以硫酸铵热裂解的液氨制备系统技术方案

本发明专利技术公开一种液氨制备系统，包括一热裂解反应器、一净化装置、一过滤装置以及一液化装置。热裂解反应器经配置以将一原料热裂解，其中原料包含硫酸铵。净化装置与热裂解反应器相连，净化装置经配置以去除原料的一热裂解气体产物中的一硫氧化物。过滤装置与净化装置相连，过滤装置经配置以去除来自净化装置的热裂解气体产物中的多个悬浮微粒。液化装置与过滤装置相连，液化装置经配置以将来自过滤装置的热裂解气体产物中的氨气液化为液氨。采用本发明专利技术的液氨制备系统，能将回收的硫酸铵转换成高纯净度的液氨产品。纯净度的液氨产品。纯净度的液氨产品。

【技术实现步骤摘要】
以硫酸铵热裂解的液氨制备系统


[0001]本专利技术涉及一种液氨制备系统，特别是涉及一种以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其能充分利用回收的硫酸铵。

技术介绍

[0002]硫酸铵是许多工业过程的副产物或废弃物，例如尼龙与己内酰胺生产过程的副产物，五氧化二钒触媒回收过程的副产物、及半导体晶圆厂所排放大量氨氮废水的处理过程产生的工业废弃物。然而，氨是重要的化工基础原料，若能有效地从废弃硫酸铵中回收氨，不仅能降低污染物的排放，对于环境友善，还能进一步达到废弃资源回收与循环经济的目标。
[0003]先前技术采用添加氢氧化钠与硫酸铵混合，使硫酸铵的铵离子转换成游离氨气体分子的方法，往往需要先加去离子水将硫酸铵固体溶解并消耗大量氢氧化钠，而且还需要加温及借由合适的脱氨设备例如填充塔，才能将氨气从硫酸铵水溶液中抽取出来。以每公斤干基硫酸铵(纯度95％)，需要添加约2.17公斤的去离子水以及约1.4公斤的氢氧化钠(45wt％)。
[0004]在氨气液化方面，先前技术多采用直接加压冷却法将氨气液化，或者采用洗涤塔以去离子水连续循环吸收氨气，如此往往在液化过程中会将多种不纯物如水分、氮、氧、氩气及金属离子等一并带入液氨中，造成液氨的纯度与质量不佳，氨回收效率低以及运行成本过高等情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种高效率、低成本且对环境友善的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统。
[0006]为了解决上述的技术问题，本专利技术所采用的其中一技术方案是提供一种以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其包括一热裂解反应器、一净化装置、一过滤装置以及一液化装置。所述热裂解反应器经配置以将一原料热裂解，其中所述原料包含硫酸铵。所述净化装置与所述热裂解反应器相连，且所述净化装置经配置以去除所述原料的一热裂解气体产物中的一硫氧化物。所述过滤装置与所述净化装置相连，且所述过滤装置经配置以去除来自所述净化装置的所述热裂解气体产物中的多个悬浮微粒。所述液化装置与所述过滤装置相连，且所述液化装置经配置以将来自所述过滤装置的所述热裂解气体产物中的氨气液化为液氨。
[0007]更进一步地，所述以硫酸铵热裂解的液氨制备系统还包括一供料装置，且所述供料装置通过一供料管线与所述热裂解反应器相连，以将所述原料供应至所述热裂解反应器。
[0008]更进一步地，所述供料装置包括一第一供料单元、一第二供料单元以及一混合器，所述第一供料单元经配置以供应硫酸铵，所述第二供料单元经配置以供应硫酸盐，所述混
合器经配置以将硫酸铵与硫酸盐混合以形成所述原料；其中，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或其组合。若添加适当比例的硫酸钠并控制反应温度，则反应流程如下：
[0009]I:(NH4)2SO4→
NH4HSO4+NH3ꢀꢀ
(213℃
‑
308℃)
[0010]II:NH4HSO4+Na2SO4→
NH4NaSO4+NaHSO4ꢀꢀ
(Na
+
与H
+
双置换)
[0011]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(260℃
‑
320℃)
[0012]III:NH4NaSO4→
NaHSO4+NH3↑ꢀꢀ
(300℃
‑
320℃)
[0013]II+III：NH4HSO4+Na2SO4→
2NaHSO4+NH3↑ꢀꢀ
(300℃
‑
320℃)
[0014]其中，将硫酸钠改为硫酸钾也得到类似结果。
[0015]更进一步地，所述以硫酸铵热裂解的液氨制备系统还包括一冷却器，且所述冷却器连接于所述热裂解反应器与所述净化装置之间。
[0016]更进一步地，所述热裂解反应器通过一第一输送管线与所述净化装置相连，且所述冷却器接设于所述第一输送管线的上游侧。
