专利名称：一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工产品制备领域，具体涉及一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统。
背景技术：
硫酸铵是一种较为常见的化工产物，其广泛用作农作物肥料，因其能广泛用于所有土质的耕地，所以对农作物产生较好的肥效；然而在其他领域也有较多应用，比如:加入电镀液中能增加导电性；其也是食品酱色的催化剂，鲜酵母生产中培养酵母菌的氮源，酸性染料染色助染剂，皮革脱灰剂；此外，其还用于啤酒酿造，化学试剂和蓄电池生产等。硫酸铵还有一重要作用就是开采稀土，开采以硫酸铵作原料，采用离子交换形式把矿土中的稀土元素交换出来，再收集浸出液简单过滤分离后晒干成稀土原矿，每开采生产I吨稀土原矿约需5吨硫酸铵。目前，工业上主要利用工业生产中副产物或排放的废气通过硫酸或氨水吸收(如硫酸吸收焦炉气中的氨，氨水吸收冶炼厂烟气中二氧化硫，卡普纶生产中的氨或硫酸法钛白粉生产中的硫酸废液)。也有采用石膏法制硫铵的(以天然石膏或磷石膏、氨、二氧化碳为原料)。常规制备工艺采用蒸馏浓缩、冷却结晶、离心分离，干燥制得。然而，根据此工艺设计的制备系统往往存在着诸多缺点:1.由于采用蒸馏浓缩，需蒸发掉大量水分使得溶液接近或者达到饱和状态，而溶液中的硫酸铵质量并没有增加，因此并不能提高硫酸铵的产出量；同时蒸馏需要大量的热量，对能源的需求也较高，增加了企业生产成本。2.各个釜的排布安装不合理，当溶液从一个釜中流向另一个釜中时往往需要泵来输送，溶液的每一次输送都需要一个泵来提供动力，如此一来，泵的数量增加便需要提供更多的电力驱动泵运转，造成了生产成本的提高。3.受工艺限制，大量酸性废液大多经过处理后便排到外界环境中去，不仅造成原料浪费还产生大量异味，不利于绿色生产。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种节能高产的硫酸铵制备系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:设计一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统，其特征在于:包括氨中和冷却塔、固液分离器、真空抽滤槽、真空罐、换热器、真空泵、循环离心泵、第一阀门和第二阀门。氨中和冷却塔的底部分别通过管路与固液分离器的顶部和真空罐的底部连通，氨中和冷却塔的上部通过管路与循环离心泵连通，氨中和冷却塔塔身上开设进气口和进硫酸□。固液分离器的设置高度低于氨中和冷却塔的设置高度，固液分离器的上部通过管路与循环离心泵连通，固液分离器的底部通过管路与真空抽滤槽的顶部连通。 真空抽滤槽的顶部开口，开口上放置有封闭开口的盖，真空抽滤槽的设置高度低于固液分离器的设置高度，真空抽滤槽的底部通过管路与真空罐的顶部连通，真空罐罐体侧壁通过管路与换热器连通，换热器通过管路与真空泵连通；真空抽滤槽内壁还设置有栅板和滤袋，滤袋放置于栅板上。真空罐的底部与管路的接口距离地面的高度不低于氨中和冷却塔中液面的高度；连通氨中和冷却塔与真空罐的管路上安装有第一阀门，连通固液分离器与真空抽滤槽的管路上安装有第二阀门。本实用新型中，固液分离器侧壁上开设观察口，观察口位于固液分离器上部管路接口的下方；真空罐罐体上开设液位观察口，液位观察口位于真空罐罐体上部管路接口与底部管路接口之间。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1.用富含游离硫酸的硫酸铵水溶液吸收氨气使溶液析出硫酸铵代替蒸馏浓缩硫酸铵水溶液，不断通入氨气使得硫酸铵的质量增加也减少了蒸馏所消耗的能量，实现了增产减排。2.釜与釜之间设置的高度不同，采用了由高到低的设置方式，保证了液体可以依靠重力作用向其它釜中流动，而只有液体由低处的釜流向高处的釜时才依靠泵的抽取，大大减少了泵的数量，节约了电能。3.固液分离器和真空罐都设置有回流口，酸液可以从固液分离器和真空罐中流回氨中和冷却塔中重新利用生成硫酸铵，保证了酸液一直在封闭管路中流动而不会暴露在外界环境中，既提高了酸液的利用率也避免了产生酸性异味。
图1是本实用新型结构示意图。图中标记为:1、氨中和冷却塔；11、进气口 ； 12、进硫酸口 ；2、固液分离器；21、观察口 ；3、真空抽滤槽；31、盖；32、栅板；33、滤袋；4、真空罐；41、液位观察口 ；5、换热器；6、真空泵；7、循环离心泵；8、第一阀门；9、第二阀门。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步描述:如图1所示，一种硫酸铵制备系统，包括氨中和冷却塔1、固液分离器2、真空抽滤槽3、真空罐4、换热器5、真空泵6、循环离心泵7、第一阀门8和第二阀门9。氨中和冷却塔I的底部分别通过管路与固液分离器2的顶部和真空罐4的底部连通，氨中和冷却塔I的上部通过管路与循环离心泵7连通，氨中和冷却塔I塔身上开设进气口 11和进硫酸口 12。塔身与管路连通处即为出口或进口，此处不做赘述。