JP2018162201A - Ammonium sulfate manufacturing method and ammonium sulfate manufacturing facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硫安製造方法および硫安製造設備に関する。 The present invention relates to an ammonium sulfate production method and an ammonium sulfate production facility.
従来、コークス炉の炭化室に石炭を挿入して乾留する際に発生するガス(以下、「Cガス」とも言う。)は、水素やメタン、一酸化炭素等の燃料成分を多く含み、20000kJ/m3を超える高い熱量を有しているため、回収して高炉や、コークス炉、加熱炉、ボイラー用の燃料ガスとして再利用されている。 Conventionally, a gas (hereinafter also referred to as “C gas”) that is generated when coal is inserted into a coking chamber of a coke oven and dry-distilled includes a large amount of fuel components such as hydrogen, methane, and carbon monoxide, and is 20000 kJ / Since it has a high heat quantity exceeding m 3 , it is recovered and reused as fuel gas for blast furnaces, coke ovens, heating furnaces, and boilers.
その際、コークス炉から排出された状態のCガスにはタール分や水分、アンモニアや硫化水素、シアン等の様々な物質が混入しており、燃料として使用するためには、これらの燃焼を阻害する物質や有害物質を除去する必要がある。そのため、これらの燃焼阻害物質及び有害物質を除去する精製を経て燃料ガスとするのが通例である。 At that time, various substances such as tar, water, ammonia, hydrogen sulfide, and cyan are mixed in the C gas discharged from the coke oven. Substances and harmful substances need to be removed. Therefore, it is customary to use fuel gas through purification to remove these combustion-inhibiting substances and harmful substances.
Cガスの燃料ガスへの精製は、具体的には以下のように行われる。まず、コークス炉から排出されたCガスを冷却した後、設備閉塞の原因となるナフタレンを回収したCガスを脱硫設備に導入して硫化水素を除去する(脱硫工程)。次いで、硫化水素を除去したCガスを脱アンモニア設備に導入して、Cガスから窒素酸化物(NOx)の原因となるアンモニア分を除去する(脱アンモニア工程)。その後、アンモニアが除去されたCガスを冷却し、Cガス中の軽油分を回収する(軽油回収工程)。以上の工程を経て、コークス炉から排出されたCガスを燃料ガスに精製する。 Specifically, the purification of C gas into fuel gas is performed as follows. First, after C gas discharged from the coke oven is cooled, C gas from which naphthalene that causes equipment blockage is recovered is introduced into a desulfurization facility to remove hydrogen sulfide (desulfurization step). Next, the C gas from which hydrogen sulfide has been removed is introduced into a deammonia facility, and the ammonia component that causes nitrogen oxides (NO x ) is removed from the C gas (deammonia process). Then, C gas from which ammonia was removed is cooled, and the light oil content in C gas is collect | recovered (light oil collection process). Through the above steps, the C gas discharged from the coke oven is purified into fuel gas.
上記脱アンモニア工程では、Cガスと希硫酸とを反応させることにより、Cガスに含まれるアンモニアを硫安結晶として回収する。図1は、脱アンモニア工程の一例を示す図である。この脱アンモニア工程において、脱硫工程を経て硫化水素が除去されたCガス1を硫安飽和塔2に導入し、スプレーにより希硫酸を噴霧して、硫安飽和塔2内に導入されたCガス1と向流に接触させる。すると、噴霧された希硫酸は、Cガス1に含まれるアンモニアを吸収し、硫安飽和塔2の下部に硫安母液L1として落下して滞留する。 In the deammonification step, C gas and dilute sulfuric acid are reacted to recover ammonia contained in C gas as ammonium sulfate crystals. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a deammonia process. In this deammonification step, the C gas 1 from which hydrogen sulfide has been removed through the desulfurization step is introduced into the ammonium sulfate saturated column 2, and dilute sulfuric acid is sprayed by spraying, and the C gas 1 introduced into the ammonium sulfate saturated column 2 and Contact with countercurrent. Then, the sprayed dilute sulfuric acid absorbs ammonia contained in the C gas 1 and falls and stays in the lower part of the ammonium sulfate saturated tower 2 as ammonium sulfate mother liquor L 1 .
