一种用于生产多性状硫酸铵的装置的制作方法

1.本实用新型涉及硫酸铵生产设备领域，具体来说，涉及一种用于生产多性状硫酸铵的装置。


背景技术：

2.目前，复合肥生产所用硫酸铵通常为焦化厂或己内酰胺厂副产品，掺混肥料所用粒状硫酸铵经过物理挤压得到颗粒产品。
3.焦化厂硫酸铵生产工艺原理为：硫酸与焦炉煤气中氨气的反应是不可逆的酸碱中和反应，反应速率很快。一般设置酸洗塔或饱和器，以稀硫酸为化学吸收剂，在一定温度下与氨气快速反应生成硫酸氢铵：
4.nh3+h2so4→
nh4hso4；
5.产物硫酸氢氨具有一个氢离子，继续和氨气反应将生成硫酸铵产品：
6.nh4hso4+nh3→
(nh4)2so4；
7.在反应中生成的硫酸铵及硫酸氢铵产品的比例，与吸收液中游离酸的浓度有关(游离酸在母液中所占质量分数称为酸度)。当酸度低至1-2％，系统中氨气供应充足，主要产物是硫酸铵。当酸度增大，吸收母液中氢离子浓度增大，生成硫酸氢铵的反应加剧。当酸度达到12-14％，反应则主要生成硫酸氢铵。因此，饱和器或洗酸塔内硫酸母液中同时存在有硫酸铵和硫酸氢铵两种盐类，但硫酸氢铵比硫酸铵更容易溶于水和稀硫酸。因此，只有当硫铵母液酸度不大，且硫酸铵溶解度达到极限时，硫酸铵结晶才会从母液中析出。硫酸铵在母液中的结晶过程一般需经过两步，当母液中的硫酸铵达到一定过饱和度，才能在其中产生结晶中心即晶核。只有形成足够数量的晶核，而后晶核再经较快速度长大，才能生成具有一定颗粒度的硫铵产品。生产上通过控制硫铵母液的过饱和度来控制晶核生成和长大的过程。一般控制其过饱和度在一个介稳区域，使母液中能生成一定量的晶核同时还能保证晶核的生长。
8.但现有的生产设备的生产过程以及成品质量存在诸多缺陷，例如：
9.1、原始硫酸浓度低，导致蒸发浓缩能耗大；
10.2、浓缩结晶硫酸铵产品有一定颗粒度，不利于复合肥生产造粒；
11.3、己内酰胺厂硫酸铵在蒸发结晶工序冷凝液外排废水中含有cod、氨氮、苯等污染物，还需进行排污处理，增加成本；
12.4、己内酰胺厂硫酸铵在干燥过程产生的含尘尾气中有颗粒物和氨等污染物。
13.如专利号cn203781856u公开了硫酸铵生产设备，该硫酸铵生产设备在原有以焦炉煤气为主要生产原料的基础上增加氨水作为生产原料来生产硫酸铵，提高硫酸铵的产量，解决了氨水产量过剩的问题；同时通过氨水流量计监控，可确保氨水导入的量可调控、可跟踪分析，确保硫酸铵结晶、出料的正常。当该硫酸铵生产设备仍然存在步骤繁多且复杂的问题，同时该设备通过离心等步骤来进行结晶干燥，需要更多的能耗。
14.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

15.(一)解决的技术问题
16.针对现有技术的不足，本实用新型提供了用于生产多性状硫酸铵的装置，具备能耗低无需额外加热装置，生产成品颗粒小水分低且易控制易调节，无环境污染的优点，进而、解决现有技术中高功耗，生产线路复杂繁多，污染严重的问题。
17.(二)技术方案
18.为实现上述能耗低无需额外加热装置，生产成品颗粒小水分低且易控制易调节，无环境污染的优点，本实用新型采用的具体技术方案如下：
19.一种用于生产多性状硫酸铵的装置，包括支撑底罐，支撑底罐圆周外侧设置有四个支撑腿，支撑底罐底部设置有鼓风机，支撑底罐顶部设置有干燥塔；干燥塔底部设置有出料管，出料管贯穿至支撑底罐外侧，干燥塔内部两侧依次交错设置有多个落料板，落料板靠近干燥塔侧壁的一侧开设有通槽，通槽内部穿插有供风管，供风管内侧设置有多个弧形风管，干燥塔一侧顶部开设有回收管，回收管底部设置有洗涤过滤装置；干燥塔顶部一侧设置有反应器，反应器一侧设置有喷管，喷管另一端贯穿至干燥塔内部，反应器另一侧设置有管道组件。
20.进一步的，为了能够通过三个分流管分别供给硫酸、液氨及废液至反应器内部进行化学反应，保证反应与生产的持续与循环进行，同时通过增加计量泵能够保证供给的剂量，提高反应的严密性，管道组件包括设置在反应器一侧的原料总管，原料总管远离反应器的一端连接有液氨管，液氨管上穿插设置有液氨计量泵，原料总管顶部设置有硫酸管，硫酸管上穿插设置有硫酸计量泵，原料总管底部与洗涤过滤装置之间设置有废液回流管。
21.进一步的，为了能够提高干燥塔的落料与出料能力，防止成品堆积在干燥塔内部，同时保证供风管与鼓风机连接进行供风，干燥塔底部为斗状结构，供风管底部贯穿干燥塔并与鼓风机连接。
