一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法，包括：碳化罐，碳化罐的下部设置有二氧化碳入口，碳化罐的上部设置有氨入口，用于氨水、碳酸氢铵母液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵浆料；冷却器，冷却器的热流进口连通于碳化罐的下部，冷却器的热流出口连通于碳化罐的上部，用于将碳酸氢铵浆料冷却后回流至碳化罐中吸收反应热。本发明专利技术的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法抗堵效果好，碳酸氢铵晶粒大。晶粒大。晶粒大。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法


[0001]本专利技术涉及碳酸氢铵生产
，尤其涉及一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，碳酸氢铵的生产以低纯度CO2与氨水反应生成碳酸氢铵为主。高纯度CO2与氨水反应生成碳酸氢铵的工艺较少：
[0003]比如CN200920020981.0：常压下利用二氧化碳生产碳酸氢铵的装置。CO2经MEA富集后浓度达到95％以上后，进入主碳化塔2，与预碳化塔3来的碳化液进行碳化生成碳酸氢铵结晶。系统母液补入部分液氨，调整氨水浓度打入预碳化塔3，在预碳化塔3内吸收CO2成为碳化液。
[0004]比如CN201110208555.1：高纯度二氧化碳结合三聚氰胺尾气联产碳酸氢铵的清洁生产方法。1）将大氮肥装置中的二氧化碳气体通过减压装置减压到 0.4
‑
0.7MPa后，进入二氧化碳气体缓冲罐；2）将三聚氰胺尾气经预碳化塔吸收冷凝形成碳化氨水，并引入主碳化塔待用；3）将步骤1）所得的二氧化碳气体从底部送入主碳化塔，在主碳化塔内与步骤2）所得的碳化氨水进行反应产生碳酸氢铵结晶。将从塔底排出的稀母液及离心后的废液由储液槽泵入清洗回收塔后进行喷淋、吸收操作。
[0005]上述高纯度CO2与氨水反应生成碳酸氢铵的工艺，设备多，工艺复杂，阻塞点多，比如：
[0006]（1）预碳化塔以及主碳化塔均为塔件，易阻塞。碳酸氢铵结晶较小，塔板堆积晶粒，阻塞板孔，气体无法上升，需停机清洗或者更换塔板，碳酸氢铵产能低。/>[0007]（2）系统母液要么进预碳化塔，要么进清洗回收塔再进预碳化塔，经过多步才进入主碳化塔，工艺繁琐，故障点多。比如某处温度较低，母液流过或流入后结晶析出、阻塞。
[0008]此外，高纯度CO2与氨水反应的特点：CO2纯度高，吸收速率快，极易被氨水吸收产生碳酸氢铵结晶，结晶速率快晶粒小。
[0009]因此，提供一种简洁、抗堵效果好，结晶粒度大的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法具有重要意义。