ここで、硫安飽和塔2の下部に滞留する硫安母液L1を硫安飽和塔2から排出し、硫安母液3を、硫安晶析装置4に導入する。導入した硫安母液3は、硫安晶析装置4で加熱されて濃縮され、硫安母液3に含まれる硫安が晶出されて硫安結晶を含んだスラリー5として回収される。
Here, the ammonium sulfate mother liquor L 1 staying in the lower part of the ammonium sulfate saturated column 2 is discharged from the ammonium sulfate saturated column 2, and the ammonium
一方、上記濃縮処理により硫安母液3中から蒸発した水分(以下、「硫安含有蒸気」とも言う。)6は、凝縮器7により凝縮されて硫安凝縮水8となり、排水処理設備9へ移送され、薬剤が添加されて無害化される。
On the other hand, moisture (hereinafter also referred to as “ammonium sulfate-containing steam”) 6 evaporated from the ammonium
以下、硫安晶析装置の詳細について説明する。図2は、硫安母液3に含まれる硫安を晶析させる硫安晶析装置4の一例を示している。この図に示した硫安晶析装置4は、硫安晶析槽41と、加熱器42と、蒸発槽43と、凝縮器7と、分離器10とを有する。
Details of the ammonium sulfate crystallizer will be described below. FIG. 2 shows an example of an ammonium sulfate crystallization apparatus 4 that crystallizes ammonium sulfate contained in the ammonium
この硫安晶析装置4において、硫安結晶は以下のように製造される。まず、硫安母液3を硫安晶析槽41に導入する。導入された硫安母液L2は、加熱器42により加熱されて蒸発槽43に供給され、硫安母液L2に含まれる水分を蒸発させて濃縮する。蒸発槽43から排出された硫安含有蒸気6は凝縮器7により凝縮され、得られた硫安凝縮水8は排水処理設備9に送られ、薬剤を添加されてpHが調節された後、排水処理される。
In this ammonium sulfate crystallizer 4, ammonium sulfate crystals are produced as follows. First, the ammonium
一方、蒸発槽43において濃縮された硫安母液L2は、硫安晶析槽41に戻される。このように硫安母液L2を硫安晶析槽41と蒸発槽43との間を循環させることによって、硫安母液L2の硫安濃度を高めて硫安結晶を晶出させる。
On the other hand, the ammonium sulfate mother liquor L 2 concentrated in the
続いて、晶出した硫安結晶11を含むスラリー5を硫安晶析槽41の下部から排出し、遠心分離器等の分離器10により硫安結晶11と濾過液12とに分離する。硫安結晶11は、次工程の乾燥設備(図示せず)へ搬送され、製品化される。一方、濾過液12は、硫安晶析槽41に戻される。こうして硫安結晶を製造することができる。
Subsequently, the
ところで、上述のように製造される硫安は、大きさによって区別されており、主に細粒(〜2mm)、中粒(2mm〜3mm)、大粒(3mm〜4mm)の3種類に分類される。そして、細粒および中粒の硫安結晶を製造する硫安晶析装置と、大粒の硫安結晶を製造する硫安晶析装置とからなる2系統の硫安晶析装置を用いて、上記3種類の硫安結晶を製造する場合がある(例えば、特許文献1参照)。 By the way, ammonium sulfate produced as described above is distinguished by size, and is mainly classified into three types: fine grains (~ 2mm), medium grains (2mm ~ 3mm), and large grains (3mm ~ 4mm). . Then, using the three types of ammonium sulfate crystallizer comprising an ammonium sulfate crystallizer for producing fine and medium ammonium sulfate crystals and an ammonium sulfate crystallizer for producing large particles of ammonium sulfate, the above three types of ammonium sulfate crystals are used. May be manufactured (for example, see Patent Document 1).
図3は、2系統の硫安晶析装置を備える硫安製造設備を用いた従来の硫安の製造方法のフロー図を示している。この図に示した硫安製造設備は、図2に示した硫安晶析装置を2つ備える設備であり、図1に示した硫安飽和塔2から排出された硫安母液3を、上段の硫安晶析装置4Aと、下段の硫安晶析装置4Bとに分けて導入する。
FIG. 3 shows a flow chart of a conventional ammonium sulfate production method using an ammonium sulfate production facility equipped with two systems of ammonium sulfate crystallizer. The ammonium sulfate production equipment shown in this figure is an equipment equipped with two ammonium sulfate crystallization apparatuses shown in FIG. 2, and the ammonium
上段の硫安晶析装置4Aは、第1の硫安晶析槽41Aと、第1の加熱器42Aと、第1の蒸発槽43Aと、第1の凝縮器7Aと、第1の分離器10Aとを有する。この硫安晶析装置4Aを用いた硫安結晶の製造は、図2に示した装置と同様に行う。すなわちまず、硫安母液3Aを第1の硫安晶析槽41Aに導入する。導入された硫安母液L3は、第1の加熱器42Aにより加熱されて第1の蒸発槽43Aに供給され、硫安母液L3に含まれる水分を蒸発させて濃縮する。第1の蒸発槽43Aから排出された硫安含有蒸気6Aは第1の凝縮器7Aにより凝縮される。そして、得られた硫安凝縮水8Aは第1の排水処理設備9Aに送られ、薬剤が添加されてpHが調整された後、排水処理される。
The upper ammonium
一方、第1の蒸発槽43Aにおいて濃縮された硫安母液L3は、第1の硫安晶析槽41Aに戻される。このように硫安母液L3を第1の硫安晶析槽41Aと第1の蒸発槽43Aとの間を循環させることによって、硫安母液L3の硫安濃度を高めて硫安結晶を析出させる。
On the other hand, the ammonium sulfate mother liquor L 3 concentrated in the
