煤气中氨和粗轻吡啶的回收-硫酸吸收法回收煤气中的氨（煤化工技术课件）

《煤化工技术》饱和器法硫铵生产工艺流程硫铵生产工艺流程：饱和器法硫铵生产工艺流程(1)鼓泡式饱和器法硫铵生产工艺流程如图4-3所示。图4-3鼓泡式饱和器法硫铵生产工艺流程1一煤气预热器；2一鼓泡式饱和器；3一除酸器；4一结晶槽；5一离心机，6一螺旋输送机；7一沸腾干燥器；8一送风机；9—热风机；10一旋风分离器；11一排风机；12—满流槽；13一结晶泵；14一循环泵；15一母液贮槽；16一硫铵贮斗；17一母液泵；18一细粒硫铵贮斗；19一硫铵包装机；20一胶带运输机；21一硫酸高置槽由鼓风机来的焦炉煤气，经电捕焦油器后进入煤气预热器1。在预热器内用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更高一些的温度，目的是为了使煤气进入鼓泡式饱和器2蒸发饱和器内多余的水分，保持饱和器内的水平衡。预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经泡沸伞从酸性母液中鼓泡而出，同时煤气中的氨被硫酸所吸收。煤气出饱和器后进入除酸器3，捕集其夹带的酸雾后，被送往粗苯工段。鼓泡式饱和器后煤气含氨一般小于0.03g/m3。冷凝工段的剩余氨水经蒸氨后得到的氨汽，在不生产吡啶时，直接进入饱和器；当生产吡啶时将此氨汽通入吡啶中和器。氨在中和器内与母液中的游离酸及硫酸吡啶作用，生成硫酸铵，又随中和器回流母液返回饱和器。饱和器母液中不断有硫铵生成，在硫铵浓度高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。其底部结晶被抽送到结晶槽4，在结晶槽内使结晶长大并沉降于底部。结晶槽底部硫铵结晶放到离心机5内进行离心分离，滤除母液，并用热水洗涤结晶，以减少硫铵表面上的游离酸和杂质。离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中。从离心机分离出的硫铵结晶经螺旋输送机6，送入沸腾干燥器内，用热空气干燥后送入硫铵贮斗16，经称量包装入成品库。为了使饱和器内煤气与母液接触充分，必需使煤气泡沸伞在母液中有一定的液封高度，并保证饱和器内液面稳定，为此在饱和器上还设有满流口，从满流口溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽12，以防止煤气逸出。满流槽下部与循环泵14连接，将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。因有一定的喷射速度，故饱和器内母液被不断循环搅动，以改善结晶过程。煤气带入饱和器的焦油雾，在饱和器内与硫酸作用生成所谓的酸焦油，泡沫状酸焦油漂浮在母液面上，并与母液一起流入满流槽。漂浮于满流槽液面上的酸焦油应及时捞出，或引入一分离处理装置与母液分离，以回收母液。饱和器内所需补充的硫酸，由硫酸仓库送至高置槽，再自流入饱和器，正常生产时，应保持母液酸度为4％～6％，硫酸加入量为中和煤气中氨的需要量；当不生产粗轻吡啶时，硫酸加入量要大一些，还要中和随氨汽进入饱和器的氨。饱和器在操作一定时间后，由于结晶的沉积将使其阻力增加，严重时会造成饱和器的堵塞。所以操作中必须定期进行酸洗和水洗。当定期大加酸、补水、用水冲洗饱和器及除酸器时，所形成的大量母液由满流槽满流至母液贮槽。在正常生产时又将这些母液抽回饱和器以作补充。饱和器是周期性连续操作设备，为了防止结晶堵塞，定期大加酸和水洗，从而破坏了结晶生成的正常条件，加之结晶在饱和器底部停留时间短，因而结晶颗粒缴小，平均直径在0.5mm。这些都是鼓泡式饱和器存在的缺点。(2)喷淋式饱和器法生产硫铵工艺流程如图4-4所示1—煤气预热器；2—喷淋式饱和器；3—捕雾器；4—水封槽；5—母液循环泵；6—小母液循环泵；7—满流槽；8—结晶泵；9—硫酸储槽；10—硫酸泵；11—硫酸高位槽；12—母液储槽；13—渣箱；14—结晶槽；15—离心机；16—皮带输送机；17—振动式流化床干燥器；18—尾气引风机；19—旋风除尘器；20—硫铵储斗；21—称重包装机；22、23—热风器；24、25—热风机；26—冷风机；27—自吸泵；28—母液放空槽

喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为结晶室。由脱硫工序来的煤气经煤气预热器预热至60～70℃或更高一些温度，目的是为了保持饱和器水平衡。煤气预热后，进入喷淋式饱和器2的上段，分成两股沿饱和器水平方向沿环形室作环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸3.5%～4%的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后室，用来自小母液循环泵6（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。煤气再以切线方向进入饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，从上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器3捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯工段。喷淋式饱和器后煤气含氨一般小于0.05g/m3。喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为结晶室。由脱硫工序来的煤气经煤气预热器预热至60～70℃或更高一些温度，目的是为了保持饱和器水平衡。煤气预热后，进入喷淋式饱和器2的上段，分成两股沿饱和器水平方向沿环形室作环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸3.5%～4%的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后室，用来自小母液循环泵6（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。煤气再以切线方向进入饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，从上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器3捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷洗苯工段。喷淋式饱和器后煤气含氨一般小于0.05g/m3。结晶槽的浆液经静置分层，底部的结晶排入到离心机15，经分离和水洗的硫铵晶体由皮带输送机送16至振动式流化床干燥器17，并用被热风机24、25加热的空气干燥，再经冷风冷却后进入硫铵贮斗。然后称量、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫铵后的尾气经旋风分离器后由排风机排放至大气。为了保证循环母液一定的酸度，连续从母液循环泵入口管或满流管处加入浓度为90％~93％的浓硫酸，维持正常母液酸度。由油库送来的硫酸送至硫酸槽，再经硫酸泵抽出送到硫酸高置槽内，然后自流到满流槽。喷淋式饱和器法生产硫铵工艺，采用的喷淋式饱和器，材质为不锈钢，设备使用寿命长，集酸洗吸收、结晶、除酸、蒸发为一体，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒较大，平均直径在0.7mm，硫铵质量好，工艺流程短，易操作等特点。新建改建焦化厂多采用此工艺回收煤气中的氨。

《煤化工技术》饱和器法生产硫铵的主要操作饱和器法生产硫铵的主要操作（一）生产工艺操作要点及分析为了得到优质的硫铵产品，用饱和器法生产硫铵时，要控制好煤气预热的温度，饱和器母液的温度，酸度，密度，杂质，结晶的提取，分离及干燥等操作指标。