固液分离器2的设置高度低于氨中和冷却塔I的设置高度，固液分离器2的上部通过管路与循环离心泵7连通，固液分离器2的底部通过管路与真空抽滤槽3的顶部连通。真空抽滤槽3的顶部开口，开口上放置有封闭开口的盖31，真空抽滤槽3的设置高度低于固液分离器2的设置高度，真空抽滤槽3的底部通过管路与真空罐4的顶部连通，真空罐4罐体侧壁通过管路与换热器5连通，换热器5通过管路与真空泵6连通；真空抽滤槽3内壁还设置有栅板32和滤袋33，滤袋33放置于栅板32上。真空罐4的底部管路的接口距离地面的高度不低于氨中和冷却塔I中液面的高度；连通氨中和冷却塔I与真空罐4的管路上安装有第一阀门8，连通固液分离器2与真空抽滤槽3的管路上安装有第二阀门9。本实用新型工作原理和工作过程如下:氨中和冷却塔I的进硫酸口 12向塔中注入硫酸，硫酸溶于水中成为硫酸水溶液，硫酸水溶液中的硫酸与从进气口通入的氨气反应生成硫酸铵，硫酸铵溶于水形成硫酸铵水溶液，随着氨气和硫酸的不断通入，硫酸铵的含量也在不断增加直到达到饱和并不断析出，硫酸铵晶体不断聚集并通过管路流入到固液分离器2中。随硫酸铵晶体一同流入固液分离器2的还有硫酸铵水溶液，然而在固液分离器2中，硫Ife按晶体由于S度大沉淀在最底层，随着硫Ife按晶体和硫Ife按水溶液的不断注入，硫酸铵晶体堆积的高度和硫酸铵水溶液的液面高度不断上升，通过观察口 21观察硫酸铵水溶液液面达到固液分离器2上部出口时，在循环离心泵7的作用下，硫酸铵水溶液被抽回到氨中和冷却塔I中，致使固液分离器2中的硫酸铵晶体却越来越多、液体越来越少，从而达到初步固液分尚的目的。此时，开启固液分尚器2底部出口的第二阀门9,将大部分硫酸铵晶体及少量的硫酸铵水溶液排入到真空抽滤槽3中，然后关闭第二阀门9，准备进行第二次固液分离。进入到真空抽滤槽3中后，硫酸铵晶体被阻挡在设置在槽中的滤袋33上，而硫酸铵水溶液却穿过滤袋33下落到真空抽滤槽3的底部，流下来的硫酸铵水溶液在真空罐4的负压作用下被抽到真空罐4中。当留在滤袋33上的硫酸铵晶体达到一定数量时，打开盖31，将硫酸按晶体提走。真空罐4中的高浓度溶液挥发出来的气体及溶液中蒸发出来的水蒸气通过上部出口进入到与真空罐4连通的换热器5中冷凝，冷凝成液体后又回流到真空罐4中；而没有被冷凝的气体则被真空泵6抽走排放到大气中。通过液位观察口 41观察真空罐4中硫酸铵水溶液液位达到可以排出的高度时，打开第一阀门8，硫酸铵水溶液在重力作用下通过管路又回流到氨中和冷却塔I中参与硫酸铵的制备。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统，其特征在于:包括氨中和冷却塔(I)、固液分离器(2)、真空抽滤槽(3)、真空罐(4)、换热器(5)、真空泵(6)、循环离心泵(7)、第一阀门⑶和第二阀门(9)； 氨中和冷却塔(I)的底部分别通过管路与固液分离器(2)的顶部和真空罐(4)的底部连通，氨中和冷却塔⑴的上部通过管路与循环离心泵(7)连通，氨中和冷却塔⑴塔身上开设进气口(11)和进硫酸口(12)； 固液分离器(2)的设置高度低于氨中和冷却塔(I)的设置高度，固液分离器(2)的上部通过管路与循环离心泵(7)连通，固液分离器(2)的底部通过管路与真空抽滤槽(3)的顶部连通； 真空抽滤槽(3)的顶部开口，开口上放置有封闭开口的盖(31)，真空抽滤槽(3)的设置高度低于固液分离器(2)的设置高度，真空抽滤槽(3)的底部通过管路与真空罐(4)的顶部连通，真空罐(4)罐体侧壁通过管路与换热器(5)连通，换热器(5)通过管路与真空泵(6)连通；真空抽滤槽(3)内壁还设置有栅板(32)和滤袋(33)，滤袋(33)放置于栅板(32)上； 真空罐(4)的底部与管路的接口距离地面的高度不低于氨中和冷却塔(I)中液面的高度；连通氨中和冷却塔(I)与真空罐(4)的管路上安装有第一阀门(8)，连通固液分离器(2)与真空抽滤槽(3)的管路上安装有第二阀门(9)。
2.根据权利要求1所述的一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统，其特征在于:固液分离器(2)侧壁上开设观察口(21)，观察口(21)位于固液分离器(2)上部管路接口的下方；真空罐(4)罐体上开设液位观察口(41)，液位观察口(41)位于真空罐(4)罐体侧壁管路接口与底部管路接口之间。
专利摘要一种叔丁胺生产过程中的硫酸铵制备系统，其特征在于包括氨中和冷却塔、固液分离器、真空抽滤槽、真空罐、换热器、真空泵、循环离心泵、第一阀门和第二阀门；氨中和冷却塔的底部分别通过管路与固液分离器的顶部和真空罐的底部连通，氨中和冷却塔的上部通过管路与循环离心泵连通，氨中和冷却塔塔身上开设进气口和进硫酸口。本实用新型的有益效果是用富含游离硫酸的硫酸铵水溶液吸收氨气使溶液析出硫酸铵代替蒸馏浓缩硫酸铵水溶液，不断通入氨气使得硫酸铵的质量增加也减少了蒸馏所消耗的能量，实现了增产减排。
文档编号C01C1/242GK202945067SQ20122064746
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者郑福国, 卢国强, 王荣军, 寇爱民, 郑鹏飞, 孙凤昌, 浦为民 申请人:淄博鲁华泓锦化工股份有限公司