続いて、析出した硫安結晶11Aを含むスラリー5Aを第1の硫安晶析槽4Aの下部から排出し、遠心分離器等の第1の分離器10Aにより硫安結晶11Aと第1の濾過液12Aとに分離する。硫安結晶11Aは、次工程の乾燥設備(図示せず)へ搬送され、製品化される。一方、第1の濾過液12Aは、第1の硫安晶析槽41Aに戻される。こうして硫安結晶が製造される。この第1の硫安晶析装置4Aでは、比較的小さな細粒および中粒の硫安結晶が製造される。
Subsequently, the slurry 5A containing the precipitated
これに対して、下段の第2の硫安晶析装置4Bは、第2の硫安晶析槽41Bと、第2の加熱器42Bと、第2の蒸発槽43Bと、第2の凝縮器7Bと、第2の分離器10Bとを有する。この第2の硫安晶析装置4Bを用いた硫安結晶は、以下のように行う。まず、硫安母液3Bを第2の硫安晶析槽41Bに導入する。導入された硫安母液L4は、第2の加熱器42Bにより加熱されて第2の蒸発槽43Bに供給され、硫安母液L4に含まれる水分を蒸発させて濃縮する。第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気6Bは第2の凝縮器7Bにより凝縮される。そして、得られた硫安凝縮水8Bは第2の排水処理設備9Bに送られ、薬剤が添加されてpHが調整された後、排水処理される。
On the other hand, the second ammonium
一方、第2の蒸発槽43Bにおいて濃縮された硫安母液L4は、第2の硫安晶析槽41Bに戻される。このように硫安母液L4を第2の硫安晶析槽41Bと第2の蒸発槽43Bとの間を循環させることによって、硫安母液L4の硫安濃度を高めて硫安結晶を析出させる。析出した硫安結晶11Bを含むスラリー5Bを第2の硫安晶析槽4Bの下部から排出し、遠心分離器等の第2の分離器10Bにより硫安結晶11Bと第2の濾過液12Bとに分離する。硫安結晶11Bは、次工程の乾燥設備(図示せず)へ搬送され、製品化される。この第2の硫安晶析装置4Bでは、比較的大きな大粒の硫安結晶が製造される。
On the other hand, the ammonium sulfate mother liquor L 4 concentrated in the second evaporation tank 43B is returned to the second ammonium
また、第2の濾過液12Bは、大きな粒径の硫安の析出に有効であるスルファミン酸を添加した後、第2の硫安晶析槽41Bに戻されるが、濾過液12Bの比重が高すぎるため、第2の硫安晶析槽41Bに戻される過程、例えば、第2の濾過液10Bを一時的に保存するタンク等(図示せず)において硫安結晶が析出し、装置を閉塞させる可能性がある。そのため、第2の濾過液12Bの一部を上段の第1の硫安晶析装置4Aに供給して、第2の濾過液12Bの残りを第2の硫安晶析槽41Bに戻している。
Further, the
図3に示した下段の第2の硫安晶析装置4Bにおいて、大粒の硫安を製造するために濾過液12Bに添加するスルファミン酸は高価であるため、スルファミン酸の添加量を削減することができる硫安の製造方法が希求されている。
In the lower second
そこで、本発明の目的は、スルファミン酸の使用量を削減することができる硫安の製造方法および硫安製造設備を提案することにある。 Therefore, an object of the present invention is to propose an ammonium sulfate production method and an ammonium sulfate production facility capable of reducing the amount of sulfamic acid used.
上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
(1)脱硫工程を経たコークス炉ガスを硫安飽和塔に導いて前記コークス炉ガスに希硫酸を噴霧して前記コークス炉ガスに含まれるアンモニアを吸収させ、次いでアンモニアを吸収した前記希硫酸である硫安母液を第1の硫安晶析装置と第2の硫安晶析装置とからなる2系統の硫安晶析装置に導き、前記第1の硫安晶析装置において、前記硫安母液を加熱して濃縮した後固液分離し、第1の粒径の硫安結晶を得るとともに、分離された第1の濾過液を前記第1の硫安晶析装置に供給する一方、前記第2の硫安晶析装置において、前記硫安母液を加熱して濃縮した後固液分離し、前記第1の粒径よりも大きな第2の粒径の硫安結晶を得る硫安の製造方法において、
スルファミン酸が添加された前記第2の濾過液の一部を前記第1の硫安晶析装置に供給せず、前記第2の硫安晶析装置における前記硫安母液の濃縮の際に蒸発した水分を凝縮した硫安凝縮水の一部をスルファミン酸が添加された前記第2の濾過液に添加した後、前記第2の硫安晶析装置に供給することを特徴とする硫安の製造方法。
The present invention for solving the above problems is as follows.
(1) The dilute sulfuric acid that has introduced the coke oven gas that has passed through the desulfurization step to the ammonium sulfate saturation tower, sprayed dilute sulfuric acid on the coke oven gas, absorbed ammonia contained in the coke oven gas, and then absorbed ammonia. The ammonium sulfate mother liquor was led to two systems of ammonium sulfate crystallizer comprising a first ammonium sulfate crystallizer and a second ammonium sulfate crystallizer, and the ammonium sulfate mother liquor was concentrated by heating in the first ammonium sulfate crystallizer. In the second ammonium sulfate crystallizer, after solid-liquid separation to obtain an ammonium sulfate crystal having a first particle size and supplying the separated first filtrate to the first ammonium sulfate crystallizer, In the method for producing ammonium sulfate, the ammonium sulfate mother liquor is heated and concentrated, followed by solid-liquid separation to obtain an ammonium sulfate crystal having a second particle size larger than the first particle size.