1．预热器后的煤气温度预热器后煤气温度是保持饱和器内的水平衡，以防止母液被稀释的关键，其与初冷后的煤气温度及煤气在鼓风机内的温升及是否生产吡啶有关，煤气预热温度按饱和器热量平衡计算确定。当煤气在初冷器内冷却至35℃时，如采用离心式鼓风机输送，预热器前煤气温度一般在50℃左右。为了蒸发饱和器中多余水分，，进入饱和器的煤气必须经过预热，。为不使预热温度过高，影响硫铵质量，除降低初冷器后煤气温度外，必须严格控制进入饱和器的水量，如冲洗饱和器，除酸器以及离心机内洗涤硫铵的用水量和吡啶生产随脱吡啶母液带入的水等。当不吡啶装置生产时，预热器后煤气温度一般控制为60～70℃。吡啶装置生产时预热器后煤气温度一般控制为70～80℃。

2．母液温度饱和器的温度制度是依据饱和器的水平衡制定的。饱和器应在保证母液不被稀释的条件下，采用较低的适宜温度操作，并使其保持稳定。饱和器内母液液面上水蒸汽分压与煤气中水蒸汽分压相平衡时的母液温度为母液最低温度。但由于煤气在饱和器中停留时间短不可能达到平衡。因比在饱和器内母液适宜温度应比最低温度高。一般母液液面上水蒸汽分压比煤气中水蒸气分压大1.3~1.5倍，此值称为偏离平衡系数，与此相适应的母液温度即为母液的适宜温度。母液液面上的水蒸汽分压取决于母液的酸度、硫铵的浓度和温度等因素。提高母液酸度和母液中硫铵的含量以及降低母液的温度时，均会使母液液面上的水蒸汽压降低。反之，则使水蒸汽压升高。图4-13为酸度4%和8%的母液温度与母液面上水蒸汽压的关系曲线。煤气中的水蒸汽分压取决于进入饱和器内的煤气、硫酸及离心机洗水带入的水量。带入水量越多，则水蒸汽的分压越大，饱和器内母液的最低温度也就越高。在饱和器操作带入的水量中，以煤气带入水汽量影响最大，此水汽量取决于煤气在初冷器后的温度。图4-14列出了饱和器内母液最低温度ty及偏离平衡系数分别为1.3及1.5时母液适宜温度与初冷器后煤气温度tq的关系曲线。此曲线是按总压力为115kPa、母液中硫铵总量为46%和酸度为6%的条件下绘制的。利用图中曲线，可直接查得在一定的煤气初冷温度条件下，母液的最低温度及适宜温度。

图4-13硫铵母液温度与母液面上水蒸汽压的关系1—母液的酸度为4%；2—母液的酸度为8%图4-14ty和tq及偏离平衡系数之间的关系1—母液的酸度为4%；2—母液的酸度为8%；ty—饱和器内母液最低温度；tq—初冷器后煤气温度如当煤气初冷温度tq为32℃时，于图中K=1曲线上可查得母液最低温度为48.3℃，在K=l.3时曲线上可查得母液适宜温度为53.5℃。显然，当煤气初冷温度tq变化时，相应的母液温度值也随之而变化，tq越高，相应的母液温度值越高。反之，则越低。生产实践表明，将饱和器母液温度保持在50~55℃(不生产吡啶)或55~60℃(生产吡啶)范围内，对生产大颗粒结晶最为适宜。

3．母液酸度和加酸制度母液酸度对硫铵结晶影响较大，母液酸度对硫铵结晶颗粒大小的影响如图4-15所示。酸度大难以获得大颗粒结晶，酸度小时，除使氨和吡啶的吸收不完全外，还容易造成饱和器堵塞。当母液酸度低于3.5%时，还容易起泡沫，使操作条件恶化。。一般情况下，当母液酸度维持在4%～6%或3%～4%是比较合适的。饱和器采用连续加酸制度保证母液适宜的酸度，正常生产加入的硫酸量为中和煤气带入饱和器的氨量。并定期进行大加酸和深度加酸，用水和蒸汽冲洗，以消除器内沉积的结晶，大加酸一般将母液酸度提高到12%—14%，深度加酸一般将母液酸度提高到20%～25%。图4-15母液酸度对硫铵结晶颗粒大小的影响4．母液的循环搅拌为使饱和器母液酸度和温度均匀，结晶颗粒能在母液中呈悬浮状态，最有效的措施就是对母液进行搅拌，对饱和器母液应作平稳的等速搅拌，能克服晶体表面上液膜阻力，增加晶体增长的速度。采用母液循环搅拌，同时还可减轻饱和器的堵塞，结晶颗粒增大后也相应地提高了离心机的处理能力。鼓泡式饱和器用循环泵将循环母液打入饱和器内的喷射器进行搅拌，母液循环量应不小于鼓泡式饱和器内母液客积的2-3倍。喷淋式饱和器是用泵将循环母液和二次母液喷淋与煤气接触后通过饱和器内的降液管进入结晶室底部进行搅拌，母液循环量为15000～16000l/1000m3

5．母液中的结晶浓度母液中结晶浓度—晶比要控制适当，晶比太大时，相对减少了氨与硫酸反应的容积，不利于氨的吸收，并使母液搅拌的阻力加大，导致母液搅拌不良，也易造成饱和器的堵塞。晶比太小时，则不利子结晶的长大。鼓泡式饱和器一般将晶比保持在40%～50%为宜，在离心机开车时，晶比不宜大于60%，停车时晶比不宜小于20%。喷淋式饱和器晶比保持30%～40%，当母液中晶比达到30%时，开车提取母液中的结晶，当晶比降到10%时，停车。

6.结晶槽中结晶层的厚度结晶槽中应保持一定的结晶厚度，对保证硫铵质量和稳定离心机的操作极为重要。结晶层厚度小时，将使放入离心机的料浆结晶浓度不稳定，导致硫铵水分和游离酸含量增高，厚度过大，造成管道和饱和器堵塞。一般宜将结晶层厚度（又称为“垫层”）控制在结晶槽高度的三分之一。

7.离心分离和水洗离心分离和水洗效果对硫铵的游离酸含量和水分含量影响很大。要求放入离心机的料浆流量和料浆的结晶浓度保持稳定，否则离心机转鼓内料层的厚度很难均匀，影响分离效果。

图4-16表示洗水温度对硫铵游离酸含量的影响，提高离心机的洗水温度，可提高离心分离效率。同时，使用热水洗涤能更好地从结晶表面洗去油类杂质，并能防止离心机筛网被细小油珠堵塞。有条件时，宜将洗水温度保持在70℃以上。图4-16离心机洗水温度对硫铵游离酸含量的影响

