專利名稱：農(nóng)用碳酸氫銨生產(chǎn)碳化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氮肥的生產(chǎn)技術(shù)，尤其涉及碳酸氫銨生產(chǎn)中碳化工藝。
目前，我國NH4HCO3的生產(chǎn)工藝基本相同，文獻(xiàn)“合成氨工藝”(化學(xué)工業(yè)出版社1985年版)，CN1009357中提到NH4HCO3的生產(chǎn)工藝，主要由造氣、脫硫、變換、碳化、精練、壓縮、合成等工藝步驟，原料煤在煤氣發(fā)生爐中經(jīng)過高溫?zé)峤獍l(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)除生成大量的CO、CO2、H2外，還伴隨H2S、HCN有害氣體的生成，當(dāng)原料煤質(zhì)量差時，半水煤氣中HCN含量高達(dá)0.6克/米3(壓力為0.025Mpa)，經(jīng)過脫硫變換后，HCN含量仍然可達(dá)0.05克/米3(壓力為0.025Mpa)。生產(chǎn)中由于設(shè)備和管道的電化學(xué)腐蝕，鐵離子(Fe2+、、Fe3+)會不斷地進(jìn)入碳化系統(tǒng)濃氨水中，鐵離子在還原氣氛的氨水溶液中主要以Fe2+的化合物或絡(luò)合物形式存在，來自變換氣中的HNC氣體進(jìn)入碳化系統(tǒng)被濃氨水吸收發(fā)生如下電離。
然后CN-與氨水中Fe2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)4-在溫度為30～45℃氨水系統(tǒng)中非常穩(wěn)定并發(fā)生如下反應(yīng)
隨著NH4HCO3的結(jié)晶析出，F(xiàn)e2[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，貯存中Fe2[Fe(CN)6]隨著水份外滲而向外滲到外表面與空氣中的氧接觸很快發(fā)生如下反應(yīng)
由于上述原因，致使NH4HCO3在貯存中顏色逐漸發(fā)藍(lán)，嚴(yán)重者包裝袋外面亦為蘭色。因而達(dá)不到NH4HCO3外觀為白色或微灰色的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，給銷售帶來很大的困難，嚴(yán)重影響生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益。不少廠家為此蒙受了較大的經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明的目的是提供一種提高NH4HCO3外觀質(zhì)量，防止NH4HCO3貯存中外觀質(zhì)量發(fā)生變化的碳化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過下列步驟實(shí)現(xiàn)的。
一種NH4HCO3生產(chǎn)碳化工藝，它包括將濃氨水吸收變換氣中的CO2，產(chǎn)生結(jié)晶的NH4HCO3懸浮液，再經(jīng)稠厚器，離心分離而得到成品NH4HCO3，其中還包括向濃氨水中通入液氯以氧化[Fe(CN)6]4-，控制濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度≤150毫克/升，最好控制[Fe(CN)6]4-濃度≤132.6毫克/升。系統(tǒng)中每降低1千克[Fe(CN)6]4-需通液氯為3-11千克，最好為3.8～8.99千克。
液氯的通入量要嚴(yán)格控制。每降低1千克[Fe(CN)6]4-通入液氯量超過11千克時，會引起管道腐蝕，低于3千克則達(dá)不到控制[Fe(CN)6]4-的效果。
本發(fā)明的積極效果是有效地破壞了碳化系統(tǒng)濃氨水中的[Fe(CN)6]4-，進(jìn)而阻止了Fe4[Fe(CN)6]3的生成，防止了產(chǎn)品NH4HCO3發(fā)藍(lán)現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，保證了產(chǎn)品的銷售。
通入液氯氧化反應(yīng)機(jī)理
由于上述反應(yīng)進(jìn)行使[Fe(CN)6]4-→Fe2++6CN-平衡向右移動從而降低濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度。濃氨水中[Fe(CN)6]4-含量的分析方法如下取碳化系統(tǒng)中濃氨水過濾，取濾液10毫升，酸化至PH＝2-3，加30%H2O22毫升煮沸5分鐘，轉(zhuǎn)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毫升抗壞血酸，5毫升緩沖液，1毫升1.10-菲羅林溶液用蒸餾水定容，搖勻，靜止15分鐘，按照GB9739-88標(biāo)準(zhǔn)和“鐵測定通用方法”(《化學(xué)試劑》)，用721分光光度計(jì)，測得Fe2+濃度[Fe2+]由[Fe2+]算出[Fe(CN)6]4-的濃度為[Fe(CN)6]4-濃度＝ 212/56 ×50×[Fe2+]＝189.2·[Fe2+](毫克/升)212-[Fe(CN)6]4-摩爾質(zhì)量56-Fe2+的原子量50-容量瓶體積毫升數(shù)[Fe2+]-Fe2+濃度(毫克/毫升)