A portion of the second filtrate to which sulfamic acid has been added is not supplied to the first ammonium sulfate crystallizer, and water evaporated during the concentration of the ammonium sulfate mother liquor in the second ammonium sulfate crystallizer is removed. A method for producing ammonium sulfate, comprising adding a part of condensed ammonium sulfate condensed water to the second filtrate to which sulfamic acid has been added, and then supplying the second ammonium sulfate crystallizer.
(2)脱硫工程を経たコークス炉ガスに希硫酸を噴霧して前記コークス炉ガスに含まれるアンモニアを吸収させる硫安飽和塔と、アンモニアを吸収した前記希硫酸である硫安母液を濃縮して硫安結晶を得る、第1の硫安晶析装置と第2の硫安晶析装置とからなる2系統の硫安晶析装置とを備え、前記第1の硫安晶析装置は、前記硫安母液を貯留する第1の硫安晶析槽と、前記硫安母液を加熱する第1の加熱器と、前記硫安母液に含まれる水分を蒸発させる第1の蒸発槽と、前記第1の蒸発槽から蒸発した水分を凝縮する第1の凝縮器と、加熱して濃縮した前記硫安母液を固液分離して第1の粒径の硫安結晶を得る第1の分離器と、該第1の分離器により分離された第1の濾過液を前記第1の硫安晶析槽に戻す第1の濾過液供給管とを有し、前記第2の硫安晶析装置は、前記硫安母液を貯留する第2の硫安晶析槽と、前記硫安母液を加熱する第2の加熱器と、前記硫安母液に含まれる水分を蒸発させる第2の蒸発槽と、加熱して濃縮した前記硫安母液を固液分離して第2の粒径の硫安結晶を得る第2の分離器と、該第2の分離器により分離された第2の濾過液の一部を前記第1の硫安晶析装置に供給する第2の濾過液供給管と、前記第2の濾過液の残りを前記第2の硫安晶析槽に戻す第3の濾過液供給管とを有する硫安製造設備において、
前記第2の濾過液供給管を設けずに前記第3の濾過液供給管により全ての前記第2の濾過液を前記第2の硫安晶析槽に戻すとともに、前記第2の凝縮器により得られた硫安凝縮水の一部を前記第2の硫安晶析槽に供給する硫安凝縮水供給管を備えることを特徴とする硫安製造設備。
(2) Ammonium sulfate saturated tower that sprays dilute sulfuric acid on coke oven gas that has undergone the desulfurization process to absorb ammonia contained in the coke oven gas, and ammonium sulfate mother liquor that is the diluted sulfuric acid that has absorbed ammonia is concentrated to produce ammonium sulfate crystals. The first ammonium sulfate crystallizer comprises a first ammonium sulfate crystallizer and a second ammonium sulfate crystallizer, and the first ammonium sulfate crystallizer stores the first ammonium sulfate mother liquor. An ammonium sulfate crystallization tank, a first heater for heating the ammonium sulfate mother liquor, a first evaporation tank for evaporating water contained in the ammonium sulfate mother liquor, and water condensed from the first evaporation tank is condensed. A first separator, a first separator obtained by solid-liquid separation of the heated ammonium sulfate mother liquor to obtain an ammonium sulfate crystal having a first particle size, and a first separator separated by the first separator. And a first filtrate supply pipe for returning the filtrate to the first ammonium sulfate crystallization tank, The second ammonium sulfate crystallization apparatus includes: a second ammonium crystallization tank that stores the ammonium sulfate mother liquor; a second heater that heats the ammonium sulfate mother liquor; and a second that evaporates water contained in the ammonium sulfate mother liquor. An evaporating tank; a second separator for solid-liquid separation of the heated ammonium sulfate mother liquor to obtain an ammonium sulfate crystal having a second particle size; and a second filtrate separated by the second separator. A second filtrate supply pipe for supplying a part of the second filtrate to the first ammonium sulfate crystallization apparatus, and a third filtrate supply pipe for returning the remainder of the second filtrate to the second ammonium sulfate crystallization tank. In an ammonium sulfate production facility having
Without providing the second filtrate supply pipe, all the second filtrate is returned to the second ammonium sulfate crystallization tank by the third filtrate supply pipe, and obtained by the second condenser. An ammonium sulfate production facility comprising an ammonium sulfate condensed water supply pipe for supplying a part of the produced ammonium sulfate condensed water to the second ammonium sulfate crystallization tank.
本発明によれば、硫安を製造する際に使用するスルファミン酸の使用量を削減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the usage-amount of the sulfamic acid used when manufacturing an ammonium sulfate can be reduced.
