CN1075132A

CN1075132A - 农用碳酸氢铵生产碳化工艺

Info

Publication number: CN1075132A
Application number: CN 92115061
Authority: CN
Inventors: 万培坤; 王延岭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1993-08-11

Abstract

本发明提供一种NH₄HCO₃生产中的碳化工艺，主要包括浓氨水对CO₂吸收，再经稠厚，离心分离及向浓氨水通入液氯以使系统中发生如下反应：

[Fe(CN)₆]^4-Fe²⁺+6CN^-

Cl₂+CN^-+2OH^-→CNO^-+2Cl^-+H₂O

2CNO^-+2Cl₂+4OH^-→2CO₂↑+6Cl^-+H₂O

从而达到降低[Fe(CN)₆]^4-浓度，防止NH₄HCO₃ 贮存中发蓝而影响外观质量。

Description

本发明涉及一种氮肥的生产技术，尤其涉及碳酸氢铵生产中碳化工艺。

目前，我国NH₄HCO₃的生产工艺基本相同，文献“合成氨工艺”（化学工业出版社1985年版），CN1009357中提到NH₄HCO₃的生产工艺，主要由造气、脱硫、变换、碳化、精练、压缩、合成等工艺步骤，原料煤在煤气发生炉中经过高温热解发生一系列复杂的化学反应。反应除生成大量的CO、CO₂、H₂外，还伴随H₂S、HCN有害气体的生成，当原料煤质量差时，半水煤气中HCN含量高达0.6克/米³（压力为0.025Mpa），经过脱硫变换后，HCN含量仍然可达0.05克/米³（压力为0.025Mpa）。生产中由于设备和管道的电化学腐蚀，铁离子（Fe²⁺、、Fe³⁺）会不断地进入碳化系统浓氨水中，铁离子在还原气氛的氨水溶液中主要以Fe²⁺的化合物或络合物形式存在，来自变换气中的HNC气体进入碳化系统被浓氨水吸收发生如下电离。

然后CN^-与氨水中Fe²⁺发生络合反应：

[Fe（CN）₆]^4-在温度为30～45℃氨水系统中非常稳定并发生如下反应：

随着NH₄HCO₃的结晶析出，Fe₂[Fe（CN）₆]白色沉淀也一同析出。由于NH₄HCO₃中含有一定量的水，因此，贮存中Fe₂[Fe（CN）₆]随着水份外渗而向外渗到外表面与空气中的氧接触很快发生如下反应：

由于上述原因，致使NH₄HCO₃在贮存中颜色逐渐发蓝，严重者包装袋外面亦为兰色。因而达不到NH₄HCO₃外观为白色或微灰色的质量标准，给销售带来很大的困难，严重影响生产厂家的经济效益。不少厂家为此蒙受了较大的经济损失。

本发明的目的是提供一种提高NH₄HCO₃外观质量，防止NH₄HCO₃贮存中外观质量发生变化的碳化系统生产工艺。

本发明的技术方案是通过下列步骤实现的。

一种NH₄HCO₃生产碳化工艺，它包括将浓氨水吸收变换气中的CO₂，产生结晶的NH₄HCO₃悬浮液，再经稠厚器，离心分离而得到成品NH₄HCO₃，其中还包括向浓氨水中通入液氯以氧化[Fe（CN）₆]^4-，控制浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度≤150毫克/升，最好控制[Fe（CN）₆]^4-浓度≤132.6毫克/升。系统中每降低1千克[Fe（CN）₆]^4-需通液氯为3-11千克，最好为3.8～8.99千克。

液氯的通入量要严格控制。每降低1千克[Fe（CN）₆]^4-通入液氯量超过11千克时，会引起管道腐蚀，低于3千克则达不到控制[Fe（CN）₆]^4-的效果。

本发明的积极效果是：有效地破坏了碳化系统浓氨水中的[Fe（CN）₆]^4-，进而阻止了Fe₄[Fe（CN）₆]₃的生成，防止了产品NH₄HCO₃发蓝现象的出现，保证了产品的外观质量，保证了产品的销售。

通入液氯氧化反应机理：

由于上述反应进行使[Fe（CN）₆]^4-→Fe²⁺+6CN^-平衡向右移动从而降低浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度。浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-

含量的分析方法如下：

取碳化系统中浓氨水过滤，取滤液10毫升，酸化至PH＝2-3，加30%H₂O₂2毫升煮沸5分钟，转入100毫升容量瓶中定容，取上述定溶液10毫升，移入50毫升容量瓶中，取1毫升抗坏血酸，5毫升缓冲液，1毫升1.10-菲罗林溶液用蒸馏水定容，摇匀，静止15分钟，按照GB9739-88标准和“铁测定通用方法”（《化学试剂》），用721分光光度计，测得Fe²⁺浓度：[Fe²⁺]由[Fe²⁺]算出：