在生产条件下所作试验结果表明离心机的洗水量对硫铵质量有显著影响，其影响情况如图4-10所示。由图4-17可见，当洗水量在12%以下时，硫铵中游离酸含量随洗水量的增加而直线下降，洗水量大于12%时，则下降缓慢。当洗水量增加至22%以上时，离心机离心后硫铵的含水量急剧增加。另外水洗量过多也会破坏饱和器的水平衡。因此，离心机的洗水量应不大于硫铵量的12%。图4-17离心机洗水量对流铵质量的影响1—游离酸；2—水分当生产吡啶时，采用净化后的脱吡啶母液洗涤离心机内硫铵，可进一步降低离心机内硫铵游离酸含量。为使离心机的洗水能均匀喷洒在料层上，应在洗水管的端部设置扁头喷嘴。《煤化工技术》饱和器法生产硫铵的主要设备饱和器法生产硫铵的主要设备(1)饱和器饱和器是生产硫铵的最主要设备，按煤气与硫酸母液接触的方式不同分为鼓泡式饱和器和喷淋式饱和器。①鼓泡式饱和器结构见图4-6有内部带除酸器的、中央带机械搅拌等型式。常用的外部除酸式饱和器是用钢板焊制成的具有顶盖和锥底的圆筒形设备，内壁衬有防酸层。目前采用的防酸层是先在内壁上涂一层石油沥青，铺两层油毡纸，再砌2～3层耐酸砖。也有的厂应用玻璃钢作内衬，均有较好的效果。饱和器顶盖及中央煤气管均需衬铅或酚醛树脂玻璃钢。图4-6饱和器图4-7煤气泡沸伞在中央煤气管道下端安装有煤气分配伞（习称煤气泡沸伞）结构见图4-7。沿分配伞圆周，焊有28个弯成一定弧度的导向叶片，构成28个弧形通道，使煤气均匀分布并呈泡沸状穿过母液，同时增大了气液接触面积。导向叶片有左旋和右旋两种导流形式，应根据使回流母液在饱和器内有较长的流动路线来选用。泡沸伞可用硬铅（85%铅和15%锑合金）浇铸，也可用镍、铬、钛不锈钢焊制，用石棉酚醛树脂或酚醛玻璃钢制作较经济。煤气泡沸伞浸入母液深度（又称浸没深度或孔上高度），是指泡沸伞煤气出口上缘至饱和器满流口下缘的垂直距离。一般的浸没深度为200～300mm，目的是煤气和母液有足够的接触体积和时间，使饱和器后煤气含氨量低于0.03g/m3。而影响吸收效率和饱和器阻力的主要因素是饱和器内的液封高度。液封高度是泡沸伞浸没深度与满流口内液面高度之和。满流口内液面高度与母液循环量和饱和器结构有关。母液循环量增加，满流口内液面高度增大，液封高度增大，气液吸收效率提高，器底的结晶母液搅拌剧烈程度增加，造成结晶成长的条件也会愈好，但煤气阻力增大，一般控制母液循环量为饱和器有效容积的2～3倍，饱和器阻力一般为5～6kP。用母液循环泵将母液循环溶液打入饱和器内通过喷嘴强制喷出进行循环搅拌，沉积于饱和器底的硫铵晶体用结晶泵抽送至结晶槽，分离出结晶后的母液再经回流槽返回至饱和器内。饱和器煤气进口速度为12～15m/s，在中央煤气管内最大速度为7～8m/s，煤气穿过母液层进入液面上的环形空间速度降为0.7～0.9m/s，为防止煤气夹带过多的酸滴。煤气最后由设于顶盖的导出管引出。目前我国焦化厂常用饱和器规格有：φ4500(60万吨厂用)和φ6250(90万吨厂用)等。②喷淋式饱和器结构如图4-8所示。

喷淋式饱和器全部采用不锈钢制作，其构造如图4-8所示。喷淋式饱和器由上部的喷淋（吸收）室与除酸器和下部的结晶室组成，全部采用不锈钢制作，体外有整体保温层。吸收室由本体、环形室、母液喷淋管组成。煤气进入吸收室后分成两股，在本体与内筒体间形成的环形室内流动，与喷淋管喷出的母液接触，然后两股汇成一股进到饱和器的后室，被喷洒管喷出的二次母液喷淋，进一步吸收煤气中的氨，再沿切线方向进入内筒体—内置除酸器，旋转向下进入内套筒，由顶部煤气出口排出。煤气阻力为2~2.2kP。图4-8喷淋式饱和器结构图1—放空口；2—椭圆形封头；3—结晶抽出管；4—降液管；5—下筒体；6—循环母液出口；7—锥体；8—焦油出口；9—温水入口管；10—外筒体；11—煤气入口；12—温水入口；13—筋板；14—煤气出口；15—筋板；16—母液喷淋管；17—手孔；18—循环母液入口管；19—母液喷洒管；20—档板；21—温水入口；22—满流口；23—温水入口；24—母液回流口；25—人孔；26—内筒体外套筒与内套筒间形成旋风式除酸器，起到除去煤气中夹带的液滴的作用。在煤气入口和煤气出口间分隔成两个弧形分配箱，其内设置喷嘴数个，朝向煤气流。在吸收室的下部设有母液满流管，控制吸收室下部的液面，促使煤气由入口向出口在环形室内流动。吸收室以降液管与结晶室连通，循环母液通过降液管从结晶室的底部向上返，搅拌母液，硫铵晶核不断生成和长大，同时颗粒分级，最小颗粒升向顶部，从结晶室上部出口接到循环泵，大颗粒结晶从结晶室下部抽出。在煤气入口和煤气出口、结晶室上部设有温水喷淋装置，以清洗吸收室和结晶室。(2)除酸器除酸器的作用是捕集饱和器后煤气所夹带的酸滴。喷淋式饱和器采用内置式除酸器，鼓泡式饱和器常用外置式除酸器，除酸器有挡板式及旋风式两种，后者应用较广泛。旋风式除酸器结构见图4-9，由钢板焊制而成，内壁衬以耐酸砖或酚醛玻璃钢作防酸层，中央煤气出口管内外表面以铅作保护层也可全用酚醛玻璃钢制造。煤气以切线方向进入除酸器，作旋转运动，在离心力作用下，煤气与酸滴分离，煤气由中央煤气出口管引出，酸液由器底出口排出。煤气入口流速不低于25m/s，出口流速4~8m/s，旋风式除酸器阻力一般为300~500Pa,常用旋风式除酸器直径有2000mm和3000mm两种。

