氨基磺酸的生产设备及氨基磺酸的生产工艺制造技术

本申请涉及氨基磺酸制备领域，具体公开了一种氨基磺酸的生产设备及氨基磺酸的生产工艺。本申请的氨基磺酸生产设备，使用吹风机吹风送料对尿素进行破碎，同时与温度联控组件配合使用，使得尿素间歇性加料，使得反应料液温度控制在30‑70℃，具有提升氨基磺酸生产中温度控制准确度，提高氨基磺酸收率的优点。本申请氨基磺酸的生产工艺为：使用此专用生产设备生产氨基磺酸，尿素进行间歇投料和吹风送料，实现对反应料液精准控温，提高氨基磺酸收率。

【技术实现步骤摘要】
氨基磺酸的生产设备及氨基磺酸的生产工艺
本申请涉及氨基磺酸制备的领域，更具体地说，它涉及一种氨基磺酸的生产设备及氨基磺酸的生产工艺。
技术介绍
氨基磺酸是一种固体强酸，又称固体硫酸，其酸性强，但腐蚀性小、稳定性高、易溶于水，用途广泛。在工业上，氨基磺酸作为热交换系统的除垢缓蚀剂、有机合成磺化剂、电镀添加剂、脱硝剂、化学反应的催化剂和纺织工业的漂白剂；在农业上，氨基磺酸可用作于农药除草剂。常规氨基磺酸的大型生产工艺流程为：尿素和发烟硫酸投入反应釜中搅拌混合，使得尿素溶解在发烟硫酸中，控制溶解温度为30-40℃；当尿素完全溶解时，反应温度升高至80-85℃，保温反应3-4h，生成粗产物氨基磺酸和二氧化碳。粗产品经过稀释、重结晶、过滤和干燥步骤，制得纯度至少为99.5%的成品氨基磺酸。尿素溶解在发烟硫酸中的溶解温度为重要的工艺参数，当溶解温度过高时，造成氨基磺酸收率降低，原因如下：(1)、发烟硫酸中含有的SO3快速逸出，参与反应的原料减少；（2）、尿素的密度低于发烟硫酸的密度，尿素会漂浮在发烟硫酸上，与反应釜顶部的酸雾反应，产生SO2、CO2等废气。但在实际生产时，控制尿素溶解温度一直为工艺生产时的难点，原因如下：(1)、尿素吸湿性强，易结块，在发烟硫酸中溶解时造成反应料液局部温度骤升，反应料液的温度不均匀；(2)、尿素与发烟硫酸的反应本身为剧烈放热反应；(3)、反应制得的氨基磺酸浆料粘度较大，散热不易，降温较为困难。目前，行业内对于尿素溶解温度的控制方法为：在反应釜外套设冷却夹套，夹套内设有盘管，盘管内充满冷却液，对反应釜进行降温，由于反应料液与冷却液间接换热，降温速率较慢，温度控制效果不理想，导致氨基磺酸的收率为83±0.5%。
技术实现思路
为了提升氨基磺酸生产中温度控制的准确度，提高氨基磺酸的收率，本申请提供一种氨基磺酸的生产设备及氨基磺酸的生产工艺。第一方面，本申请提供一种氨基磺酸的生产设备，采用如下的技术方案：一种氨基磺酸的生产设备，包括带有夹套的反应釜，所述反应釜上连通有送料管道，所述送料管道上设有连通的料斗，所述料斗与反应釜之间设有温度联控组件，所述温度联控组件用于控制料斗闸板的启闭，所述送料管道远离反应釜的一端设有吹风机，所述吹风机的出风口与送料管道连通，所述吹风机送风方向为尿素进料方向。通过采用上述技术方案，料斗和反应釜之间设置温度联控组件，监测反应釜内反应料液的温度，当反应料液温度过高时，温度联控组件关闭料斗闸板，停止加料，从源头避免反应釜中继续产生热量，控制料液温度在30-70℃的范围内；同时，吹风机吹入的气流，一方面作为动力源，输送尿素，另一方面，将结块的尿素进行破碎，使得尿素吹入反应釜时，在发烟硫酸中分布均匀，从而降低反应料液局部温度骤升的可能性，提高氨基磺酸生产中温度控制的准确度，提高氨基磺酸的收率。优选的，所述温度联控组件包括测温管、导热绝缘胶、测温仪、导线和温控阀，所述测温管位于反应釜顶部，所述测温管底端封闭，顶端与外界连通，形成测温空腔，所述测温仪放置在测温空腔内，所述测温管内充满导热绝缘胶，所述测温仪浸没在导热绝缘胶内，所述温控阀用于控制料斗闸板启闭，所述导线连接测温仪和温控阀。通过采用上述技术方案，温度联控组件中测温仪和温控阀的配合使用，测温仪所测得的温度传输至温控阀，温控阀控制料斗闸板的启闭，进行间歇性加料，当反应料液温度超过温控阀设置的上限值时，及时切断尿素送料，降低反应料液的温度，实现对反应料液温度进行精准控制。优选的，所述送料管道远离吹风机的一端插入反应釜底部。通过采用上述技术方案，送料管道插入反应釜内，一方面，吹风机气流直接进入反应料液中，促进反应料液的扰动，使得反应热分布均匀，反应料液的降温速率较快，另一方面，由于气流温度低于反应料液温度，气流与反应料液产生热交换，气流上升时带走部分反应料液的热量，提高反应料液的降温速率，从而使得反应料液的温度稳定在合适范围，提高了氨基磺酸成品得率。优选的，所述送料管道插入反应釜的一端呈U型。通过采用上述技术方案，U型设置的送料管道使得尿素在输送时进行二次破碎，进一步提高尿素在发烟硫酸中的分散程度，提高反应料液温度的控制准确度。优选的，所述反应釜顶部固定连接有电动搅拌机，所述电动搅拌机包括固定连接在反应釜顶部的电机、与电机转动连接的搅拌轴，所述搅拌轴上设有若干桨叶。通过采用上述技术方案，桨叶设置若干，一方面，增大反应釜内流体的紊乱程度，使得尿素均匀分布在发烟硫酸中，避免尿素与发烟硫酸溶解时集中放热，另一方面，使得反应料液与气流充分接触，进行快速降温，提高温度控制的准确度，增加氨基磺酸收率。第二方面，本申请提供一种氨基磺酸的生产工艺，该方法在前述氨基磺酸的生产设备中实施，包括以下步骤：(1)将发烟硫酸注入反应釜中，所述发烟硫酸中含SO320-60wt%；(2)搅拌条件下将发烟硫酸加热至30℃，同时开启吹风机，控制吹风机以1000-2000m3/h的气流速度将尿素沿送料管道吹入反应釜中；(3)尿素加料过程中，通过温度联控组件控制料斗闸板的启闭，当反应料液温度高于70℃时，温度联控组件关闭料斗闸板，暂停加料，当反应料液温度在30-70℃时，温度联控组件开启料斗闸板，继续加料，待尿素加料完毕后，关闭吹风机；控制投入尿素的总量与发烟硫酸的质量比为1：（6.0-6.5）；(4)加热使反应料液温度升高至80-85℃，保温反应2-4h，制得氨基磺酸浆料，氨基磺酸浆料依次经过稀释、分离和纯化，得到氨基磺酸成品。通过采用上述技术方案，使用此氨基磺酸的生产设备进行生产，对反应料液的温度进行精准控制，使得氨基磺酸的收率由82.7%提高至89.1%。优选的，所述发烟硫酸浓度为含SO320-30wt%。通过采用上述技术方案，发烟硫酸的浓度与粘度呈正比，降低发烟硫酸的浓度能够使得反应料液的粘度下降，一方面使得尿素在发烟硫酸中的快速溶解，另一方面，较低的粘度能够促进反应釜内外界气流与反应料液的热交换，加快降温速率，从而提高反应料液温度控制的准确度，提高氨基磺酸的产率。优选的，所述步骤2中吹风机的气流流速为1400-1600m3/h。通过采用上述技术方案，若气流流速较小，对反应料液产生的扰动效果较差，反应料液的降温速率缓慢，反应料液温度控制的准确度减弱；若气流流速较快，导致反应釜内反应浆料飞溅，高速冲击反应釜壁，降低生产安全性；在此气流流速范围内，能在保证氨基磺酸生产安全的前提下，对反应浆料的扰动效果较好，将氨基磺酸的收率由89.1%提高至91.6%。优选的，所述步骤2中控制搅拌速率为300-500r/min。通过采用上述技术方案，搅拌速率控制在此范围内尿素的溶解速率较高，但反应料液的温度变化范围仍在30-70℃，对氨基磺酸的收率的影响不大。优选的，所述步骤4中氨基磺酸浆料稀释时，氨基磺酸浆料和水的体积比为1:（1.1-1.3），氨基磺酸浆料排出反应釜注入水中。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨基磺酸的生产设备，包括带有夹套（2）的反应釜(1)，所述反应釜(1)上连通有送料管道(15)，其特征在于：所述送料管道(13)上设有连通的料斗（4），所述料斗(4)与反应釜(1)之间设有温度联控组件(6)，所述温度联控组件(6)用于控制料斗（4）闸板的启闭，所述送料管道(13)远离反应釜(1)的一端设有吹风机(5)，所述吹风机(5)的出风口与送料管道(13)连通，所述吹风机(5)的送风方向为尿素进料方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种氨基磺酸的生产设备，包括带有夹套（2）的反应釜(1)，所述反应釜(1)上连通有送料管道(15)，其特征在于：所述送料管道(13)上设有连通的料斗（4），所述料斗(4)与反应釜(1)之间设有温度联控组件(6)，所述温度联控组件(6)用于控制料斗（4）闸板的启闭，所述送料管道(13)远离反应釜(1)的一端设有吹风机(5)，所述吹风机(5)的出风口与送料管道(13)连通，所述吹风机(5)的送风方向为尿素进料方向。