(硫安の製造方法)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図4は、本発明による硫安の製造方法のフロー図を示している。なお、図3に示された構成と同一の構成には同一の符号が付されている。図4に示すように、本発明による硫安の製造方法は、下段の第2の分離器10Bにより分離され、スルファミン酸が添加された第2の濾過液12Bの一部を上段の第1の硫安晶析装置4Aに供給せず、下段の第2の硫安晶析装置4Bにおける硫安母液L4の濃縮の際に第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気6Bを凝縮した硫安凝縮水8Bの一部14を、スルファミン酸が添加された第2の濾過液12Bに添加した後、下段の第2の硫安晶析槽41Bに供給することを特徴としている。
(Ammonium sulfate production method)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows a flow chart of the method for producing ammonium sulfate according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the structure shown by FIG. As shown in FIG. 4, the method for producing ammonium sulfate according to the present invention separates a part of the
上述のように、図3に示した従来の硫安の製造方法においては、装置閉塞を防止するために、第2の凝縮器10Bにより分離された第2の濾過液12Bの一部13を上段の第1の硫安製造装置4Aに供給しているが、第2の濾過液12Bには、大粒の硫安を製造するために、媒晶剤として高価なスルファミン酸が添加されている。しかしながら、上段の第1の硫安晶析装置4Aを用いて製造される硫安は、下段の硫安晶析装置4Bで製造されるものに比べて小さいため、スルファミン酸を必要としない。よって、従来の方法では、高価なスルファミン酸を上段の硫安晶析装置4Aに無駄に供給していることになる。
As described above, in the conventional method for producing ammonium sulfate shown in FIG. 3, in order to prevent the apparatus from being blocked, a
本発明者らは、こうした従来の方法において、スルファミン酸の使用量を削減する方途について鋭意検討した。下段の第2の分離器10Bにより分離された第2の濾過液12Bの全てを第2の硫安晶析槽41Bに戻すように構成すれば、スルファミン酸の無駄をなくして使用量を削減することができるが、装置の閉塞を引き起こす可能性がある。
The present inventors diligently studied how to reduce the amount of sulfamic acid used in such conventional methods. If all of the
上記装置の閉塞は、第2の濾過液12Bに工業用水を添加することにより、第2の濾過液12Bの比重を調整して防止することはできる。しかし、工業用水を調達するコストが新たに発生し、スルファミン酸の使用量を削減する効果が低減されてしまう。
The blockage of the device can be prevented by adjusting the specific gravity of the
そこで、本発明者らは、工業用水を用いることなく、第2の濾過液12Bの比重を低減して装置の閉塞を防止する方途について鋭意検討した。その結果、第2の硫安晶析装置4Bの第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気6Bに注目した。上述のように、硫安含有蒸気6Bは第2の凝縮器7Bにより凝縮され、得られた硫安凝縮水8Bは、排水処理設備9Bに送られてpH調整された後、排水処理されており、これまで有効活用されてこなかった。そこで、本発明者らは、上記硫安凝縮水8Bの一部をスルファミン酸が添加された第2の濾過液12Bに添加することに想到したのである。これにより、工業用水のように追加のコストなしに第2の濾過液12Bの比重を調整して装置閉塞を防止しつつ、スルファミン酸の使用量を削減することができる。硫安凝縮水8Bは、油分、スラッジ分、遊離アンモニア分を含有するが、その量は微量であり、ほとんどが水分であるため、工業用水の代替として使用しても問題は生じない。
Therefore, the present inventors diligently studied how to reduce the specific gravity of the
また、硫安凝縮水8Bの一部をスルファミン酸を添加した第2の濾過液12Bに添加するため、排水処理設備9Bにおいて硫安凝縮水8Bに添加していた薬剤の使用量も低減することができる。以下、図4を参照して、本発明による硫安の製造方法を説明する。
Further, since a part of the
まず、上段の第1の硫安晶析装置4Aでの硫安の製造は、図3に示した従来の方法と同じである。すなわちまず、硫安母液3Aを第1の硫安晶析槽41Aに導入する。導入された硫安母液L3は、第1の加熱器42Aにより加熱されて第1の蒸発槽43Aに供給され、硫安母液L3に含まれる水分を蒸発させて濃縮する。第1の蒸発槽43Aから排出された硫安含有蒸気6Aは第1の凝縮器7Aにより凝縮され、得られた硫安凝縮水8Aは第1の排水処理設備9Aに送られ、薬剤が添加されてpHが調整された後、排水処理される。
First, the production of ammonium sulfate in the upper first
一方、第1の蒸発槽43Aにおいて濃縮された硫安母液L3は、第1の硫安晶析槽41Aに戻される。このように硫安母液L3を第1の硫安晶析槽41Aと第1の蒸発槽43Aとの間を循環させることによって、硫安母液L3の硫安濃度を高めて硫安結晶を析出させる。
On the other hand, the ammonium sulfate mother liquor L 3 concentrated in the
続いて、析出した硫安結晶11Aを含むスラリー5Aを第1の硫安晶析槽4Aの下部から排出し、遠心分離器等の第1の分離器10Aにより硫安結晶11Aと濾過液12Aとに分離する。硫安結晶11Aは、次工程の乾燥設備(図示せず)へ搬送され、製品化される。一方、濾過液12Aは、第1の硫安晶析槽41Aに戻される。こうして硫安結晶が製造される。この第1の硫安晶析装置4Aでは、比較的小さな細粒および中粒の硫安結晶が製造される。
Subsequently, the slurry 5A containing the precipitated
これに対して、下段の第2の硫安晶析装置4Bでの硫安の製造は、まず、硫安母液3Bを第2の硫安晶析槽41Bに導入する。導入された硫安母液L4は、第2の加熱器42Bにより加熱されて第2の蒸発槽43Bに供給され、硫安母液L4に含まれる水分を蒸発させて濃縮する。第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気6Bは第2の凝縮器7Bにより凝縮され、得られた硫安凝縮水8Bは第2の排水処理設備9Bに送られ、薬剤が添加されてpHが調整された後、排水処理される。