22.进一步的，为了实现干燥塔与支撑底罐的固定连接，保证两者之间的紧密性与稳定性，同时保证干燥塔内部气密性，支撑底罐顶部圆周外侧与干燥塔底部圆周外侧均设置有连接法兰，两个连接法兰通过螺栓固定连接。
23.进一步的，为了使得落料板能够对成品粉末进行一定程度的聚集收拢，便于实现成品硫酸铵的收集，落料板为倾斜结构且倾斜方向为靠近干燥塔内圆心的一侧逐渐向下倾斜，回收管位于最上方的落料板对面。
24.进一步的，为了能够对干燥塔内部进行持续供风，对喷射出的成品粉末进行自然风干固化，同时将废气引导至回收管内进行洗涤过滤，弧形风管内侧设置有多个等距排列的喷气口。
25.(三)有益效果
26.与现有技术相比，本实用新型提供了用于生产多性状硫酸铵的装置，具备以下有益效果：
27.(1)通过采用50-80％硫酸与液氨进入反应器直接反应生产硫酸铵料浆，剧烈的化学反应将反应器内的硫铵料浆加压至5-8fkg/cm2，硫铵料浆经喷管生产出粉状硫铵或粒状硫酸铵；其粉状硫铵或粒状硫铵在干燥塔内自由落体，同时大量的反应热将硫酸中的水分蒸发掉，实现干燥加热；不同于传统焦化厂或己内酰胺工艺出产的硫铵需加热蒸发浓缩干
燥，本装置只需利用氨酸反应热即可，从而大幅节省能耗，实现环保节能的目的；同时配合鼓风机及供风管等结构能够实现废气与硫酸铵的分离，配合洗涤过滤装置达到废气的回收利用，从而进一步减少环境污染。
28.(2)通过切换不同口径或规格的喷管，能够实现粉状或粒状硫酸铵的生产切换，其中粉状硫铵有利于作为复合肥原料团粒生产，优于焦化厂或己内酰胺工艺出产的晶体硫铵用于生产造粒；而粒状硫铵表面光滑，优于挤压机生产不规则颗粒同时方便机械播种，进而实现更优秀的产品效果。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置的结构示意图；
31.图2是根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置中干燥塔结构示意图；
32.图3是根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置中干燥塔内部结构剖视图；
33.图4是根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置中干燥塔及供风管结构示意图；
34.图5是根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置中管道组件结构示意图；
35.图6是实施例二中用于生产多性状硫酸铵的装置中的喷管结构示意图。
36.图中：
37.1、支撑底罐；2、支撑腿；3、鼓风机；4、干燥塔；5、出料管；6、落料板；7、通槽；8、供风管；9、弧形风管；10、回收管；11、洗涤过滤装置；12、反应器；13、喷管；14、管道组件；1401、原料总管；1402、液氨管；1403、液氨计量泵；1404、硫酸管；1405、硫酸计量泵；1406、废液回流管；15、连接法兰；16、喷气口。
具体实施方式
38.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
39.根据本实用新型的实施例，提供了一种用于生产多性状硫酸铵的装置。
40.实施例一
41.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置，包括支撑底罐1，支撑底罐1圆周外侧设置有四个支撑腿2，支撑底罐1底部设置有鼓风机3，支撑底罐1顶部设置有干燥塔4；干燥塔4底
部设置有出料管5，出料管5贯穿至支撑底罐1外侧，干燥塔4内部两侧依次交错设置有多个落料板6，落料板6靠近干燥塔4侧壁的一侧开设有通槽7，通槽7内部穿插有供风管8，供风管8内侧设置有多个弧形风管9，干燥塔4一侧顶部开设有回收管10，回收管10底部设置有洗涤过滤装置11；干燥塔4顶部一侧设置有反应器12，反应器12一侧设置有喷管13，喷管13另一端贯穿至干燥塔4内部，反应器12另一侧设置有管道组件14。
42.借助于上述技术方案，通过采用50-80％硫酸与液氨进入反应器12直接反应生产硫酸铵料浆，剧烈的化学反应将反应器12内的硫铵料浆加压至5-8fkg/cm2，硫铵料浆经喷管13生产出粉状硫铵；其粉状硫铵在干燥塔4内自由落体，同时大量的反应热将硫酸中的水分蒸发掉，实现干燥加热；不同于传统焦化厂或己内酰胺工艺出产的硫铵需加热蒸发浓缩干燥，本装置只需利用氨酸反应热即可，从而大幅节省能耗，实现环保节能的目的；同时配合鼓风机3及供风管8等结构能够实现废气与硫酸铵的分离，配合洗涤过滤装置11达到废气的回收利用，从而进一步减少环境污染。
