一种过硫酸钠（盐）合成液脱氨、脱水工艺及专用装置制造方法
【专利摘要】本发明属于过硫酸钠（盐）制备【技术领域】，具体地讲公开了一种过硫酸钠（盐）合成液脱氨、脱水工艺及其专用装置。其主要技术方案：经空气加热器将空气加热至80℃-200℃后通过设置于反应釜中的空气分布器后，将热量均匀快速度的传给反应液，使反应液中的氨和水分快速蒸发出来，分离出的氨气通过气体管道进入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循环吸收变为硫酸铵母液再进入过硫酸铵电解系统。该专用装置具有结构简单和操作方便的特点；利用该装置脱氨、脱水可以降低副反应，使过硫酸钠目标产品高温分解可能性大大降低而增加了过硫酸钠产量，提高了经济效益。
【专利说明】一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺及专用装置
【技术领域】
[0001]本发明属于过硫酸钠(盐)制备【技术领域】，尤其涉及一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺及专用装置。
【背景技术】
[0002]以过硫酸铵和氢氧化钠为主要原料直接合成过硫酸钠是目前世界范围内公认的一种有效的方法，但在生成目标产物过硫酸钠的同时，无论是碱性环境还是酸性环境下亦产生大量的氨气或/和铵离子，它在反应体系中将导致没有利用价值的硫酸钠(碱性环境下其副反应更加剧烈)的产生。鉴于此，及时有效的将氨从反应液中分离出来并回收是过硫酸钠合成过程所需要解决的关键问题之一。此外，由于合成时液体性原料带入体系大量的水，以及反应中也生成一定的水，而使得反应液处在严重的不饱和状态，为此，脱水、浓缩操作即成为该过程的另一个重要课题。
[0003]目前通常采用真空蒸发方法，以同时实现脱氨和脱水的目的。然而，这种蒸发操作不仅需要配置高效的真空设备，增加设备投资和运行费用。更重要的是寻求适合于该操作的适宜温度和加热方法，因为过高的蒸发温度，会造成合成体系中的过硫酸离子大量分解和加速副反应的进行。当今工业上通用蒸汽夹套加热，蒸汽温度160°C左右，合成液蒸发温度40°C?50°C，这样的蒸发温度是不会造成合成液超温分解的，但合成液与蒸汽夹套接触部分会局部超温，因为合成液在搅拌桨的推动下形成靠夹套周边滞留层，越靠近夹套温度越高，过硫酸钠超温分解不可避免。蒸汽夹套加热另一个弊病是随着合成液脱氨、脱水进行，釜内液位逐步降低，夹套露出液面，因溶液飞溅造成严重结疤。另外，蒸汽成本高，从水处理开始脱盐、脱氧到利用煤加热变为蒸汽，每吨蒸汽成本200多元，蒸汽还容易随冷凝水排出，造成运行成本增高。蒸汽夹套加热还常常因为真空系统失效造成喷罐现象，不仅会浪费大量物料，还非常危险。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是提供一种能够有效避免在合成过程中副反应发生、且工艺流程简单的过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺的专用装置。
[0005]本发明的第二目的就是提供上述过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺。
[0006]实现本发明所提出的第一目的的技术方案为:
一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置，其特征在于:其结构包括配套有离料机和内部设置有空气分布机构的反应釜，具有加热和鼓风功能的空气加热器，该空气加热器通过管道通入与所述反应釜中的空气分布机构连通，设置于所述反应釜上端的排气口通过氨气管道与含有稀硫酸母液的吸收机构连通。
[0007]其中构成上述过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置的附加技术特征还包括: ——所述的吸收机构为设置有液体进、出口以及氨气进入口和排空口的循环反应塔构
成； —所述的空气分布机构为设置于所述反应釜底部的由均匀分布有气孔的面板和设置有进口的底板构成的圆饼状结构构成；
—所述的空气分布机构为固定于所述反应釜底部侧壁上的均匀设置有气孔的环形管构成。
[0008]实现本发明所提出的第二目的的技术方案为:
制备上述一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺的专用装置，；其中，
利用上述专用装置对过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺为，将空气由空气鼓风机构加压后进入具有加热功能的空气加热器加热，被加热至80°C _200°C的热空气通过管道进入反应釜的空气分布器内，经空气分布器分配后均匀与反应液接触，并把热量迅速传给反应液，使反应液中的氨和水分快速蒸发出来；前期含氨较高的气体通过气体管道进入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循环吸收变为硫酸铵，然后放空，母液再进入过硫酸铵电解系统；后期不含氨的水蒸气及空气直接放空。
