[发明专利]一种氨碱、联碱行业氯化铵直接热分解的方法与设备

说明书

本发明公开了一种氨碱、联碱行业氯化铵直接热分解的方法和设备，氯化铵加入空气预热真空炉预热，通过预热、抽真空方式去除水分和空气后进入分解炉，在350℃下迅速分解，氨气通过倾斜30‑70°的分离器分离，分解后的氨气从上部进入氨气回收系统，氯化氢通过分离器下部进入氯化氢收集系统，本发明将氨碱反应生成的氯化铵溶液经浓缩，提纯成氯化铵固体，直接分解成氨气和氯化氢，实现了氨碱行业的氨的循环利用问题，既不产生废液，废渣；又成功地回收了氯化氢资源，节约了氢氧化钙资源，可实现氨碱行业零排放的绿色发展；既具有经济效益，又具有社会效应。

技术领域

本发明涉及一种氯化铵的分解方法，尤其涉及一种氨碱、联碱行业氯化铵直接热分解的方法与设备。

背景技术

氯化铵是一种速效氮素化学肥料，含氮量为24%～25%，属生理酸性肥料，它适用于小麦、水稻、玉米、油菜等作物，尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力并提高品质之功效。但是，由于氯化铵的性质决定如果施用不对路，往往会给土壤和农作物带来一些不良影响，一般都使用硝酸铵。由于联碱行业大量副产氯化铵，与尿素形成激烈竞争，导致氯化铵低于成本销售的局面。

2014年底，我国氨碱产能1413万t，每生产1t氨碱要排放10m³废液，其中固体含量约3%，每年至少排放废液14130万t，废渣423.9万t，既污染环境，又浪费了资源。2014年底，我国联碱产能1589万t，副产氯化铵1618.98万t，产能严重过剩，出现低于成本销售的激烈无序竞争局面。

近几十年来，世界一些国家先后对氯化铵间接分解进行过研究工作，有的进行了工业性试验，取得了一定的成果；如：氧化镁法、氧化锰法、氧化铁法、硫酸氢钠熔融物法、高温络合物法、熔融盐电解法、氯化铅法。目前，NH₄C1分解技术在世界上还没有大规模工业化应用，只有少量专利和文献对分解NH₄C1的工艺提出了一些设想并进行了初步探索。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明将氨碱反应生成的氯化铵溶液经浓缩，提纯成氯化铵固体，直接分解成氨气和氯化氢，实现了氨碱行业的氨的循环利用问题，既不产生废液，废渣；又成功地回收了氯化氢资源，节约了氢氧化钙资源，可实现氨碱行业零排放的绿色发展。

为达到上述技术目的，本发明采取了如下技术方案：

一种氨碱、联碱行业氯化铵直接热分解的方法，包括以下步骤：

a、将氨碱生成的氯化铵饱和溶液，送至冷却结晶器，经冷却至30～45℃，析出过饱和的氯化铵晶体，把结晶器上部氯化铵溶液送至风冷器冷却并循环至结晶器；下部晶浆经稠厚器增稠后再离心分离，制得氯化铵成品；

b、将步骤a氯化铵加入空气预热真空炉预热，通过预热、抽真空方式去除水分和空气；

c、将步骤b去除水分抽真空后的氯化铵通过空气预热真空炉下部的叶轮给料机通过给料系统进入分解炉；

d、氯化铵在分解炉中在350℃下迅速分解，氨气通过分离器上部进入氨气回收系统，氯化氢通过分离器下部进入氯化氢收集系统。

步骤b的氯化铵用110℃热空气预热后抽真空至1300Pa。

本发明还提供了一种氨碱、联碱行业氯化铵直接热分解设备，包括供料系统、热分解系统、分离系统，供料系统包括空气真空预热炉，下部通过叶轮给料机A连接料仓，热空气入口真空预热器下部，料仓下连接叶轮给料机B，叶轮给料机B通过连接管连接环形给料筒，环形给料筒外侧设有真空泵C，环形给料筒下部连接叶轮给料机C，叶轮给料机C通过给料管与分解炉连接，空气真空预热炉、料仓及环形给料筒均安装真空阀；热分解系统为分解炉，分离器与分解炉之间装有过滤器；分离系统为倾斜30-70°的分离器，分离器内部设有分子筛，分离器外侧安装真空阀，两端装球阀连接氨气及氯化氢收集系统，过滤器为高温平板过滤器，分子筛为JMT-1型沸石分子筛。