一、氯化铵物理性质
氯化铵是无色晶体或白色结晶性粉末,易溶于水,具有吸湿性。味咸。易溶于水,微溶于乙醇。
表一 氯化铵在水中的溶解度
温度℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
溶解度(g/100g水) | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.2 | 60.2 | 65.6 | 71.3 | 77.3 |
表二 氯化铵水溶液下列浓度的沸点
浓度(g/100g水) | 6.5 | 13 | 19 | 25 | 30 | 40 | 56 | 88 |
沸点(℃) | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 107 | 110 | 115 |
二、氯化铵高效蒸发结晶工艺简介
在化肥工业、稀土生产、氨基酸(如甘氨酸)生产和农药生产等的过程中都会产生一定量的氯化铵废水。各个行业产生的虽然都为氯化铵废水,但是其中的杂质含量又不同。由于氯化铵溶解度随温度变化较大,氯化铵蒸发的工艺一般采用双效或者三效蒸发浓缩,之后再进入Oslo冷却结晶器冷却至40℃左右析出氯化铵晶体。该种工艺已经很成熟,该种工艺的母液回流量较大。若氯化铵进料浓度较低,双效蒸发器或者三效蒸发器一般采用传热系数高,蒸发强度大,动力消耗低的降膜蒸发器。通过蒸发浓缩的氯化铵溶液再进入Oslo冷却结晶器冷却结晶,晶浆物料通过泵送至稠厚器缓冲,增稠后的物料进入双级活塞推料离心机进行离心分离,结晶产品去干燥,离心母液进入母液罐,再通过母液泵进入蒸发器继续蒸发浓缩。
氯化铵结晶采用多效蒸发浓缩加冷却结晶工艺蒸汽消耗量较大,能耗较高。在一定浓度范围的蒸发浓缩可采用MVR蒸发器蒸发浓缩。参照氯化铵溶液的沸点升高值,浓度在30%以下时可考虑采用MVR蒸发器蒸发浓缩一定的水,剩余氯化铵溶液再通过多效蒸发器蒸发浓缩。此工艺方案虽然流程较长,设备较多,一次性投资较大,但是从节能环保方面考虑,该工艺方案有很大的可操作性。
由于不同行业产生的氯化铵废水溶液杂质成分相差较大,在选择不同蒸发工艺时要对氯化铵废水进行沸点升高、COD等数据的测定,以便选择更合理的蒸发工艺方案。
在氯化铵蒸发蒸发工艺设计时,尽量采用低于120℃的蒸发温度,在高于该温度下的蒸发温度下TA2的腐蚀程度加大,若高于此温度需采用TA10。氯化铵蒸发设备与物料和二次蒸汽接触的部分应全部采用钛材,若冷凝器采用间接冷凝器尽量选用钛材,也可以选用2205双相钢,若冷凝器采用直接冷凝器冷凝可选用玻璃钢或者316L不锈钢材质。