[0017]更进一步地，所述以硫酸铵热裂解的液氨制备系统还包括一抽气装置，且所述抽气装置接设于所述第一输送管线的下游侧。
[0018]更进一步地，所述以硫酸铵热裂解的液氨制备系统还包括一输送装置，且所述输送装置连接于所述净化装置与所述液化装置之间，以产生一气体压力将来自净化装置的所述热裂解气体产物输送至所述液化装置。
[0019]更进一步地，所述净化装置通过一第二输送管线与所述液化装置相连，且所述输送装置接设于所述第二输送管线的上游测。
[0020]更进一步地，所述过滤装置接设于所述第二输送管线的下游测。
[0021]更进一步地，所述液化装置包括多个串联在一起的液化单元。
[0022]更进一步地，所述净化装置为一碱性洗涤塔。
[0023]本专利技术的其中一有益效果在于，本专利技术的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其能通过“热裂解反应器先将硫酸铵热裂解，净化装置与过滤装置再依序将热裂解得到的气体产物中的硫氧化物和悬浮微粒去除，液化装置随后将气体产物中的氨气液化为液氨”的技术手段，以获得高纯净度的液氨，进而达到废弃资源回收与循环经济的目标。
[0024]更进一步来说，热裂解反应器内残留的副产物硫酸氢钠可回收制成工业级焦硫酸盐或过硫酸盐再利用。
[0025]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0026]图1为本专利技术第一实施例的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统的其中一构成方块图。
[0027]图2为本专利技术第一实施例的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统的另外一构成方块图。
[0028]图3为本专利技术第二实施例的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统的构成方块图。
[0029]图4为本专利技术第一和第二实施例的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统的液化装置的构成方块图。
具体实施方式
[0030]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开有关“以硫酸铵热裂解的液氨制备系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[0031]第一实施例
[0032]请参阅图1所示，本专利技术第一实施例提供一种液氨制备系统Z，其主要包括一热裂解反应器1、一净化装置2、一过滤装置3及一液化装置4。在系统的配置上，热裂解反应器1与净化装置2相连，过滤装置3与净化装置2相连，且液化装置4与过滤装置3相连。使用时，热裂解反应器1先将硫酸铵热裂解，净化装置2与过滤装置3再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其特征在于，所述以硫酸铵热裂解之液氨制备系统包括：一热裂解反应器，所述热裂解反应器经配置以将一原料热裂解，其中所述原料包含硫酸铵；一净化装置，与所述热裂解反应器相连，所述净化装置经配置以去除所述原料的一热裂解气体产物中的一硫氧化物；一过滤装置，与所述净化装置相连，所述过滤装置经配置以去除来自净化装置的所述热裂解气体产物中的多个悬浮微粒；以及一液化装置，与所述过滤装置相连，所述液化装置经配置以将来自过滤装置的所述热裂解气体产物中的氨气液化为液氨。2.根据权利要求1所述的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其特征在于，所述液氨制备系统还包括一供料装置，且所述供料装置通过一供料管线与所述热裂解反应器相连，以将所述原料供应至所述热裂解反应器。3.根据权利要求2所述的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其特征在于，所述供料装置包括一第一供料单元、一第二供料单元以及一混合器，所述第一供料单元经配置以供应硫酸铵，所述第二供料单元经配置以供应硫酸盐，所述混合器经配置以将硫酸铵与硫酸盐混合以形成所述原料；其中，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾或其组合。4.根据权利要求1所述的以硫酸铵热裂解的液氨制备系统，其特征在于，所述液氨制备系统还包括一冷却器，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨添旺，谭发祥，陈建铭，杨东昱，吴奇青，
申请(专利权)人：苏州崇越工程有限公司，
类型：发明
国别省市：