[0009]本发明所提供的一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺及专用装置与现有技术相比具有以下优点:其一，该工艺采用热空气作为脱氨、脱水介质，能够均匀地对反应釜中的反应液加热，具有加热速度快和加热均匀的特点，可以有效避免副反应的发生，使过硫酸钠目标产品高温分解可能性大大降低而增加了过硫酸钠产量，提高了经济效益；其二，由于在专用装置的反应釜中设置有用于热空气均匀分布的空气分布器，为热空气均匀加热反应液提供了条件，并且该装置可以大大简化了工艺流程，省除了搅拌器、真空及循环水冷却系统，省除了蒸汽加热夹套和冷凝水回收系统，从而节约了投资，更主要的是方便了操作，降低了脱氨、脱水运行费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1:为制备上述过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺专用装置的结构示意图；
图2:为构成上述专用装置的空气分布机构的结构示意图；
图3:为构成上述专用装置的第二种空气分布机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图及具体实施例对本发明所提出的过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺专用装置的结构及其利用该专用装置进行过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺作进一步详细说明:
如图1所示为构成本发明提供的过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺的专用装置的结构示意图。构成该装置的结构包括配套有离料机I和内部设置有空气分布机构2的反应釜3，鼓风机构4和具有加热功能的空气加热器5，该空气加热器通过管道6通入与反应釜中的空气分布机构连通，设置于反应釜上端的排气口 7通过氨气管道8与含有稀硫酸母液的吸收机构9连通。
[0012]构成上述专用装置的结构中，
——吸收机构9为设置有液体进、出口 10、11以及氨气进入口 13和排空口 14的循环反应塔15构成；
——空气分布机构可以为如图2所示的设置于反应釜底部的由均匀分布有气孔16的面板17和设置有进口 18的底板19构成的圆饼状结构；也可以为如图3所示的固定于反应釜底部侧壁上的均匀设置有气孔16的环形管20构成；
——反应釜上端的排气口 7与氨气管道8的连接处设置有具有阀门机构的三通构造。
[0013]使用上述专用装置实现过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺步骤为:
空气由空气鼓风机构加压后进入具有加热功能的空气加热器中加热，被加热至800C _200°C的热空气通过管道进入反应釜的空气分布器内，经空气分布器上的气孔分配后均匀与反应液接触，并把热量迅速传给反应液，使反应液中的氨和水分快速蒸发出来。前期含氨较高的气体通过气体管道进入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循环吸收变为硫酸铵，然后放空，母液再进入过硫酸铵电解系统。后期不含氨的水蒸气及空气通过三通阀门直接放空处理。
【权利要求】
1.一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置，其特征在于:其结构包括配套有离料机和内部设置有空气分布机构的反应釜，具有加热和鼓风功能的空气加热器，该空气加热器通过管道通入与所述反应釜中的空气分布机构连通，设置于所述反应釜上端的排气口通过氨气管道与含有稀硫酸母液的吸收机构连通。
2.如权利要求1所述的一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置，其特征在于:所述的吸收机构为设置有液体进、出口以及氨气进入口和排空口的循环反应塔构成。
3.如权利要求1所述的一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置，其特征在于:所述的空气分布机构为设置于所述反应釜底部的由均匀分布有气孔的面板和设置有进口的底板构成的圆饼状结构构成。
4.如权利要求1所述的一种过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水专用装置，其特征在于:所述的空气分布机构为固定于所述反应釜底部侧壁上的均匀设置有气孔的环形管构成。
5.利用权利要求1所述的专用装置对过硫酸钠(盐)合成液脱氨、脱水工艺为，将空气由空气鼓风机构加压后进入具有加热功能的空气加热器加热，被加热至80°C _200°C的热空气通过管道进入反应釜的空气分布器内，经空气分布器分配后均匀与反应液接触，并把热量迅速传给反应液，使反应液中的氨和水分快速蒸发出来；前期含氨较高的气体通过气体管道进入氨回收塔，由含有稀硫酸的母液循环吸收变为硫酸铵，然后放空，母液再进入过硫酸铵电解系统；后期不含氨的水蒸气及空气直接放空。
【文档编号】C01B15/08GK103432974SQ201310417472
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】叶龙声, 赵万川, 刘荣泉, 张俊杰, 刘丽伟, 赵昆峰, 孙建 申请人:河北冀衡集团有限公司