1—煤气入口；2—中央煤气出口管；3—放散口；4—酸液排出口；5—人孔(3)煤气预热器煤气预热器常用单程列管式换热器，煤气走管内，管外通蒸汽。按设计定额，每1000m3/h煤气需加热面积3m2，所消耗蒸汽量14kg/1000m2。煤气经过预热器阻力一般为294～490Pa。(4)离心机国内各厂多采用连续式离心机来分离母液中的硫铵结晶。连续离心机有单级和双级两种，其生产能力分别是2～3t/h和5～7t/h。因硫铵晶浆酸性强，离心机与硫铵晶浆接触的各种零部件均用不锈钢制作。常用的单级卧式活塞推料离心机在转鼓上留有许多孔眼，内装有长缝筛网固定在电动机带动的的主轴上，硫铵料浆经加料管进入布料圆锥。由于它和转鼓同时旋转，故使料浆均匀分布在筛网上，在离心力的作用下，母液经筛网入滤液收集室，在筛网上则形成硫铵滤饼，被推料器推到转鼓边缘时，用洗水管喷出热水加以洗涤，以除去颗粒间残留的母液，硫铵再进入干燥器。洗水和滤液一起返回饱和器。筛网是用不锈钢棒条编成的，是离心机最易损坏的部件。筛网损坏后可以调换和再生。(5)干燥器经离心机分离出来的硫铵含水分约为2%左右，经干燥后应不大于0.2%。硫铵干燥装置主要有沸腾床干燥器和振动式流化床干燥器两种。①沸腾床干燥器沸腾床干燥器具有体积小、干燥速度快、生产能力大、容积干燥能力大，操作简单等优点，因此，得到广泛应用。其结构如图4-9所示。沸腾床干燥器为圆筒形，上部为扩大部分。器内有带孔的气体分布板，其上部装有六角形风帽，在风帽之间铺着一层与风帽同高直径为20mm的石英块，风帽数量因设备大小而定，要保证热风能均匀喷出并使硫铵颗粒达到良好沸腾状态。对处理能力为3t/h硫铵的沸腾干燥器，前室装39个风帽，后室装228个风帽，每个风帽上钻有6个φ6的孔眼。由送风机压送的温度130~140℃，风压5kP以上的热空气分两路进入干燥器的前室和后室，经气体分布板从风帽喷出。离心机出来的湿硫铵由螺旋输送机经加料斗送入前室，受到由风帽喷出热空气的作用，立即沸腾分散，同时快速加热干燥，并被不断抛向后室，进一步沸腾干燥，硫铵含水降到0.1%，然后由出料斗引出。所蒸发的水分混同空气进入上部的扩大部分后减速，以减少所夹带的细粒结晶，再由抽风机抽出，经旋风分离，将细粒结晶回收，湿空气放入大气。整个干燥在25~30s完成。

图4-9硫铵沸腾床干燥器1—加热前室下部；2、9—温度计套管；3—加热前室下部；4—加料斗；5—锥形胴体；6—上部胴体；7—气体出口；8—挡气板；10、17—人孔附窥镜；11—风帽；12一花板；13—出料斗；14、15—热空气进口；16—加热后室

②振动式流化床干燥器振动式流化床干燥器结构如图4-10，是用钢板焊制的近似长方体，由上盖体、床面、振动电机、冷热风腔构成。床面是一张带圆孔的钢板（相当于筛板塔的结构），床面下是两个相隔开的风腔，热风腔大约为床长度的2/3，热（冷）风腔约为床长度的1/3。图4-10振动式流化床干燥器1—硫铵进口；2—起吊耳；3—观察窗；4—湿气排出口；5—上盖体；6—物料排口；7—清扫口；8—防振橡胶；9—热（冷）风入口；10—振动电机；11—起吊耳；12—热风入口；13—充气胶室；14—床面

振动式流化床干燥器是由振动电机产生的激振力使干燥器的床面振动，硫铵结晶在一定方向的激振力作用下跳跃前进，同时干燥器底部输入的热风使物料形成流化状态，结晶与热风充分接触，从而达到理想的干燥效果。送风机将过滤后的空气输入加热器，经过加热的温度为120～140℃，风压为800～900Pa空气，分成两路进入主机相应的两个风腔内，然后再通过流化床的流风孔由下而上垂直吹入被干燥的硫铵物料，使物料显沸腾状。振动给料机将物料经进料口均匀地输入主机的床面上，主机在振动电机的激振力作用下产生定向的均称振动，使物料跳动前进，被干燥的物料在上述的热气和机器振动的综合作用下,形成流态化状态，翻滚向前运动。这样就使物料与热空气接触时间长、面积大，因而获得高效率的干燥效果。主机上腔形成的湿气，由引风机抽出，经旋风分离器将湿气中所含的硫铵回收，废湿气通过引风机排入大气。干燥器床内温度控制在70～80℃，由冷空气调节。《煤化工技术》常见事故处理1.正常操作

(1)饱和器系统岗位操作(饱和器工)

①认真执行点巡检制度,及时检查并处理设备、管道、阀门的跑、冒、滴、漏

现象。

②每Ih检査一次母液温度,根据母液温度及时调节煤气预热温度,并及时检查调

整母液密度、母液晶比,使之符合规定。

③采用连续加酸制度,每1h分析一次循环母液酸度,根据分析结果调节加酸量,控制母液酸度在3%~4%。④饱和器满流口必须正常满流,经常观察结晶槽回流和结晶泵循环量变化,晶槽满流口,防止发生堵塞、溢槽,发现结晶泵循环量变小,及时通知泵工

⑤随时注意饱和器阻力变化,发现阻力增大超出规定,分析原因及时排除。

⑥经常检查母液结晶情况,根据结晶颗粒大小和晶比,及时组织出料。当晶量达30%左右时,开车提取硫酸铵结晶,当晶比降到10%时停车。

⑦随时掌握硫酸铵高位槽储酸量,及时联系送硫酸。

⑧协调好本岗位与其他工序生产岗位的正常操作,并认真填写生产记录

⑨酸度测定方法:取结晶槽母液置于容器中,澄清后取2mL倒入三角瓶

20~30mL后,加入2~3滴甲基橙指示剂,再用0.125mol/L的氢氧化钠溶液滴定

红色变为蓝色时为止,所使用的氢氧化钠毫升数即为母液酸度⑩加酸及配制母液操作:饱和器运行48h进行一次加酸操作,加酸酸度8%

加完酸后循环30min,然后开始配母液。配母液时先用温水清洗各部位,清洗顺

饱和器顶部开始往下,每处冲洗3~10min测一次酸度,直到配够48h所耗母液量

酸度4.0%恢复正常。加酸完毕,及时捞净母液储槽中的酸焦油。(2)循环系统岗位操作(泵工)

