本實用新型涉及碳酸銨生產技術領域。

背景技術：

化工生產中產生的含有NH₄CNS和K₂CO₃的水溶液，例如：在HPF法焦爐煤氣脫硫和真空碳酸鉀法焦爐煤氣脫硫過程中產生的含有NH₄CNS和K₂CO₃的水溶液，在蒸發的過程中會產生含有氨氣和二氧化碳氣體的混合氣體，涉及到的主要化學反應的反應方程式如下：

NH₄CNS+K₂CO₃→(NH₄)₂CO₃+KCNS

(NH₄)₂CO₃→2NH₃↑+H₂0+CO₂↑

碳酸鹽和銨鹽產生的混合氣體處理工藝復雜，生產成本高，直接排放則會造成嚴重的環境污染。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種保護環境、降低成本的碳酸銨生產裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種碳酸銨生產裝置，包括噴淋式吸收裝置、碳酸銨母液循環噴灑系統、補水系統、結晶裝置和分離裝置；噴淋式吸收裝置包括上段吸收室和下段結晶室；吸收室的上部側面設有含有氨氣和二氧化碳的混合氣體進口和尾氣出口，吸收室上部內側設有噴淋裝置，吸收室底部中間設有降液管，降液管與結晶室相連；結晶室上部兩側分別設有結晶室循環母液進口和結晶室循環母液出口，結晶室底部設有結晶室碳酸銨與母液混合物出口；結晶室通過管路與補水系統連接；碳酸銨母液循環噴灑系統包括母液循環泵，母液循環泵分別通過管道一、管道二與結晶室循環母液出口和噴淋裝置連接，形成碳酸銨母液循環噴灑回路；結晶裝置上部和底部分別設有結晶裝置進口和結晶裝置出口；分離裝置上設有分離裝置進口、分離裝置碳酸銨晶體出口和分離裝置母液出口；結晶室碳酸銨與母液混合物出口與結晶裝置進口通過結晶泵和管道連接，結晶裝置出口與分離裝置進口相連，分離裝置母液出口通過管道與結晶室循環母液進口相連。

優選的，分離裝置碳酸銨晶體出口與產品包裝或者烘干系統相連。

優選的，結晶裝置包括結晶槽，結晶槽包括上部圓柱型筒體和下部錐型筒底。

優選的，分離裝置包括用于分離碳酸銨晶體與碳酸銨母液的離心機。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

(1)本實用新型提供一種既不會對環境產生污染、又不會產生高昂處理費用，并且能回收得 到碳酸銨(或碳酸氫銨)的生產裝置；

(2)該碳酸銨生產裝置結構合理，使用簡單。該裝置也可以應用于碳酸氫銨的生產；

(3)使用該裝置和含有硫氰酸銨和碳酸鉀的溶液產生的混合氣體生產碳酸銨，成本低，且避免了氨氣和二氧化碳氣體的排放，保護了環境；

(4)使用該裝置生產碳酸銨，碳酸銨母液可以回收利用，提高了碳酸銨的收率；

(5)使用該裝置生產碳酸銨，碳酸銨的質量含量大于98％，純度高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明；

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中，1、混合氣體進口；2、噴淋式吸收裝置；3、噴淋裝置；4、尾氣出口；5、吸收室；6、管道二；7、結晶室；8、母液循環泵；9、管道一；10、結晶室循環母液出口；11、結晶室碳酸銨與母液混合物出口；12、結晶泵；13、分離裝置母液出口；14、分離裝置碳酸銨晶體出口；15、分離裝置；16、分離裝置進口；17、結晶裝置出口；18、結晶裝置；19、結晶裝置進口；20、補水系統；21、降液管；22、結晶室循環母液進口。

具體實施方式

實施例1

一種碳酸銨生產裝置，見圖1所示，包括噴淋式吸收裝置2、碳酸銨母液循環噴灑系統、補水系統20、結晶裝置18和分離裝置15；噴淋式吸收裝置2包括上段吸收室5和下段結晶室7；吸收室5的上部側面設有含有氨氣和二氧化碳的混合氣體進口1和尾氣出口4，吸收室5上部內側設有噴淋裝置3，吸收室5底部中間設有降液管21，降液管21與結晶室7相連；結晶室7上部兩側分別設有結晶室循環母液進口22和結晶室循環母液出口10，結晶室7底部設有結晶室碳酸銨與母液混合物出口11；結晶室7通過管路與補水系統20連接；碳酸銨母液循環噴灑系統包括母液循環泵8，母液循環泵8分別通過管道一9、管道二6與結晶室循環母液出口10和噴淋裝置3連接，形成碳酸銨母液循環噴灑回路；結晶裝置18上部和底部分別設有結晶裝置進口19和結晶裝置出口17；分離裝置15上設有分離裝置進口16、分離裝置碳酸銨晶體出口14和分離裝置母液出口13；結晶室碳酸銨與母液混合物出口11與結晶裝置進口19通過結晶泵12和管道連接，結晶裝置出口17與分離裝置進口16相連，分離裝置母液出口13通過管道與結晶室循環母液進口22相連。

分離裝置碳酸銨晶體出口14與產品包裝或者烘干系統相連。

結晶裝置18包括結晶槽，結晶槽包括上部圓柱型筒體和下部錐型筒底。

分離裝置15包括用于分離碳酸銨晶體與碳酸銨母液的離心機。

上述碳酸銨生產裝置生產碳酸銨的方法，包括以下步驟：

1)結晶室7中裝有碳酸銨母液，通過結晶室循環母液出口10、管道一9、母液循環泵8和管道二6進入噴淋裝置3噴灑碳酸銨母液；結晶室7內的溫度為30℃。

2)在蒸餾濃縮含有硫氰酸銨和碳酸鉀的水溶液時，蒸出的含有氨氣和二氧化碳的混合氣體冷卻到40℃后通過混合氣體進口1進入噴淋式吸收裝置2的吸收室5中，并與密集噴灑的溫度為30℃的碳酸銨母液逆流接觸；被吸收除去氨氣和二氧化碳氣體的尾氣從尾氣出口4排出；氨氣和二氧化碳在碳酸銨母液中生成一定濃度的碳酸銨溶液，通過降液管21流入結晶室7，結晶室7上部的碳酸銨母液被母液循環泵8抽出送到吸收室5中繼續吸收氨氣和二氧化碳；

3)結晶室7下部的碳酸銨晶體連同部分碳酸銨母液通過結晶泵12送至結晶裝置18中，在溫度為15℃條件下經過靜置結晶后，送至分離裝置15分離出質量含量大于98％的碳酸銨晶體，分離裝置15分離出的碳酸銨母液通過結晶室循環母液進口22送入結晶室7上部，繼續吸收氨氣和二氧化碳。

碳酸銨母液為脫鹽水吸收氨氣和二氧化碳后得到的。當結晶室7內的碳酸銨母液中碳酸銨的質量濃度大于45％時，通過補水系統20補充脫鹽水。含有氨氣和二氧化碳的混合氣體中氨氣的摩爾數大于等于二氧化碳摩爾數的2倍。

當混合氣體中氨氣的摩爾數小于等于二氧化碳摩爾數的1倍時，即生成碳酸氫銨同樣適用于本裝置。

當原始開工時，結晶室7中裝的是脫鹽水，通過補水系統補充脫鹽水。