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    蒸發結晶技術之雙氰胺的生產工藝
    發表日期:2018/4/1 14:12:52 瀏覽次數:1389

    1雙氰胺生產原理及主要反應方程式

    ⑴電石和氮氣反應生產石灰氮

    CaC2+N2=CaCN2+C

    ⑵石灰氮水解反應

    2CaCN2+2H2O=Ca(HCN2)2+Ca(OH)2

    Ca(HCN2)2+2H2O=2H2CN2+Ca(OH)2

    ⑶氰胺氫鈣液脫鈣

    Ca(HCN2)2+2H2O+CO2=2H2CN2+CaCO3

    ⑷氰胺聚合

    2H2CN2=(H2CN2)2

    2 生產工藝流程

    石灰氮由石灰氮車間氣流輸送至雙氰胺車間石灰氮貯斗,經加料螺旋加入立式水解槽,與母液在臥式水解槽內水解反應完全后放入水解液中間罐,再經過濾、洗滌分離,濾液由泵打入脫鈣塔。而濕渣(含濕量70%)則排至渣場,供下一步綜合利用。

    水解濾液與二氧化碳氣體在脫鈣塔內進行脫鈣反應,至脫鈣液PH值達到7.5~8。放料至脫鈣液中間溶解罐,加入粉灰,調節脫鈣液PH值在10~11,靜置后再進行過濾和洗滌,濾液及洗滌液放入氰氨液罐,濾渣則排入渣場。

    用泵將氰氨液打入聚合罐,通過夾套蒸汽進行加熱,控制聚合反應溫度在65~75℃,然后用泵將聚合液打入結晶罐進行冷卻結晶。結晶罐冷凍水由冷水機組提供。

    結晶液放入結晶中間罐,由離心機進行甩干脫水,母液用泵打至母液高位槽。濕成品則送入濕成品貯槽,烘干后包裝入庫。

    3國內雙氰胺生產工藝技術比較

    雙氰胺生產有“三步法”與“四步法”兩種工藝,四步法指雙氰胺生產操作按流程分為水解、脫鈣、聚合和結晶四個主要工序,則三步法則將水解與脫鈣兩個工序合并同時進行。與四步法生產工藝相比,區別在于:⑴三步法雖然流程短,但水解脫鈣過程均為入熱反應,反應放熱量大,有可能增加副反應而影響產品質量。⑵三步法只能采用間歇操作方式,產量較低。⑶四步法工藝中,水解工序產生的生產廢渣為石灰氮渣,其主要成份為氫氧化鈣,而脫鈣工序產生的生產廢渣主要成份為碳酸鈣。而三步法中,生產廢渣主要成份為碳酸鈣。

    目前國內大部分生產企業均采用四步法生產工藝。在雙氰胺技術改造中,主要對二、三工段進行改、擴建,同時也針對水解和脫鈣工序廢渣不同物性,開發研究廢渣的環保綜合利用問題。

    渣的過濾洗滌是目前雙氰胺生產首要的瓶頸問題。生產1噸雙氰胺約產生7噸的水解渣(主要成份為氫氧化鈣)和3噸的脫鈣渣(主要成份為碳酸鈣)。由于雙氰胺生產廢渣粒度細、堿性高,粘度大,特別是水解渣中的氫氧化鈣易在空氣中與二氧化碳反應而結鈣,堵塞過濾介質,因此長期以來雙氰胺渣的過濾洗滌一直是雙氰胺生產中的難題。

    目前國內雙氰胺生產系統中,水解渣和脫鈣渣過濾均采用砂濾槽真空抽濾方式,存在主要問題是:⑴裝置過濾能力不足;⑵分離效果差,濾渣的含濕量超過55%;⑶洗滌效果差,水解渣中氰氨殘余量達1.63%(濕基)、脫鈣渣中氰氨殘余量達1.83%(濕基)。渣過濾洗滌效果差,嚴重影響雙氰胺產品的消耗和產品收率,渣中殘余的雙氰胺及氰胺造成氨氮超標,同時渣揮發出強烈的刺激性氣味,制約著雙氰胺渣的環保綜合應用。


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