On the other hand, in the manufacture of ammonium sulfate in the second
一方、第2の蒸発槽43Bにおいて濃縮された硫安母液L4は、第2の硫安晶析槽41Bに戻される。このように硫安母液L4を第2の硫安晶析槽41Bと第2の蒸発槽43Bとの間を循環させることによって、硫安母液L4の硫安濃度を高めて硫安結晶を析出させる。析出した硫安結晶11Bを含むスラリー5Bを第2の硫安晶析槽4Bの下部から排出し、遠心分離器等の第2の分離器10Bにより硫安結晶11Bと濾過液12Bとに分離する。硫安結晶11Bは、次工程の乾燥設備(図示せず)へ搬送され、製品化される。この第2の硫安晶析装置4Bでは、比較的大きな大粒の硫安結晶が製造される。
On the other hand, the ammonium sulfate mother liquor L 4 concentrated in the second evaporation tank 43B is returned to the second ammonium
一方、第2の濾過液12Bは、その一部を第1の硫安晶析装置4Aに供給せずに第2の濾過液12Bの全てを第2の硫安晶析槽41Bに戻すとともに、第2の硫安晶析装置4Bにおける硫安母液の濃縮の際に第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気を凝縮した硫安凝縮水8Bの一部を第2の硫安晶析装置4Bに供給する。
On the other hand, the
こうして、第2の硫安凝縮水8Bの一部14を硫安晶析槽41Bに供給するように構成し、図3に示した従来の方法のように、第2の濾過液12Bの一部13を第1の硫安晶析装置4Aに無駄に供給しないため、スルファミン酸の使用量を削減することができる。また、硫安晶析装置4Bに供給する硫安凝縮水8Bの一部14は、上述のように、従来は排水処理設備9Bに送られて処理され、有効活用がなされていなかったため、工業用水を使用した場合のように追加のコストを必要としないばかりでなく、排水処理設備9Bにおいて使用していた薬剤の使用量も削減することができる。
In this way, a
なお、第2の硫安凝縮水8Bの一部14の第2の硫安晶析槽41Bへの供給は、図4に示すように、第2の濾過液12Bに添加して行うように構成しても、第2の硫安晶析槽41Bに直接供給するように構成してもよい。
In addition, as shown in FIG. 4, the supply of the
(硫安製造設備)
次に、本発明による硫安製造設備について説明する。そのためにまず、図3を参照して、従来の2系統の硫安晶析装置を備える硫安製造設備について説明する。従来の硫安製造設備は、脱硫工程を経たCガス1に希硫酸を噴霧してCガス1に含まれるアンモニアを吸収させる硫安飽和塔(図示せず)と、アンモニアを吸収した希硫酸である硫安母液3を濃縮して硫安結晶を得る、第1の硫安晶析装置4Aと第2の硫安晶析装置4Bとからなる2系統の硫安晶析装置とを備える。
(Ammonium sulfate production facility)
Next, an ammonium sulfate production facility according to the present invention will be described. For this purpose, first, an ammonium sulfate production facility equipped with two conventional ammonium sulfate crystallizing apparatuses will be described with reference to FIG. A conventional ammonium sulfate production facility includes an ammonium sulfate saturation tower (not shown) that sprays dilute sulfuric acid on C gas 1 that has undergone a desulfurization process and absorbs ammonia contained in C gas 1, and ammonium sulfate that is dilute sulfuric acid that has absorbed ammonia. It comprises two systems of ammonium sulfate crystallizers consisting of a first
上記第1の硫安晶析装置4Aは、硫安母液L3を貯留する第1の硫安晶析槽41Aと、硫安母液L3を加熱する第1の加熱器42Aと、硫安母液L3に含まれる水分を蒸発させる第1の蒸発槽43Aと、第1の蒸発槽43Aから排出された硫安含有蒸気6Aを凝縮する第1の凝縮器7Aと、加熱して濃縮した硫安母液L3を固液分離して第1の粒径の硫安結晶を得る第1の分離器10Aと、該第1の分離器10Aにより分離された第1の濾過液12Aを第1の硫安晶析槽41Aに戻す第1の濾過液供給管とを有する。
The first
また、上記第2の硫安晶析装置4Bは、硫安母液L4を貯留する第2の硫安晶析槽41Bと、硫安母液L4を加熱する第2の加熱器42Bと、硫安母液L4に含まれる水分を蒸発させる第2の蒸発槽43Bと、第2の蒸発槽43Bから排出された硫安含有蒸気6Bを凝縮する第2の凝縮器7Bと、加熱して濃縮した硫安母液L4を固液分離して第2の粒径の硫安結晶を得る第2の分離器10Bと、該第2の分離器10Bにより分離された第2の濾過液12Bの一部を第1の硫安晶析装置4Aに供給する第2の濾過液供給管と、第2の濾過液の残りを第2の硫安晶析槽41Bに戻す第3の濾過液供給管とを有する。
Further, the second ammonium sulfate crystallizer. 4B, a second ammonium
上記従来の硫安製造設備は、第2の濾過液供給管により、遠心分離器等の分離器10Bにより分離された第2の濾過液12Bの一部を第1の硫安晶析装置4Aに供給することにより、装置閉塞を防止していた。これに対して、本発明による硫安製造設備においては、図4に示すように、上記従来の設備における第2の濾過液供給管を設けずに、第2の凝縮器7Bにより得られた硫安凝縮水8Bの一部14を第2の硫安晶析槽41Bに供給する硫安凝縮水供給管を備えている。
The conventional ammonium sulfate production facility supplies a part of the
上記硫安凝縮水供給管により、第2の濾過液12Bの比重を調整することができ、装置閉塞を引き起こすことを防止できる。また、従来の設備においては、高価なスルファミン酸を含む第2の濾過液12Bの一部を、スルファミン酸を必要としない上段の第1の硫安晶析装置4Aに供給してスルファミン酸に無駄が生じていたところ、本発明による設備では、第2の濾過液12Bの全てが下段の第2の硫安晶析槽41Bに戻される。その結果、スルファミン酸の使用量を削減することができる。
With the ammonium sulfate condensed water supply pipe, the specific gravity of the
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples.
