[实用新型]一种APT生产过程中含氨蒸汽的气相精馏设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氨蒸汽的气相精馏技术，具体为一种APT生产过程中含氨蒸汽的气相精馏方法和设备。

背景技术

在钨的湿法冶炼制取仲钨酸铵(APT)的过程中,是将钨酸钠溶液通过萃取转化钨酸铵溶液, 将钨酸铵溶液蒸发浓缩为仲钨酸铵产品。每生产1t仲钨酸铵产品消耗0.44t液氨水, 其中有50%以上的氨在蒸发浓缩结晶过程中排放出来,称为含氨蒸汽。钨酸铵母液二次蒸发结晶与钨酸铵连续蒸发结晶原理相同，即从钨酸铵溶液中赶氨，使氨从溶液中挥发出来，钨酸铵转化为仲钨酸氨，同时产生大量的含氨蒸汽。仲钨酸铵蒸发结晶温度为102—107℃，钨酸铵含游离铵为2—2.5g/L, 钨酸铵溶液在蒸发结晶为仲钨酸铵过程中要释放出大量氨气，其反应式如下：

12（NH₄）₂WO₄=5(NH₄)₂O·12WO₃·5H₂O+14NH₃↑+2H₂O       (1)

NH₃+H₂O=NH₄OH                                       (2)

含氨蒸汽的治理方法通常有以下几种: 一是采用水吸收; 二是在有大量蒸汽存在下通过冷凝的方法变为稀氨水; 三是采用硫酸吸收为硫酸铵溶液可回收硫酸铵产品等。前两种方法是将氨从气中转移到水中的消极方法,且形成的氨水浓度过低，在APT行业回用时会造成氨水量过大，无法全部回用，需对形成的氨水进行二次浓缩，另一方面会引起废气中的NH₃-N 超标; 第三种方法可回收硫酸铵溶液, 但无法直接回用，需对硫酸铵溶液进行二次蒸发结晶形成晶体肥料外售，投资及运行成本较大, 且受到市场经济的影响很大。目前，针对APT生产过程中产生的大量含氨蒸汽是采用二级冷却+水喷淋吸收+稀硫酸喷淋吸收的方法进行处理，二级冷却得到的氨水和水喷淋吸收得到的氨水进行回用,稀硫酸喷淋吸收形成硫酸铵做农肥。但是这种工艺在一系列问题：

（1）氨水回用的形式主要用于反萃剂的配制，而各类冷凝氨水、喷淋氨水、转化氨水量总和大于氨水回用总量，氨水回用无法达到平衡，需对多余的氨水进行提浓或进行处理。

（2）蒸发结晶中产生的氨水占全部回用氨水总量的85%左右，但冷凝氨水的浓度约为80g/l、水喷淋形成的氨水浓度仅为10-20 g/l，按氨水在30℃时饱和溶解度可达403 g/l，远远低于氨水的饱和浓度，属于稀氨水的范畴，因此现二级冷凝形成氨水浓度太低，是造成氨水回用不能达到平衡的主要原因。

（3）蒸发结晶尾气进行冷凝时，大量的水蒸汽与氨蒸汽同时冷凝，由于水量相对固定，造成冷凝氨水浓度较低。

因此提高蒸发结晶工序产生的氨水浓度，促使氨水回用达到平衡，成为APT生产过程中含氨蒸汽治理的难题。

发明内容

本发明是针对现有的APT生产过程中含氨蒸汽治理的难题，氨气回收率低，回用氨水浓度低的问题，发明一种APT生产过程中含氨蒸汽的气相精馏方法，可有效提高回收氨水浓度，实现所有氨水的最大回用比率。

为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种APT生产过程中含氨蒸汽的气相精馏方法，其特征是：含氨蒸汽进入气相精馏塔的塔顶的冷凝器,进行氨气吸收循环和气相蒸氨循环。

所述APT生产过程中含氨蒸汽的气相精馏方法，具体包括以下步骤：

（1）氨气吸收循环：来自蒸发结晶装置的102—107℃的含氨蒸汽进入气相精馏塔顶冷凝器，含氨蒸汽被气相精馏塔顶冷凝器中的循环水冷凝为稀氨水，稀氨水进入塔顶回流罐，同时，自塔顶冷凝器采出的高浓度氨气进入氨气吸收塔，氨气吸收塔底部设有吸收液，通过泵打入浓氨水冷凝器，吸收液冷凝后进入氨气吸收塔塔顶，自上而下喷淋，与塔顶冷凝器采出的高浓度氨气逆流接触，塔底吸收液形成氨水，经过循环喷淋提高氨水浓度，达到120g/L以上，通过泵送入氨水罐；