[Fe（CN）₆]^4-的浓度为：

[Fe（CN）₆]^4-浓度＝ 212/56 ×50×[Fe²⁺]＝189.2·[Fe²⁺]

（毫克/升）

212-[Fe（CN）₆]^4-摩尔质量

56-Fe²⁺的原子量

50-容量瓶体积毫升数

[Fe²⁺]-Fe²⁺浓度（毫克/毫升）

生产中定时对碳化系统浓氨水中的[Fe（CN）₆]^4-浓度进行分析，然后确定系统浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数△[Fe（CN）₆]^4-，由系统中浓氨水体积V可算出系统浓氨水中需除去[Fe（CN）]^4-总量M：

M＝△Fe（CN）₆]^4-·V

根据每除去1千克[Fe（CN）₆]^4-需3-11千克液氯的原则，以每小时5-10千克的速度向系统浓氨水中通入液氯，严格控制[Fe（CN）₆]^4-含量≤150毫克/升。

本发明可通过下列实施例进一步说明。

实施例1，按照上述分析方法测得浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-含量为160毫克/升，系统浓氨水总体积为926087升，以每小时104千克量向浓氨水通液氯，当用磅称所称的液氯减少量为138.9千克时，取样按照上述分析方法测得[Fe（CN）₆]^4-含量为145毫克/升，[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数为：160-145＝15毫克/升，系统浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-降低总量为15×10^-6×926087＝13.89（千克）。每除去1千克[Fe（CN）₄]^4-所消耗液氯量为：

138.9/13.89 ＝10（千克）

实施例2，步骤与实施例1相同。

分析浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度为104.10毫克/升，通入液氯量为48千克，[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数为：104.1-99.40＝4.7（毫克/升）氨水系统中总[Fe（CN）₆]^4-降低量为：926087×4.7×10^-6＝4.35（千克），每除去1千克[Fe（CN）₆]^4-消耗液氯量为：

48/415 ＝11.03（千克）

实施例3，步骤与实施例1相同。

分析浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度为104.10毫克/升，通入液氯量为95千克，氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数为104.10-92.70＝11.4（毫克/升），氨水中[Fe（CN）₆]^4-降低总量为：926087×11.40×10^-6＝10.5（千克），每除去1千克[Fe（CN）₆]^4-消耗液氯量为：

45/10.56 ＝8.99（千克）

实施例4，步骤与实施例1相同。

分析得浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度为132.6毫克/升，向系统浓氨水中通入液氯量为50千克，[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数为132.6-123.0＝9.6（毫克/升）。[Fe（CN）₆]^4-降低总量为926087×9.6×10^-6＝8.89（千克），每除去1千克[Fe（CN）₆]^4-消耗液氯量为

50/8.89 ＝5.62（千克）

实施例5，步骤与实施例1相同。

分析得浓氨水中[Fe（CN）₆]^4-浓度为110毫克/升，向系统浓氨水中通入液氯为75千克，测得[Fe（CN）₆]^4-浓度降低数为110-89.0＝21.0（毫克/升）

[Fe（CN）₆]^4-降低总量为926087×21.0×10^-6＝19.45（千克），每除去1千克[Fe（CN）₆]^4-消耗液氯量为：

75/19.45 ＝3.86（千克）

经过液氯处理生产的NH₄HCO₃产品为白色，且存放时间一年后，没有发现发蓝现象，而未经液氯处理所得NH₄HCO₃外层很快变篮，严重时产品存放一天就发现有监色细沫产生。

Claims

1、一种NH₄HCO₃生产碳化工艺，包括浓氨水吸收变换气中二氧化碳产生结晶的NH₄HCO₃悬浮液，再经稠厚器，离心分离而得到成品NH₄HCO₃其特征在于它还包括向浓氨水中通入液氯，通入量为每降低1千克[Fe(CN)₆]^4-需3-11千克液氯，控制[Fe(CN)₆]^4-浓度≤150毫克/升。

2、一种如权利要求1所述NH₄HCO₃生产碳化工艺，其特征在于控制[Fe（CN）₆]^4-浓度＜132.2毫克/升。

3、一种如权利要求1或2所述的NH₄HCO₃生产碳化工艺，其特征在于每降低1千克[Fe（CN）₆]^4-需加液氯量为3.86-8.99千克。