(発明例)
図4に示したフロー図に従って硫安を製造した。具体的には、硫安飽和塔(図示せず)へCガスを13.4万Nm3/hで導入し、Cガス中のアンモニア分を希硫酸に化学吸収させた後、硫安晶析装置4Aへ20.9m3/h、硫安晶析装置4Bへ8.6m3/hで硫安母液を供給した。次いで、各硫安晶析装置底部より硫安結晶を含んだスラリーを抜出し、遠心分離器に導入して固液分離した。固液分離によって、第2の濾過液12Bは1.1m3/h発生し、その全量を硫安晶析槽41Bに戻した。分離した第2の濾過液12Bには、1日当たり25kgのスルファミン酸を導入した。第2の硫安凝縮水8Bは3.0m3/h発生し、上記スルファミン酸を含んだ濾過液12Bへ硫安凝縮水を0.5m3/hで導入し、第2の濾過液12Bの比重を調整して装置閉塞を防止した。残りの第2の硫安凝縮水8B 2.5m3/hと第1の硫安凝縮水8A 17m3/hには、1日当たり1974kgの薬剤を添加してpHを調節し、排水処理した。
(Invention example)
Ammonium sulfate was produced according to the flow chart shown in FIG. Specifically, C gas was introduced into an ammonium sulfate saturated tower (not shown) at 134,000 Nm 3 / h, and the ammonia content in the C gas was chemically absorbed in dilute sulfuric acid, and then 20.9 to the
(比較例)
図3に示したフロー図に従って硫安を製造した。発明例と同様に、硫安晶析装置4Aへ20.9m3/h、硫安晶析装置4Bへ8.6m3/hで硫安母液を供給した。固液分離によって、第2の濾過液12Bは1.1m3/h発生した。第2の濾過液12Bには、1日当たり75kgのスルファミン酸を導入した。第2の濾過液12Bのうち0.65m3/hを硫安晶析槽41Aに、0.45m3/hを硫安晶析槽41Bに戻した。第2の硫安凝縮水8Bは3.0m3/h発生し、スルファミン酸を含んだ濾過液12Bへは添加せず、第1の硫安凝縮水8A 17m3/hと合わせて、2024kgの薬剤を添加してpHを調節し、排水処理した。その他の条件は発明例と全て同じである。
(Comparative example)
Ammonium sulfate was produced according to the flow chart shown in FIG. Similarly to the inventive example, the ammonium sulfate mother liquor was supplied to the
発明例において使用したスルファミン酸25kgであったのに対して、比較例において使用したスルファミン酸は75kgであり、スルファミン酸の使用量を50kg削減できたことが分かる。また、発明例において、硫安凝縮水の処理に使用した薬剤の量は1974kgであったのに対して、比較例において使用した薬剤の量は2024kgであり、薬剤の使用量を50kg削減できたことが分かる。このように、本発明により、硫安生産への影響を与えることなく、スルファミン酸、および硫安凝縮水の処理に使用する薬剤の使用量削減を達成することができた。 The sulfamic acid used in the inventive example was 25 kg, whereas the sulfamic acid used in the comparative example was 75 kg, indicating that the amount of sulfamic acid used could be reduced by 50 kg. Further, in the inventive example, the amount of the chemical used for the treatment of the ammonium sulfate condensed water was 1974 kg, whereas the amount of the chemical used in the comparative example was 2024 kg, and the amount of the chemical used could be reduced by 50 kg. I understand. Thus, according to the present invention, it was possible to achieve a reduction in the amount of sulfamic acid and chemicals used for the treatment of condensed ammonium sulfate without affecting the production of ammonium sulfate.
