第二章氨及粗轻吡啶的回收本章内容第一节饱和器法制取硫酸铵第二节酸洗塔法制取硫酸铵第三节剩余氨水的加工第四节粗轻吡啶的生产第五节浓氨水和无水氨的制取2学时概述氨对于装入煤的产率一般为0.25～0.35%,氨在煤气和冷凝氨水中的分配，取决于煤气初冷的方式，冷凝氨水的产量和煤气冷却的程度。当采用间接冷却，并采用混合氨水流程时，初冷器后煤气中含氨量为4～8g/m3。（出炉荒煤气中氨8~16g/m3，吡啶盐基(0.4~0.6g/m3）。氨的回收方法:（1）用硫酸铵吸收氨生产硫酸铵工艺,工艺悠久,技术成熟；（2）用磷酸吸收氨并制取无水氨的工艺，因其技术先进，产品质量好，得到应用和发展；（3）生产浓氨水工艺，因产品储运困难，氨易挥发损失，污染环境，仅在小型焦化厂尚有采用高温炼焦时，煤中的氮有1.2～1.5%转变为吡啶盐基。煤气初冷时，一些高沸点吡啶盐基溶于焦油氨水中，沸点较低的轻吡啶盐基几乎全留在煤气中，可予以回收。出炭化室荒煤气组成为（g/m3）水蒸气250~450焦油气80~120苯族烃30~45氨8~16硫化氢6~30其他硫化物2~2.5氰化物1.0~2.5萘8~12吡啶盐基0.4~0.6第一节饱和器法制取硫酸铵一、生产工艺原理1、硫铵的性质及质量要求用硫酸吸收煤气中氨即得硫氨，其反应式为：2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4；△H=-275014kJ/kgmolNH3+H2SO4→NH4HSO4；△H=-165017kJ/kgmolNH4HSO4+NH3→(NH4)2SO4氨和硫酸反应是放热过程，当用硫酸吸收焦炉煤气中的氨时，实际热效应与硫铵母液酸度和温度有关，其值较上述△H约小10%。纯态硫铵为无色长菱形晶体，密度为1766kg/m3；含一定水分的硫氨的堆积密度随结晶颗粒大小波动于780～830kg/m3。硫氨的分子量为132.15，化学纯的硫氨含氮量为21.2%或含氨25.78%。用适量的硫酸和氨反应，生成中式盐，硫酸过量时，则生成酸式盐，其反应式为：NH3+H2SO4→NH4HSO4；△H=-165017kJ/kgmol随溶液被氨饱和的程度增加。酸式盐又可转化为中式盐：NH4HSO4+NH3→（NH4）2SO4溶液中酸式盐和中式盐的比例取决于溶液中游离硫酸的浓度。这一浓度以重量百分数表示，称为酸度。所以：酸度——硫铵母液中游离酸的重量百分浓度称为母液的酸度。当酸度仅为1～2%时，主要生成中式盐，酸度升高时，酸式盐的含量即随之提高。由于酸式盐较易溶于水或稀硫酸中，故在酸度不大的情况下，从饱和溶液中析出的只有硫酸氨结晶。图2-1所示为硫酸铵在不同浓度内的溶解曲线（60℃时）。（1）当酸度小于19%（b点）时，析出的固体结晶为硫酸铵；（2）当酸度为大于19%而小于34%时（bc段），则析出的是两种盐的混合物结晶；（3）当酸度大于34%（c点）时，得到的固体结晶全为硫酸氢铵。(NH4)2SO4(NH4)2SO4+NH4HSO4NH4HSO434%19%酸度饱和器里的硫酸母液就是溶有硫酸氢铵的硫酸溶液。在正常生产的情况下，母液的规格大致为：相对密度（20℃）1.275～1.30游离酸含量4～8%（重量）含量：NH3150～180g/l(NH4)2SO440～46%（重量）NH4HSO410～15%（重量）硫铵施于农田后，失去铵离子(NH4)+的硫酸根残留在土壤中，会使土质逐渐酸化，甚至会破坏土壤结构，故硫铵适用于中性和碱性土壤。农业施肥用优质硫铵质量为：白色或微带色的结晶；氨含量（以干基计）≥21%；水分≤0.5%；游离酸（H2SO4）≤0.05%，粒度60目筛余量≥75%。图2-1所示为硫酸铵在不同浓度内的溶解曲线（60℃时）。在酸度小于19%（b点）时，析出的固体结晶为硫酸氨；当酸度为大于19%而小于34%时（bc段），则析出的是两种盐的混合物结晶；当酸度大于34%（c点）时，得到的固体结晶全为硫酸氢铵。2、饱和器内硫铵结晶原理由硫酸吸收焦炉气中的氨以生产硫酸铵的方法有三种：直接法，间接法和半直接法，其中应用最广泛的是半直接法。半直接法是将煤气初冷至25～35℃，经捕除焦油雾后，送入饱和器回收氨，并将剩余氨水中蒸出的氨也通过饱和器制取硫铵。直接法为在初冷前用硫酸吸氨生产硫酸铵；间接法为用软水吸氨后再蒸氨，用氨汽制备硫酸铵；在饱和器内硫铵从母液中形成晶体（或小晶体）的长大。在既定的结晶条件下，若晶核形成速率大于晶体成长速率，则产品粒度小；反之，则可得到大颗粒结晶。显然，如控制这两种速率，便可控制产品粒度。（1）结晶原理如图...