①循环母液必须连续抽送,如循环泵有故障要及时抢修。

②正常生产时,每2h放结晶室煤焦油一次,同时捞净满流槽内煤焦油,并

理。加酸洗水时,要将母液储槽内的酸焦油捞净。

③满流槽液位必须保持在2/3以上,并保证不溢出

④二次喷洒泵必须连续喷洒,若有故

通,防止结晶沉积堵塞水封

列停检修时,必须将满流槽水

⑤按规定路线进行巡检,如实按时做好操作记录。

处理

⑥经常检查各水封情况,确保各水封畅通,对排液不正常或水封不畅通时要

⑦维护好备用泵,保证随时可以投入运行。

(3)离心分离系统(离心机工

①当结晶槽内存硝1/3以上或晶比达30%时,在接到饱和器工开车通知后,及时开

离心机

②离心机的下料要连续、均匀、适量,使离心机处于最好运转状况和得到最好的分离效果。经常保持回流管畅通,放散管不

③调节洗涤水量,保证游离酸合格

④经常检查油压、电动机温升及轴承温升,符合技术规定。

⑤根据结晶情况,调节速度调节器符合技术规定

⑥每班需清扫好离心机前后腔,达到无硝和煤焦油,保证离心机正常运转

⑦按规定填写岗位记录

（4）干燥系统（干燥工）①检查各机件是否处于良好状态

②开车前要检查干燥床无积料、挂料,确保下料正常。

③接到离心机工开车通知后,及时开启干燥床。

④掌握好热风温度,保证硫酸铵水分合格

⑤经常检查引风机、振动干燥床,出现不正常现象,要及时采取措施处理

(5)成品工

①经常检查和校正计量秤,保证计量准确,每袋误差为±0.5kg

②硫酸铵包入库、堆放要成列成行,以便于计数,做到生产付出和库存账目相符。

③要及时缝包,并认真检查缝合情况

装袋

④入库硫酸铵包装袋和使用包装袋实行计数上账,没有工段证明一律不出库包

⑤交班和出库后,将成品库地面散落的硫酸铵打扫干净

⑥使用硫酸铵电子包装秤包装

(6)试剂库工

①检查硫酸库存量,确保浮漂计量准确灵活,严禁跑硫酸事故

②及时卸车,不积压车皮,做好取样、记录与记账工作。

③运转设备保持不漏和正常运转

④冬季送硫酸时,突然发生事故应立即关闭有关开闭器

⑤经常保持各设备管道开闭器处于良好状态,随时可以装卸车

2.饱和器的开、停工、倒机操作

(1)开工前准备工作

①检查待开饱和器及相关设备、管线是否完好,阀门开闭是否灵活可靠,是否处

待开工状态。并拆下有关盲板,关闭相关设备及管道放空

②启动母液喷洒泵,将母液储槽中的母液送进待开饱和器至满流

③启动母液循环泵,进行器内底部搅拌,并再次补充母液至满流。

④向系统补硫酸,并控制母液酸度4%

⑤保持母液喷洒泵正常循环,保持母液循环泵正常循环。

(2)饱和器开工操作(如有条件,可直接用氮气置换空气)

①通知调度、冷鼓、脱硫等相关生产岗位准备开饱和器

②打开待开饱和器顶部煤气出口放散,缓慢开启直接蒸汽阀门,并用蒸汽置换器内

③待放散见大量蒸汽后,稍开饱和器煤气进口阀门,关闭蒸汽阀门。用煤气置换蒸

汽,待放散见煤气并分析含氧合格后,关闭放散

④打开煤气进口阀门,慢开煤气出口阀门,待煤气顺利通过饱和器后,缓慢关闭饱

和器煤气旁通阀门,并密切注意煤气压力变化

⑤开二次喷洒泵或改阀门,用满流槽满流母液进行二次喷洒。

⑥抽堵结晶槽回流母液盲板和离心机回流母液盲板

⑦按规程操作启动结晶泵,并投入循环

(3)饱和器的停工操作

①通知调度、冷鼓、脱硫等相关生产岗位准备停饱和器

②缓慢打开饱和器煤气旁通阀门

③关闭饱和器煤气进出口阀门,并注意煤气压力波动

④在饱和器内结晶抽送至结晶槽后,把结晶泵循环路线改至备用结晶槽

⑤向饱和器内适当补入硫酸和母液,控制母液酸度10%-12%,对待停饱和器进行

酸洗,防止结晶堵塞设备及管道

⑥酸洗完毕后,按规程操作停结晶泵,并及时进行管道放空和冲洗

⑦按规程操作停母液喷洒泵,并进行管道放空和冲洗

⑧停母液循环泵,放空饱和器及管道内母液

⑨装好加酸盲板,使其具备检修条件

(4)饱和器的换机操作先按开工步骤开启备用饱和器,然后按停工步骤停止现运

行饱和器

3.特殊操作

1)突然停电

①停电时如母液晶比过大,应适量补硫酸,提高饱和器母液酸度,防止堵塞并与调

度和供电部门联系及时送电

②若停电时间长应请示值班长或调度参照停工操作安排停产。

(2)突然停蒸汽通知离心机岗位停止放料,根据停蒸汽时间长短适当加硫酸,或

用温水冲洗易堵部位,加强维护,待来蒸汽后各岗位及时恢复正常生产。

①通知离心机岗位停止放料

②停水时间长时,应适当提高循环母液酸度和温度,防止堵塞

③冬季停水,应注意防冻,必要时应进行系统相关设备管道放空

《煤化工技术》硫酸铵及原料的性质

一、氨的性质和用途

在常温常压下，氨是无色、标状况下，密度为0.771kg/m3，比空气小。氨容易液化，在常压下冷却至-35℃或在常温下加压至700～800kPa时气态氨就液化成无色透明液体。有刺激性气味、易溶于水的气体，其水溶液呈碱氨是一种重要的化工产品，也是氮肥工业、制造硝酸、生产铵盐等化工产品生产的重要原料。

二、硫铵生产的原料和产品用硫酸吸收煤气中的氨即可反应生成硫酸铵简称硫铵。焦化厂生产硫铵不用纯硫酸，通常采用浓度为75～76%的硫酸，或浓度为90～93%的硫酸。此外，也可使用少量精苯车间经过净化的浓度约为40%的再生酸。浓硫酸含有的杂质少，加入饱和器时有较高的稀释热，带入饱和器的水分也少，因而可以省去或减少煤气预热器的负荷。但浓硫酸价格高并且冬季易结冻，浓硫酸还会使煤气中的不饱和组分聚合而污染硫铵产品。浓度为75～76%的硫酸与浓硫酸有相反的利弊，在硫铵生产中应用较多。浓度为75～98%的硫酸的物理性质如表4-1所示。硫铵质量标准见表4-2H2SO44(质量)/%20ºC时密度/kg/m3晶点