技术实现思路

[0010]基于上述目的，本专利技术提供了一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法，以解决或部分解决上述技术问题：
[0011]一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，包括：
[0012]碳化罐，所述碳化罐的下部设置有二氧化碳入口，所述碳化罐的上部设置有氨入口，用于氨水、碳酸氢铵母液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵浆料；
[0013]冷却器，所述冷却器的热流进口连通于所述碳化罐的下部，所述冷却器的热流出口连通于所述碳化罐的上部，用于将所述碳酸氢铵浆料冷却后回流至碳化罐中吸收反应
热；
[0014]稠厚分离单元，与所述碳化罐连通，用于将所述碳酸氢铵浆料稠厚分离，得到碳酸氢铵产品以及碳酸氢铵母液；
[0015]母液罐，所述母液罐的进料口与所述稠厚分离单元连通，所述母液罐的出料口与所述碳化罐连通，用于存储所述碳酸氢铵母液。
[0016]进一步地，所述碳化罐的高径比为10：1~15：1。
[0017]进一步地，所述冷却器包括两台，均为列管换热器。
[0018]进一步地，所述碳化罐的外部涂设有隔热涂料。
[0019]进一步地，所述稠厚分离单元包括依次连通的稠厚罐、离心机以及分晶罐；
[0020]所述稠厚罐连通于所述碳化罐的下部，所述分晶罐与所述母液罐连通；
[0021]所述离心机上设置有碳酸氢铵出料口。
[0022]进一步地，所述稠厚罐上设置有晶浆回收入口以及上清液出料口，所述分晶罐上设置有晶浆出料口以及上清液进料口，所述上清液出料口与所述上清液进料口连通，所述晶浆回收入口与所述晶浆出料口连通。
[0023]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的方法，包括：
[0024]步骤1：将二氧化碳通入碳化罐中，将氨水通入碳化罐，回用步骤4得到的碳酸氢铵母液，使氨水、碳酸氢铵母液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵浆料；
[0025]步骤2：将碳酸氢铵浆料通入稠厚罐中进行稠厚沉降，得到上清液以及稠厚后的碳酸氢铵浆料；
[0026]步骤3：将上清液送至分晶罐中进行稠厚沉降，将稠厚后的碳酸氢铵浆料通入离心机中进行固液分离，得到碳酸氢铵产品以及滤液；
[0027]步骤4：将滤液送至分晶罐中进行稠厚沉降，得到滤液晶浆以及碳酸氢铵母液，将滤液晶浆返输于稠厚罐中进行稠厚沉降。
[0028]进一步地，还包括：将碳酸氢铵浆料通入冷却器冷却后，回流至碳化罐中吸收反应热。
[0029]进一步地，控制碳化罐的操作液位与碳化罐的高度之比为0.7：1~0.85：1。
[0030]从上面所述可以看出，本专利技术提供的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统及方法，具有如下有益效果：
[0031]1、减少堵塞。无预、主碳化塔，碳化反应的装置是内部不设结构的碳化罐，不堵塞；碳酸氢铵母液直接进入碳化罐与二氧化碳反应生成碳酸氢铵浆料，无中间设备，降低碳酸氢铵母液遇冷析出阻塞风险。
[0032]2、结晶粒度大，产能大。碳化罐高径比高，达到10：1~15：1，碳化罐是瘦长罐；操作液位与碳化罐的高度之比为0.7：1~0.85：1，碳化罐的液位高，二氧化碳吸收行程长，吸收彻底，碳酸氢铵产能大。不同于现有工艺设置填料、塔板等塔内件，气液接触面积大，反应速率快，晶粒小，本申请在全行程中，二氧化碳均以鼓泡方式缓慢接触反应液体，反应速率缓平，晶粒大，晶粒均匀。
[0033]3、工艺简洁，精减设备，系统堵塞点少，连续性好，产能高。包括碳化罐、冷却器、稠厚罐、离心机、分晶罐等设备，无预、主碳化塔，降低操作控制难度，便于工艺生产。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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。
[0035]图1为本专利技术实施例的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵系统的示意图。
[0036]图中：1
‑
碳化罐；11
‑
二氧化碳入口；12
‑
氨入口；2
‑
冷却器；3
‑
稠厚分离单元；31
‑
稠厚罐；311
‑
晶浆回收入口；312
‑
上清液出料口；32
‑
离心机；321
‑
碳酸氢铵出料口；33
‑
分晶罐；331
‑
晶浆出料口；332
‑
上清液进料口；4
‑
母液罐。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，其特征在于，包括：碳化罐，所述碳化罐的下部设置有二氧化碳入口，所述碳化罐的上部设置有氨入口，用于氨水、碳酸氢铵母液与二氧化碳反应生成碳酸氢铵浆料；冷却器，所述冷却器的热流进口连通于所述碳化罐的下部，所述冷却器的热流出口连通于所述碳化罐的上部，用于将所述碳酸氢铵浆料冷却后回流至碳化罐中吸收反应热；稠厚分离单元，与所述碳化罐连通，用于将所述碳酸氢铵浆料稠厚分离，得到碳酸氢铵产品以及碳酸氢铵母液；母液罐，所述母液罐的进料口与所述稠厚分离单元连通，所述母液罐的出料口与所述碳化罐连通，用于存储所述碳酸氢铵母液。2.根据权利要求1所述的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，其特征在于，所述碳化罐的高径比为10：1~15：1。3.根据权利要求1所述的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，其特征在于，所述冷却器包括两台，均为列管换热器。4.根据权利要求1所述的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，其特征在于，所述碳化罐的外部涂设有隔热涂料。5.根据权利要求1所述的高纯二氧化碳生产碳酸氢铵的系统，其特征在于，所述稠厚分离单元包括依次连通的稠厚罐、离心机以及分晶罐；所述稠厚罐连通于所述碳化罐的下部，所述分晶罐与所述母液罐连通；所述离心机上设置有碳酸氢铵出料口。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳艳，刘新哲，
申请(专利权)人：锦益创典天津科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：