上弊端，采用水平方向开孔，将强大气流拼撞在对面的排(环)管表面而散碎匀开，缓解了气流冲击，不使结晶破坏，不让气液翻腾，有利于结晶的生成长大，气体分布的均匀；其下部备有液封槽，防堵塞，无阻力。
二、改造碳化塔冷却水流程目前，国内外先进技术为将多组冷却水从上至下均为侧进侧出流程。其缺点①造成碳化塔同一平面温差大，一旁温度低，另一旁温度高，主塔结晶细小而不均匀，付塔效率低；②主塔温度坐标曲线图呈上、下部温度低，中部温度高，晶核在中部产生，长不大便被取出为成品。
本发明解决了以上缺点，采用将五组冷却水皆从碳化主塔底部进入，顶部出水流程，让主塔顶部温度高，使主塔最顶部产生的晶核数目更多，全塔总高度均成为结晶长大的进程。因此碳铵颗粒长的大。倒塔作为付塔时，先倒水再倒塔，冷却水改变为上部进冷却水，底部出水。因而，付塔上部温度最低，所以跑氨少。
三、改进工艺流程当前，先进技术为母液稀氨水混合以后进吸氨泵打至高位吸氨器循环吸收气氨而增浓成为浓氨水，再送入付塔顶部吸收CO2；用碳化泵从付塔底部抽出送入主塔顶部，从主塔底部取出送离心机分离结晶出产品之后，余剩为母液，如此反复循环。其缺点①母液当中小颗粒碳铵结晶送吸收工段高位吸氨器被冲碎而溶化掉，不利于结晶再继续长大；②母液含小颗粒碳铵送吸收工段再反回付塔到主塔，全系统大循环，浪费动力，增加负荷。
本发明解决了以上不足。采用局部单塔半循环，离心分离出的母液直接反回主塔半腰部，进行短小半塔近循环，让母液内剩余的碳铵小颗粒结晶不被破坏冲化而溶解掉，直接送进主塔使小颗粒再继续长大。优点①减轻系统循环负荷；②省动力；③减缓冲刷腐蚀；④碳铵颗粒长的大速度快。
四、改造厚器当前技术均属微锥形底筒式稠厚器，取料管直冲器内翻腾，冲击破坏结晶，不仅不利结晶的继续长大，而且又破碎了原结晶。
本发明解决了上述弊端，采用扩大原取出入口管径，侧面进入；在进料管一侧增设缓冲档液溢流板，而避免逃晶和破坏结晶，使结晶在通过器内减缓而沉淀，继续长大；增加防堵设施①底部锥形底改为120℃；②增设震动铁钎，定期人工震动，防堵，使碳铵颗粒在该器内继续顺利长大。
五、修改原传统工艺指标目前先进指标主塔上部温度越低越好≤32℃；塔中部为38～40℃；塔下部温度越低越好≤30℃。其弊端在于上部温度低，反应速度慢，晶核生成数量很少；中部温度高，反应速度快，产生大量晶核，但是来不及长大便被取出成为产品，下部温度低，结晶细小。因此，本发明将传统指标改为主塔上部温度为40～48℃；主塔下部温度为30～32℃；主塔中部温度为过渡温度。即上部和下部的平均温度。破坏主塔下部反应，增加主塔上部反应，让主塔上部产生大量晶核。全主塔高程均为晶核长大的进程。所以，碳铵颗粒变大。
六、改进传统操作方法目前的倒塔技术是先倒塔而后再倒冷却水，其弊端为倒塔后新主塔(即原付塔)下部温度高，进新主塔的变换气当中CO2高达28％以上，使新主塔下部反应激烈，主塔底部温度上升而降不下来，下部产生大量晶核，长不大，便被取出。所以碳铵颗粒细小，甚至成为面粉状。因此，本发明将原倒塔程序颠倒过来，改为先倒冷却水后倒塔。即为将新主塔(即原付塔)底部温度降低，创造好新主塔条件之后再倒作新主塔，破坏底部的反应，迫使到新主塔顶部反应，生成大量晶核，使全塔整个过程逐渐长大。
当前，先进的主塔气体成份为8～12％，结晶在塔内停留时间短，长不大便被取出。
本发明将主塔气体成份改为14±1％，使结晶在主塔内停留时间延长，长大期充分。所以，碳铵颗粒明显再增大达0.5～2mm大颗粒碳铵产品。
图一为排管闭式分布器，在最外边四排短管的外侧需加挡气板，不让气流冲击而破坏结晶。
图二为环管闭式分布器，在最外层环管的外侧不开孔，以防气流冲击破坏结晶。
图三为三组冷却水均从底部下进入，以满足作为主塔最适宜的温度分布；倒塔作为付塔，冷却水流程便反过来使用，冷却水从顶部进底部出，以满足付塔最适宜的温度分布。
具体实施例方式
照图纸施工后，控制主塔上部温度38～48℃范围之内；主塔下部温度在30～32℃范围之内；付塔下部温度40～48℃；付塔上部温度≤36℃；主塔出口气体成份控制在13～15％范围之内；倒塔先倒冷却水，创造好主塔条件之后再倒作主塔。
权利要求
1.碳酸氢铵大颗粒化新工艺新技术，其特征是采用闭式分布器，通气孔为水平方向开四种不同孔径的通道，让强大气流拼撞在对面排管表面上撒碎匀开，使气体分布均匀；并缓解了气流冲击，不使结晶被破坏，不让气液翻腾，有利于结晶长大，在下部装有液封槽，防止堵塞，无阻力。
2按照权利要求1所述的碳铵大颗粒化新工艺新技术，其特征是改进碳化塔冷却水流程，采用多组冷却水皆从碳化塔底部进入，顶部出水的新流程，让碳化主塔上部温度最高，使顶部区域产生大量的晶核，全主塔总高度均成为晶核长大的进程。倒主塔作为付塔时，先倒冷却水之后再倒塔，冷却水改为上部进，下部出水，使付塔下部温度高达40～48℃，洗疤彻底，产生晶核的数量多，结晶长的大。
3.按照权利要求1所述的碳铵大颗粒化新工艺新技术，其特征是改进工艺流程，采用母液单主塔短循环流程，离心机分离液含有细小颗粒的化肥直接返回主塔进行主塔短循环，其小粒化肥继续在主塔长大。
4.按照权利要求1所述的碳铵大颗粒化新工艺新技术，其特征是改进稠厚器，采用扩大原取料管入稠厚器管径，侧面缓慢进入稠厚器，不让料液翻腾。
5.按照权利要求1所述的碳铵大颗粒化新工艺新技术，其特征是改传统操作方法，并修改原工艺指标，采取开车不用氨水，用水洗CO2；倒塔先倒冷却水；主塔成份改为14+-1％；主塔上部温度改为40～49℃。
全文摘要
本发明碳铵大颗粒化新工艺新技术。采用新颖的气体分布器，不破坏结晶，布气均匀，防堵无阻力；改进冷却水流程，使塔温更合理适宜产大颗粒温度，省水；改进工艺流程，随母液逃走的细小结晶随时直接返回主塔继续长大，单主塔小循环，减轻循环负荷，省动力颗粒长的速度快，粒度更大；改选稠厚器，减少逃晶，颗粒继续长的更大，防堵；修改原指标，改进传统操作，结晶在塔内停留时间长，结晶长大进程长，使颗粒再明显增大。
文档编号C01C1/26GK1459416SQ02117918
公开日2003年12月3日 申请日期2002年5月23日 优先权日2002年5月23日
发明者周生贤, 周培俊, 周斌 申请人:周生贤