[发明专利]三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的系统与方法

说明书

本发明具体为三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的系统及方法。该方法包括如下步骤：将三聚氰胺尾气的一部分通过冷气压缩机通入结晶器中，一部分通入反应器中，同时通入少量二氧化碳，反应得到单氰胺气体，将含有固体杂质的单氰胺气体经过过滤器‑1过滤后，在聚合反应器中聚合得到双氰胺气体，将双氰胺气体中含有的固体杂质经过过滤器‑2过滤后，进入以三聚氰胺尾气为工艺冷气的结晶器中冷却结晶后，在捕集器中收集得到双氰胺固体，气体一部分作为工艺气再用，一部分作为工艺尾气处理后再用。利用本发明得到的双氰胺固体，在保证产品质量及纯度高的基础上，实现了工艺流程简单，绿色环保，且原料利用率高，同时副产蒸汽，能耗低，节省成本。

技术领域

本发明涉及双氰胺的制备技术领域，具体为三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的系统与方法。

背景技术

双氰胺，别名二氰二胺、二聚氨基氰(是氰胺的二聚体，也是胍的氰基衍生物)，分子式为(NH₂CN)₂。双氰胺通常呈针状、菱状、鳞状或粉末状的白色结晶体，其熔点为205℃。

现有的双氰胺的制备方法是将氰氨化钙水解所得的氰氨氢钙悬浮液，经真空过滤除去氢氧化钙滤渣，再向滤液通入二氧化碳将钙以碳酸钙的形式沉淀出来，得到氨基氰液。使其在碱性条件下聚合，再经过滤、冷却结晶、分离、干燥，得二聚氰胺。其方程式如下：

2CaCN₂+2H₂O→Ca(HCN₂)₂+Ca(OH)₂

Ca(HCN₂)₂+CO₂+H₂O→2NH₂CN+CaCO₃

2NH₂CN→(NH₂CN)₂

现有石灰氮法工艺技术中影响双氰胺质量指标的主要因素为产品中含有的氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙等杂质。石灰氮法的生产工艺流程长，设备费用高，会产生大量的废渣和废水，造成环境污染严重，致使成本大，同时石灰氮水解脱钙过程中需大量冷却水控温，会造成能耗和水资源的极大浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供能耗小，工艺流程简单，绿色环保，设备费用低的一种三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的系统与方法。本方法利用三聚氰胺尾气反应、聚合等过程制备的双氰胺产品中无任何含钙杂质，可解决石灰氮法中钙杂质对双氰胺的质量影响因素，相对石灰氮法工艺流程简单，不产生废渣和废水，原料利用率高，产品纯度高，可副产蒸汽，降低成本，同时生产流程中无需大量冷却水控温，可减少水资源消耗，三聚氰胺尾气制备双氰胺过程中，尾气在系统中多次利用，可减少成本，同时降低能耗。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：

三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的系统，该系统包括反应器，过滤器-1、聚合反应器、过滤器-2、结晶器和捕集器，所述反应器通过管道依次与过滤器-1，聚合反应器，过滤器-2，结晶器和捕集器连接；

所述反应器与烟道气系统连接；

所述工艺冷气通过冷气压缩机与结晶器连接；

所述捕集器通过冷气压缩机与结晶器连接或通过压缩机与反应器连接。

作为本申请中一种较好的实施方式，在所述的聚合反应器上设置有水加入口和蒸汽出口，水通过水加入口进入聚合反应器，聚合反应器产生的蒸汽通过蒸汽出口与外界连接。

作为本申请中一种较好的实施方式，在所述过滤器-1和过滤器-2上均设置有杂质排出口，方便杂质排出。

作为本申请中一种较好的实施方式，利用以上所述系统进行三聚氰胺尾气再利用制备双氰胺的方法，包括以下步骤：