本発明によれば、コークス炉ガスから硫安を製造する際に、スルファミン酸の使用量を削減することができるため、製鉄業において有用である。 According to the present invention, when ammonium sulfate is produced from coke oven gas, the amount of sulfamic acid used can be reduced, which is useful in the steel industry.
1 コークス炉ガス
2 硫安飽和塔
3、3A、3B、L1、L2、L3、L4 硫安母液
4、4A、4B 硫安晶析装置
5、5A、5B スラリー
6、6A、6B 硫安含有蒸気
7、7A、7B 凝縮器
8、8A、8B、14 硫安凝縮水
9、9A、9B 排水処理設備
10、10A、10B 分離器
11、11A、11B 硫安結晶
12、12A、12B、13 濾過液
41、41A、41B 硫安晶析槽
42、42A、42B 加熱器
43、43A、43B 蒸発槽
1 Coke oven gas 2 ammonium sulfate saturation tower 3,3A, 3B, L 1, L 2,
Claims (2)
スルファミン酸が添加された前記第2の濾過液の一部を前記第1の硫安晶析装置に供給せず、前記第2の硫安晶析装置における前記硫安母液の濃縮の際に蒸発した水分を凝縮した硫安凝縮水の一部をスルファミン酸が添加された前記第2の濾過液に添加した後、前記第2の硫安晶析槽に戻すことを特徴とする硫安の製造方法。 The coke oven gas that has passed through the desulfurization process is guided to an ammonium sulfate saturation tower, and the sulfuric acid is sprayed on the coke oven gas to absorb ammonia contained in the coke oven gas, and then the ammonium sulfate mother liquor that is the diluted sulfuric acid that has absorbed ammonia is added. The solution is led to two systems of ammonium sulfate crystallizer comprising a first ammonium sulfate crystallizer and a second ammonium sulfate crystallizer. In the first ammonium sulfate crystallizer, the ammonium sulfate mother liquor is heated and concentrated, and then a solid liquid. Separating, to obtain an ammonium sulfate crystal having a first particle size, and returning the separated first filtrate to the first ammonium sulfate crystallization tank, while in the second ammonium sulfate crystallization apparatus, In the method for producing ammonium sulfate, which is concentrated by heating and solid-liquid separation to obtain an ammonium sulfate crystal having a second particle size larger than the first particle size,
A portion of the second filtrate to which sulfamic acid has been added is not supplied to the first ammonium sulfate crystallizer, and water evaporated during the concentration of the ammonium sulfate mother liquor in the second ammonium sulfate crystallizer is removed. A method for producing ammonium sulfate, wherein a part of condensed ammonium sulfate condensed water is added to the second filtrate to which sulfamic acid has been added, and then returned to the second ammonium crystallization tank.
前記第2の濾過液供給管を設けずに前記第3の濾過液供給管により全ての前記第2の濾過液を前記第2の硫安晶析槽に戻すとともに、前記第2の凝縮器により得られた硫安凝縮水の一部を前記第2の硫安晶析槽に供給する硫安凝縮水供給管を備えることを特徴とする硫安製造設備。 Ammonium sulfate saturated tower for absorbing ammonia contained in the coke oven gas by spraying dilute sulfuric acid on the coke oven gas that has undergone the desulfurization step, and an ammonium sulfate mother liquor that is the diluted sulfuric acid that has absorbed ammonia are concentrated to obtain an ammonium sulfate crystal. The first ammonium sulfate crystallizing apparatus includes two systems of ammonium sulfate crystallizers each including a first ammonium sulfate crystallizer and a second ammonium sulfate crystallizer, and the first ammonium sulfate crystallizer stores the first ammonium sulfate crystal. A first evaporating tank, a first heater for heating the ammonium sulfate mother liquor, a first evaporating tank for evaporating the water contained in the ammonium sulfate mother liquor, and a first for condensing the water evaporated from the first evaporating tank. A condenser, a first separator obtained by solid-liquid separation of the ammonium sulfate mother liquor which has been heated and concentrated to obtain an ammonium sulfate crystal having a first particle size, and a first filtrate separated by the first separator And a first filtrate supply pipe that returns the first ammonium sulfate crystallization tank to the first ammonium sulfate crystallization tank. The ammonium sulfate crystallization apparatus comprises: a second ammonium crystallization tank that stores the ammonium sulfate mother liquor; a second heater that heats the ammonium sulfate mother liquor; and a second evaporation tank that evaporates water contained in the ammonium sulfate mother liquor. A second separator for solid-liquid separation of the ammonium sulfate mother liquor concentrated by heating to obtain an ammonium sulfate crystal having a second particle size, and a part of the second filtrate separated by the second separator A second filtrate supply pipe for supplying the first ammonium sulfate crystallizer to the first ammonium sulfate crystallizer, and a third filtrate supply pipe for returning the remainder of the second filtrate to the second ammonium sulfate crystallizer. In the ammonium sulfate production facility,
Without providing the second filtrate supply pipe, all the second filtrate is returned to the second ammonium sulfate crystallization tank by the third filtrate supply pipe, and obtained by the second condenser. An ammonium sulfate production facility comprising an ammonium sulfate condensed water supply pipe for supplying a part of the produced ammonium sulfate condensed water to the second ammonium sulfate crystallization tank.
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