2.根据权利要求1所述的一种氨基磺酸的生产设备，其特征在于：所述温度联控组件（6）包括测温管(61)、导热绝缘胶（62）、测温仪(63)、导线(64)和温控阀（65)；所述测温管(61)位于反应釜(1)内，所述测温管(61)底端封闭、顶端与外界连通，形成测温空腔，所述测温仪（63）放置在测温空腔内，所述测温管（61）内充满导热绝缘胶（62），所述测温仪（63）浸没在导热绝缘胶（62）内，所述温控阀（65）用于控制料斗（4）闸板启闭，所述导线(64)连接测温仪(63)和温控阀(65)。


3.根据权利要求2所述的一种氨基磺酸的生产设备，其特征在于：所述送料管道(13)远离吹风机(5)的一端插入至反应釜(1)底部。


4.根据权利要求3所述的一种氨基磺酸的生产设备，其特征在于：所述送料管道(13)插入反应釜(1)的一端呈U型。


5.根据权利要求4所述的一种氨基磺酸的生产设备，其特征在于：所述反应釜（1）顶部固定连接有电动搅拌机（3），所述电动搅拌机（3）包括固定连接在反应釜（1）顶部的电机、与电机转动连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：关延敏，邹伯林，李凯，扈爱国，
申请(专利权)人：莱州市中大贵合化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37