/ºC沸点

/ºC20ºC时粘度×103pa·sH2SO4(质量)/%20ºC时密度kg/m3晶点

/ºC沸点

/ºC20ºC时粘度×103pa·s751669.2-41.017913.9871795.1+4.1239.0—761681.0-28.1182.7—881802.2+0.5245.523.5771692.7-19.4186.2—891808.7-4.3255.123.3781704.3-13.6190.1—901814.4-10.2258.923.1791715.8-3.2194.1—911819.5-17.3266.923.0801727.2-3.0200.223.2921824.0-25.6274.723.05811738.3+1.5205.2—931827.9-35.0282.623.1821749.1+4.8210.423.6941831.2-30.8291.423.2831759.4+7.0215.7—951833.7-21.8301.323.4841769.3+8.0221.323.7961835.5-13.6311.523.9851778.6+7.9227.123.7971836.3-6.3322.024.8861787.2+6.6233.023.6981836.5+0.1322.425.8H2SO44(质量)/%20ºC时密度/kg/m3晶点

/ºC沸点

/ºC20ºC时粘度×103pa·sH2SO4(质量)/%20ºC时密度kg/m3晶点

/ºC沸点

/ºC20ºC时粘度×103pa·s751669.2-41.017913.9871795.1+4.1239.0—761681.0-28.1182.7—881802.2+0.5245.523.5771692.7-19.4186.2—891808.7-4.3255.123.3781704.3-13.6190.1—901814.4-10.2258.923.1791715.8-3.2194.1—911819.5-17.3266.923.0801727.2-3.0200.223.2921824.0-25.6274.723.05811738.3+1.5205.2—931827.9-35.0282.623.1821749.1+4.8210.423.6941831.2-30.8291.423.2831759.4+7.0215.7—951833.7-21.8301.323.4841769.3+8.0221.323.7961835.5-13.6311.523.9851778.6+7.9227.123.7971836.3-6.3322.024.8861787.2+6.6233.023.6981836.5+0.1322.425.8表4-1硫酸的物理性质

项目指标优等品一等品二等品外观氮含量（干基）/％≥水分含量/％≤游离酸（以硫酸计）含量/％≤铁含量/％≤砷含量/％≤重金属（以铅计）含量/％≤水不溶物含量/％≤白色结晶，无可见机械杂质21.00.20.030.0070.000050.0050.01白色结晶，无可见机械杂质21.00.30.05————白色结晶，无可见机械杂质0.51.00.20————表4-2硫铵质量标准硫铵的主要物理性质：1.纯态的硫铵为无色长菱形结晶体，焦化厂生产的硫铵，因混有杂质而呈现浅的绿色、兰色、灰色，多为片状、针状甚至粉末状结晶。2.硫铵晶体的密度为1766kg/m3，含一定水分的硫铵的堆积密度取决于晶体颗粒的大小，一般波动在720～800kg/m3

范围内。3.硫铵的结晶热为10.87kJ/mol。温度变化对溶解度影响不大，硫铵溶于水要吸收热量。19.6℃时，lmol硫铵溶于1L水时要吸收热量8.36kJ，温度变化对其溶解度影响不大。4.硫铵的结晶区，位于硫酸含量较低的区域，当温度为60℃时，当硫酸浓度小于18.5%时，才有可能得到固体硫铵；当浓度高于39.9%时，得到的完全是NH4HSO4；在18.5～39.9%浓度下得到的也主要是NH4HSO4。5.硫铵易吸潮结块。农田长期施用硫铵，硫铵将与土壤中的钙结合生成石膏，变成酸性，使土壤板结，所以须用石灰改变土壤的酸性。硫酸铵是一种强酸弱碱盐，具有一定酸性，农田长期施用硫铵，硫酸根易与土壤中的钙、镁等离子生成硫酸盐残留于土壤中，会使土质逐渐酸化，甚至使土壤结板，因此硫酸铵适用于中性和碱性土壤。6.硫酸铵易溶于水，硫铵的水溶液呈弱酸性，l%的溶液pH值为5.7。硫铵溶于水时要吸收热量，每溶解lkg硫铵吸收热量约63kJ。其溶解度如表4-3所示。《煤化工技术》硫酸铵生产方法及原理硫铵生产的方法原理1.硫铵生产的方法用硫酸吸收焦炉煤气中的氨生产硫铵按煤气中氨与硫酸母液接触的方式不同分有三种：半直接法、直接法和间接法，其中应用最广泛的是半直接法。半直接法：将焦炉煤气首先初冷至25～35℃，经鼓风机加压后，经电捕焦油器除去焦油雾，然后进入硫铵饱和器内与硫酸母液充分接触生成硫酸铵，同时将初冷时生产的剩余氨水进行蒸馏，蒸出的氨也通入饱和器内与硫酸接触，氨被硫酸吸收生成硫铵。此法工艺过程简单，生产成本低，在国内外焦化厂已得到广泛应用。通常我们所说的饱和器法生产硫铵就是这种方法。间接法：经初冷器后的煤气在洗氨塔内用水洗氨，将得到的稀氨水与冷凝工段来的剩余氨水一起送入蒸氨塔蒸馏，蒸出的氨汽全部进入饱和器被硫酸吸收生成硫酸铵。这种方法得到的硫铵质量好，但要消耗大量的蒸汽，而且蒸馏设备较庞大，生产上应用受到一定的限制，我国个别焦化厂配合煤气脱硫已采用此法，并在负压下回收工艺系统中生产出了高质量的硫铵。直接法：由集气管来的焦炉煤气经初步冷却器冷却到60～70℃，进入电捕焦油器除去焦油雾。然后进入饱和器，煤气中的氨被硫酸吸收而生成硫铵。煤气离开饱和器后，再冷却到适宜的温度进入鼓风机。此法在初冷器得到的冷凝氨水正好全部补充到循环氨水中，由于没有剩余氨水产生，因而可省去蒸氨设备和节省能量。但由于处于负压状态下的设备太多，要求设备性能好，在生产上不够安全，故在工业生产上暂没被采用。硫铵生产按采用的设备不同有饱和器法和酸洗塔法。饱和器法是生产硫铵的主要方法，过去多用鼓泡式饱和器，现在新建和改建焦化厂多用喷淋式饱和器。2.硫铵生产的原理（1）硫铵生成的化学原理氨与硫酸发生的中和反应为：2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4△H=-275kJ/mol上述反应是不可逆放热反应，当用硫酸吸收煤气中的氨时，实际的热效应较小。通过实验得知，如氨和游离酸度为7.8%的硫酸饱和母液相互作用时，其反应热效应为：温度/℃47.466.376.1热效应/kJ/mol硫铵240.9245.9249.2用适量的硫酸和氨进行反应时，生成的是中式盐(NH4)2SO4,当硫酸过量时,则生成酸式盐NH4H