43.在一个实施例中，对于上述管道组件14来说，管道组件14包括设置在反应器12一侧的原料总管1401，原料总管1401远离反应器12的一端连接有液氨管1402，液氨管1402上穿插设置有液氨计量泵1403，原料总管1401顶部设置有硫酸管1404，硫酸管1404上穿插设置有硫酸计量泵1405，原料总管1401底部与洗涤过滤装置11之间设置有废液回流管1406，从而能够通过三个分流管分别供给硫酸、液氨及废液至反应器12内部进行化学反应，保证反应与生产的持续与循环进行，同时通过增加计量泵能够保证供给的剂量，提高反应的严密性。
44.在一个实施例中，对于上述干燥塔4来说，干燥塔4底部为斗状结构，供风管8底部贯穿干燥塔4并与鼓风机3连接，从而能够提高干燥塔的落料与出料能力，防止成品堆积在干燥塔4内部，同时保证供风管8与鼓风机3连接进行供风。
45.在一个实施例中，对于上述支撑底罐1来说，支撑底罐1顶部圆周外侧与干燥塔4底部圆周外侧均设置有连接法兰15，两个连接法兰15通过螺栓固定连接，从而实现干燥塔4与支撑底罐1的固定连接，保证两者之间的紧密性与稳定性，同时保证干燥塔4内部气密性。
46.在一个实施例中，对于上述落料板6来说，落料板6为倾斜结构且倾斜方向为靠近干燥塔4内圆心的一侧逐渐向下倾斜，回收管10位于最上方的落料板6对面，从而使得落料板6能够对成品粉末进行一定程度的聚集收拢，便于实现成品硫酸铵的收集。
47.在一个实施例中，对于上述弧形风管9来说，弧形风管9内侧设置有多个等距排列的喷气口16，从而能够对干燥塔4内部进行持续供风，对喷射出的成品粉末进行自然风干固化，同时将废气引导至回收管10内进行洗涤过滤。
48.实施例二
49.如图6所示，其为本实用新型另一优选实施方式的用于生产多性状硫酸铵的装置中喷管结构示意图，本实施例的用于生产多性状硫酸铵的装置，在实施例一的基础上，在喷管13的底端开设若干通孔，从而使得硫铵料浆经喷管13生产出粒状硫酸铵，在经过干燥塔4进行干燥固化得到硫酸铵颗粒。
50.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
51.在实际应用时，通过管道组件14的作用，分别计量相应浓度与体积的硫酸液氨进
入反应器12，即保证一定50-80％硫酸与也敢进入反应器12内部。之后50-80％硫酸与液氨进入反应器12后会直接反应生产硫酸铵料浆，剧烈的化学反应将反应器内的硫铵料浆加压至5-8fkg/cm2，增大的压力会将硫酸铵料浆喷送至喷管13内部，再由喷管13将料浆喷洒呈粉末或颗粒至干燥塔4内部。粉末与颗粒在干燥塔4内部自由下落，同时鼓风机3所吹的自然风将粉末进行固化，使其均匀下落在落料板6上，并依次下落至干燥塔4底部经出料管5进行收集。在吹气过程中，如图4所示的喷气口16的布局，能够配合落料板6形成s形的送风通道，在不影响粉末正常落料的情况下，将干燥塔4内的气体源源不断的输送至最顶部，并在最高处喷气口16的作用下将气体喷送至回收管10，在进入洗涤过滤装置11进行洗涤，最终流入反应器12实现循环反应。
52.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过采用50-80％硫酸与液氨进入反应器12直接反应生产硫酸铵料浆，剧烈的化学反应将反应器12内的硫铵料浆加压至5-8fkg/cm2，硫铵料浆经喷管13生产出粉状硫铵或粒状硫酸铵；其粉状硫铵或粒状硫铵在干燥塔4内自由落体，同时大量的反应热将硫酸中的水分蒸发掉，实现干燥加热；不同于传统焦化厂或己内酰胺工艺出产的硫铵需加热蒸发浓缩干燥，本装置只需利用氨酸反应热即可，从而大幅节省能耗，实现环保节能的目的；同时配合鼓风机3及供风管8等结构能够实现废气与硫酸铵的分离，配合洗涤过滤装置11达到废气的回收利用，从而进一步减少环境污染。通过切换不同口径或规格的喷管13，能够实现粉状或粒状硫酸铵的生产切换，其中粉状硫铵有利于作为复合肥原料团粒生产，优于焦化厂或己内酰胺工艺出产的晶体硫铵用于生产造粒；而粒状硫铵表面光滑，优于挤压机生产不规则颗粒同时方便机械播种，进而实现更优秀的产品效果。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
54.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。