生產(chǎn)中定時對碳化系統(tǒng)濃氨水中的[Fe(CN)6]4-濃度進(jìn)行分析，然后確定系統(tǒng)濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)△[Fe(CN)6]4-，由系統(tǒng)中濃氨水體積V可算出系統(tǒng)濃氨水中需除去[Fe(CN)]4-總量MM＝△Fe(CN)6]4-·V根據(jù)每除去1千克[Fe(CN)6]4-需3-11千克液氯的原則，以每小時5-10千克的速度向系統(tǒng)濃氨水中通入液氯，嚴(yán)格控制[Fe(CN)6]4-含量≤150毫克/升。
本發(fā)明可通過下列實(shí)施例進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1，按照上述分析方法測得濃氨水中[Fe(CN)6]4-含量為160毫克/升，系統(tǒng)濃氨水總體積為926087升，以每小時104千克量向濃氨水通液氯，當(dāng)用磅稱所稱的液氯減少量為138.9千克時，取樣按照上述分析方法測得[Fe(CN)6]4-含量為145毫克/升，[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)為160-145＝15毫克/升，系統(tǒng)濃氨水中[Fe(CN)6]4-降低總量為15×10-6×926087＝13.89(千克)。每除去1千克[Fe(CN)4]4-所消耗液氯量為138.9/13.89 ＝10(千克)實(shí)施例2，步驟與實(shí)施例1相同。
分析濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度為104.10毫克/升，通入液氯量為48千克，[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)為104.1-99.40＝4.7(毫克/升)氨水系統(tǒng)中總[Fe(CN)6]4-降低量為926087×4.7×10-6＝4.35(千克)，每除去1千克[Fe(CN)6]4-消耗液氯量為48/415 ＝11.03(千克)實(shí)施例3，步驟與實(shí)施例1相同。
分析濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度為104.10毫克/升，通入液氯量為95千克，氨水中[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)為104.10-92.70＝11.4(毫克/升)，氨水中[Fe(CN)6]4-降低總量為926087×11.40×10-6＝10.5(千克)，每除去1千克[Fe(CN)6]4-消耗液氯量為45/10.56 ＝8.99(千克)實(shí)施例4，步驟與實(shí)施例1相同。
分析得濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度為132.6毫克/升，向系統(tǒng)濃氨水中通入液氯量為50千克，[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)為132.6-123.0＝9.6(毫克/升)。[Fe(CN)6]4-降低總量為926087×9.6×10-6＝8.89(千克)，每除去1千克[Fe(CN)6]4-消耗液氯量為50/8.89 ＝5.62(千克)
實(shí)施例5，步驟與實(shí)施例1相同。
分析得濃氨水中[Fe(CN)6]4-濃度為110毫克/升，向系統(tǒng)濃氨水中通入液氯為75千克，測得[Fe(CN)6]4-濃度降低數(shù)為110-89.0＝21.0(毫克/升)[Fe(CN)6]4-降低總量為926087×21.0×10-6＝19.45(千克)，每除去1千克[Fe(CN)6]4-消耗液氯量為75/19.45 ＝3.86(千克)經(jīng)過液氯處理生產(chǎn)的NH4HCO3產(chǎn)品為白色，且存放時間一年后，沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)藍(lán)現(xiàn)象，而未經(jīng)液氯處理所得NH4HCO3外層很快變籃，嚴(yán)重時產(chǎn)品存放一天就發(fā)現(xiàn)有監(jiān)色細(xì)沫產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種NH4HCO3生產(chǎn)碳化工藝，包括濃氨水吸收變換氣中二氧化碳產(chǎn)生結(jié)晶的NH4HCO3懸浮液，再經(jīng)稠厚器，離心分離而得到成品NH4HCO3其特征在于它還包括向濃氨水中通入液氯，通入量為每降低1千克[Fe(CN)6]4-需3-11千克液氯，控制[Fe(CN)6]4-濃度≤150毫克/升。
2.一種如權(quán)利要求1所述NH4HCO3生產(chǎn)碳化工藝，其特征在于控制[Fe(CN)6]4-濃度＜132.2毫克/升。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的NH4HCO3生產(chǎn)碳化工藝，其特征在于每降低1千克[Fe(CN)6]4-需加液氯量為3.86-8.99千克。
全文摘要
本發(fā)明提供一種NH[Fe(CN)Cl2CNO從而達(dá)到降低[Fe(CN)
文檔編號C05C3/00GK1075132SQ9211506
公開日1993年8月11日 申請日期1992年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月25日
發(fā)明者萬培坤, 王延嶺 申請人:萬培坤, 王延嶺