SO4,其反应为:NH3+H2SO4NH4H

SO4△H=-165kJ/mol随溶液被氨饱和的程度,酸式盐又可转变为中式盐:NH4H

SO4+NH3→(NH4)2SO4溶液中酸式盐和中式盐的比例取决于母液中游离硫酸的浓度，这种浓度以质量百分数表示，称之为酸度。当酸度为1％~2％时，主要生成中式盐。酸度升高时，酸式盐的含量也随之提高。由硫酸铵和硫酸氢铵在不同浓度硫酸溶液(60℃)内的溶解度比较可知：（1）酸度<19％时，硫酸铵；（2）19％<酸度<34％时，硫酸铵和硫酸氢铵（3）酸度>34％时，硫酸氢铵。饱和器中被硫酸铵和硫酸氢铵所饱和的硫酸溶液称为母液。正常生产情况下母液的大致规格为：密度，kg/l1.275~1.30游离硫酸含量,%4~6含量:NH3,g/l150~180(NH4)2SO4,%40~60NH4HSO4,%10~15母液的密度是随母液的酸度增加而增大的。图4-1溶液温度、浓度和结晶过程之间的关系AB—溶解度曲线；CD—超溶解度曲线图4-2硫铵酸性溶液的过饱和度（酸度5%）

1—饱和线；2—过饱和线；3—结晶成长区由图4-1可见，AB溶解度曲线与CD超溶解度曲线大致平行。在AB曲线的右下侧，因溶液未达到饱和，在此区域内不会有硫铵晶核形成，称之为稳定区或不饱和区。AB与CD间区域称为介稳区，在此区域内，晶核不能自发形成。在CD线的左上侧为不稳区，此区域内能自发形成大量晶核。在饱和器内，母液温度可认为是不变的。如母液原浓度为E，由于连续进行的中和反应，母液中硫酸铵分子不断增多，其浓度逐渐增至F，硫铵达到饱和。此时理论上可以形成结晶，但实际上还缺乏必要的过饱和度而无晶核形成。当母液浓度提高到介稳区时，溶液虽已处于过饱和状态，但在无晶种的情况下，仍形不成晶核。只有当母液浓度提高至G点后才能形成大量晶核，母液浓度也随之降至饱和点F。在上述过程中，晶核的生成速率远比其成长速率大，因而所得晶体很小。在饱和器刚开工生产和在大加酸后易出现这种情况。实际生产中，母液中总有细小结晶和微量杂质存在，即存在着晶种，此时晶核形成所需的过饱度远较无晶核时为低，因此在介稳区内，主要是晶体在长大，同时亦有新晶核形成。因此，为生产粒度较大的硫铵结晶，必须控制适宜的过饱和度使母液处于介稳区内。硫铵晶体长大的过程属于硫铵分子由液相向固相扩散的过程，其长大的推动力由溶液的过饱和度决定，扩散阻力主要是晶体表面上的液膜阻力。故增大溶液的过饱和度和减少扩散阻力，均有利于晶体的长大。但考虑到过饱和度高会促使晶核形成速率过大，所以溶液过饱和度必须控制在较小的（介稳区）范围内。

正常操作条件下，硫铵结晶的介稳区很小。对酸度为5%的硫铵溶液的过饱和度，在搅拌情况下所得的实验数据如图4-2所示。由图可见，母液的结晶温度比其饱和温度平均降低3.4℃。在温度为30～70℃的范围内，温度每变化1℃时，盐的溶解度约变化0.09%。所以，溶液的过饱程度即为0.09%×3.4=0.306%。也就是说，在母液内结晶的生成区域（即介稳区）是很小的。在控制介稳区很小的情况下，当母液中结晶的生成速度与反应生成的硫铵量相平衡时，晶核的生成量最少，即可得到大的结晶颗粒。

四、影响硫铵结晶的因素及控制

1.母液酸度对硫铵结晶的影响母液酸度在氨吸收设备内主要影响硫铵结晶的粒度和氨与吡啶盐基的回收率。母液酸度对硫铵结晶成长有一定影响，随着母液酸度的提高，结晶平均粒度下降，晶形也从多面颗粒转变为有胶结趋势的细长六角棱柱形，甚至成针状。这是因为当其它条件不变时，母液的介稳区随着酸度增加而减小，不能保持所必需的过饱和度所致。

2.温度和浓度对硫铵结晶的影响控制母液浓度于“介稳区”内可制取大颗粒的结晶。由图4-2可见，在一定的酸度下，“介稳区”随温度和浓度的变化而变化，若温度升高介稳区所对应的母液中硫铵也相应升高，反之亦然。

3.母液的搅拌对硫铵结晶的影响

搅拌的目的在于使母液酸度、浓度、温度均匀，使硫铵结晶在母液中呈悬浮状态，延长在母液中停留时间，这样有利于硫铵分子向结晶表面扩散，对生产大颗粒硫铵是有利的，另外也起到减轻氨吸收设备堵塞的作用。我国的焦化厂广泛采用母液循环进行搅拌，几种方法母液循环量见表3-4。

表3-4母液循环量母液循环量鼓泡式饱和器喷淋式饱和器酸洗塔对煤气的液气比/（l/m3）对结晶系统的循环量/结晶抽出（或供给）量2~3.881541.661454.晶比对硫铵结晶的影响悬浮于母液中的硫铵结晶的体积对母液与结晶总体积的百分比，称为晶比。饱和器中晶比的大小对硫铵粒度、母液中氨饱和量和氨损失量都有直接影响。晶比太大，相应减少氨与硫酸反应所需的容积，不利于氨的吸收；并使母液搅拌阻力加大，导致搅拌不良；同时晶比过大，结晶间的摩擦机会增多，大颗粒结晶破裂成小粒晶体；并且晶比太大也会使堵塞情况加剧。晶比太小则不利于结晶的长大。因此，母液中必须控制一定的晶比，以利于得到大颗粒硫铵。为了控制晶比，最好在结晶泵出口管与结晶槽回流管间增设旁通管，用来调节饱和器内保持适宜的晶比。一般鼓泡式饱和器晶比保持在40%～50%，喷淋式饱和器晶比保持30%～40%。酸洗塔法结晶器中平均母液结晶质量浓度在45%～50%。

5.杂质对硫铵结晶的影响母液中含有可溶性和不容性杂质。硫铵母液内杂质的种类和含量，取决于硫铵生产工艺流程、硫酸质量、工业用水质量、脱吡啶母液的处理程度、设备腐蚀情况及操作条件等。

可溶性杂质主要有铁、铝、铜、铅、锑、砷等各种盐类，多半来自硫酸、腐蚀设备和工业废水，它们的离子吸附在结晶表面，遮盖了结晶表面的活性促使结晶成长缓慢；形成细小畸形颗粒或阻止晶体的成长。不溶性杂质主要是煤气带入饱和器的焦油雾、煤尘及在吡啶中和器中生成的铁氰铬盐泥渣。这些杂质既阻碍硫铵结晶长大，又使硫铵着色。例如在无添加物时形成的晶型是由偏六方形棱面和锥面复合组成的，具有较好的强度。当母液中含有Na+时，所形成的晶体也有较好的强度。当母液中含有Al3+及Fe3+时，则生成细长片状晶体，这种晶体在生产过程中会被大量破碎，致使成品硫铵的粒度大为减小。母液中的金属离子对硫铵晶体成长的速度会有较大影响。Fe3+的影响最大，即使在母液中含量极少，也会使晶体成长的速度显著下降。

母液中的金属离子不仅对硫酸铵晶体的成长速度影响较大，还会影响母液的饱和度，破坏正常操作。

综上所述，在硫铵生产中，必须采取有效措施，减少母液中杂质，才能得到色泽和晶型较好、粒度较大的硫铵产品。为提高硫铵质量，对本工序外的要求是保证煤气、硫酸及工业用水质量，本工序也可进行母液净化处理，一般可采用以下三种方法：（1）直接澄清法由吡啶装置来的母液进入澄清槽，澄清后进入酸化槽，然后用泵打入饱和器中。此法特点是泥渣在碱性母液中净化沉淀，澄清槽内母液温度控制在92～98℃较为适宜。（2）化学法母液中加入特定化学试剂使有害杂质变成无害或危害较小的物质。（3）往母液中加入某些化学试剂扩大溶液介稳区或改善结晶条件。《煤化工技术》无饱和器法硫铵生产工艺流程无饱和器法硫铵生产工艺流程无饱和器法生产硫铵的工艺，从生产设备上看，用不饱和的酸性母液作为吸收液，采用吸收塔（也称酸洗塔）代替饱和器，在酸洗塔内生成硫铵。硫铵结晶过程在单独的真空蒸发设备中进行，所生产的硫铵结晶颗粒大，平均直径在1.0mm以上。这种生产硫铵的方法称之为无饱和器法即酸洗塔法。酸洗塔法生产硫铵的工艺流程如图4-5所示。图4-5酸洗塔法生产硫铵的工艺流程1—喷洒酸洗塔；2—旋风除酸器；3—酸焦油分离槽；4—下段母液循环槽；5—上段母液循环槽；6—硫酸高位槽；7—水高位槽；8—循环母液泵；9—结晶母液泵；10—滤液泵；11—母液加热器；12—真空蒸发器；13一结晶器；14、15—第一及第二蒸汽喷射器；16、17—第一及第二冷凝器；18—满流槽；19—热水池；20—供料槽；21—连续式离心机；22—滤液槽；23—螺旋输送器；24—干燥冷却器；25—干燥用送风机；26—冷却用送风机；27—排风机；28—净洗塔；29—泵；30—雾沫分离器；31—澄清槽由脱硫塔来的煤气与蒸氨工段来的氨汽一同进入空喷酸洗塔1下段，煤气入口处及下段用酸度为2%～3%的循环硫铵母液进行喷洒。酸洗塔下段设有四个不同高度的单喷头喷洒母液，煤气中的大部分氨在此被硫酸吸收。此段得到的硫铵浓度约为40%，尚未达到饱和，这样可使蒸发水分所耗的蒸汽量较小，又可防止堵塞设备。煤气进入第二段后，受到五个不同高度单喷头的硫铵母液喷洒，在此段喷洒的母液酸度为3%～4%，用此母液来吸收煤气中剩余的氨及轻呲啶盐基。酸洗塔后煤气含氨低于0.1g/m3。如果上段母液酸度控制在10%，可使塔后煤气含氨量低于0.03g/m3。从酸洗塔顶部出来的煤气经旋风除酸器2或经塔内顶部的雾沫分离器脱除酸雾后送洗苯工序。酸洗塔的上下两段各有独自的母液循环系统。下段来的母液，一部分先进入酸焦油分离槽3，经分离焦油后去澄清槽31；另一部分母液进入下段母液循环槽4，由母液循环槽用泵送往酸洗塔下段进行喷洒，母液循环量可按3.5m3/1000m3煤气计。由酸洗塔上段引出的母液经上段母液循环槽5用于上段喷洒，其循环喷洒量约为2.6m3/1000m3煤气。循环母液中需要补充的硫酸由硫酸高位槽6补入。澄清槽内母液用结晶泵9送往加热器11，连同结晶器来的母液一起在加热器内加热至约60℃后进入真空蒸发器12。蒸发器内由两级蒸汽喷射器形成约87kPa的真空度，母液沸点降至55～60℃。在此，母液因水分蒸发而得到浓缩，浓缩后的过饱和硫铵母液流入结晶器13，结晶长大下沉，仅含少量细小结晶的母液用循环泵8送至加热器进行循环加热。由结晶器顶溢流的母液入满流槽18后泵回循环母液槽。由蒸发器顶部引出的蒸汽在冷凝器16冷凝后，去生化脱酚装置处理。结晶器内形成含硫酸铵达70%以上的硫铵母液晶浆，用泵送至供料槽20后卸入连续式离心机21进行离心分离。分离母液经滤液槽22返回结晶器，硫铵结晶由螺旋输送机送至干燥冷却器24，使之沸腾干燥并经管式间冷装置冷却，然后由皮带输送机送往仓库。由干燥冷却器排出的气体在洗净塔用水洗涤，部分洗液送入滤液槽，以补充母液蒸发所失去的水分。满流槽18上部引出的部分母液送往吡啶回收装置，已脱除吡啶并经净化的母液又返回结晶母液循环系统。中和硫酸吡啶的氨汽可由氨水蒸馏系统供给，也可以用液氨气化经氨气压缩机供给。使用液氨，可防止中性油等物质混入粗轻吡啶中。无饱和器法生产的硫铵，结晶颗粒大，宜于机械施肥，其质量为：含氮>21%水分<0.1%游离酸<0.2%粒度<30目～2.5