一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器的制作方法

本技术涉及废酸资源化利用，具体为一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器。

背景技术：

1、作为硫酸生产和消费大国，随着硫酸消费量的不断增加，产生的废硫酸总量也逐年增加，废硫酸的资源化回收和利用也备受关注。

2、我国废硫酸存在废硫酸来源广，行业分散，废硫酸总量大，浓度低，杂质含量高，且废硫酸大多含有机物，直接利用较为困难等特点。

3、目前废硫酸处理主要有：废硫酸浓缩、高温裂解、萃取、结晶、化学中和、化学氧化等。其中，常规利用液氨和废硫酸中和反应合成硫酸铵的过程，需采用后续的蒸发工序得到硫酸铵产品，存在能耗大，运行成本高，投资成本大，经济效益低等缺点；同时液氨和稀硫酸中和反应器往往存在液氨分布不均，局部出现反应热过多，氨逃逸严重，系统周围氨气味道较浓，易造成环境污染等缺点。

技术实现思路

1、本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

2、本实用新型的目的在于提供一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，解决上述背景技术中提出的问题。

3、一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，该反应器包括反应喷淋塔，液氨的输出端通过扰动喷射泵与液氨分布器相连，所述的液氨分布器位于反应器的底部，所述反应喷淋塔的中部设有鼓风机，所述反应器的底部通过浆液循环泵与反应器上部的浆液喷淋层相连。

4、本实用新型技术方案中：反应器的底部和浆液循环泵相连的管道还与废硫酸的输出管道相连。

5、本实用新型技术方案中：反应器底部还设有输出端，该输出端通过硫酸铵浆液泵与过滤机相连。

6、本实用新型技术方案中：过滤机的液体输出端与反应器的中部相连。

7、本实用新型技术方案中：反应器的顶部设有尾气出口。

8、在一些具体的技术方案中，具体内容如下：

9、一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，该反应器包括反应喷淋塔，浆液循环泵，硫酸铵输送泵，扰动喷射泵，鼓风机，液氨分布器，浆液喷淋层。

10、所述循环浆液泵入口管线上加入废稀硫酸，含有废硫酸的循环浆液从所述反应喷淋塔上部喷淋层进入塔内，液氨通过所述扰动喷射泵进入反应喷淋塔底部，通过液体分布器均匀分布。利用所述扰动喷射泵对塔底的含固浆液进行搅拌，使浆液中的硫酸铵晶体处于悬浮状态，同时避免了因液氨分布不均，导致反应喷淋塔局部反应剧烈，产生的热量来不及移除，发生水锤和氨逃逸等现象。

11、废硫酸和液氨在塔底发生中和反应时，会释放大量反应热，通过所述鼓风机向反应喷淋塔鼓入充足的空气，塔内的反应热和水分随空气去尾气洗涤塔，从而控制塔内温度并保持系统水平衡，实现废水零排放。

12、当所述反应喷淋塔底硫酸铵含固量达到一定值后，利用硫酸铵输送泵将硫酸铵溶液输送至过滤机，得到工业级硫酸铵产品，滤液则通过滤液输送泵输送至所述反应喷淋塔内。

13、本实用新型技术方案中：利用所述鼓风机向所述反应喷淋塔内液面上方鼓入空气，塔内的反应热和水分随空气排放，不仅对反应喷淋塔进行降温，同时也实现了废水零排放。

14、本实用新型技术方案中：所述废稀硫酸浓度需不低于60％，若浓度过低，硫酸与液氨的反应热不够蒸发原料带进入的水分，且进反应喷淋塔的稀硫酸需进行预处理分离掉其中的杂质，与液氨反应生成的硫酸铵需满足工业级产品。

15、本实用新型技术方案中：在所述扰动喷射泵入口管线上加液氨。

16、本实用新型技术方案中：在所述扰动喷射泵代替了搅拌器，使浆液中的硫酸铵晶体处于悬浮状态，避免了塔底结晶板结的问题，也避免了使用搅拌器搅拌带来的氨气泄漏问题。

17、本实用新型技术方案中：在所述浆液循环泵入口管线上加入废稀硫酸。

18、本实用新型技术方案中：所述反应喷淋塔底部设置液体分布器，反应喷淋塔上部设置循环浆液喷淋层。

19、本实用新型技术方案中：当所述反应喷淋塔底硫酸铵含固量达到一定值后，利用所述硫酸铵输送泵将硫酸铵溶液输送至硫酸铵过滤机，得到硫酸铵产品，滤液则通过滤液输送泵输送至所述反应喷淋塔内。

20、本实用新型的有益效果：

21、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

22、1)重点解决了废硫酸资源化回收利用中，尤其是制硫酸铵过程中能耗大，运行成本高，投资成本大，经济效益低等问题；

23、2)解决了硫氨中和反应局部反应热大而发生水锤和氨逃逸现象等问题；

24、3)系统水平衡，无需外排废水，解决了废硫酸资源化利用过程中废水零排放的问题；

25、4)控制浆液ph和反应喷淋塔内温度，有效解决了氨逃逸带来的环境问题；

26、5)扰动喷射泵搅拌，避免了使用搅拌器搅拌带来的氨气泄漏问题。

技术特征：

1.一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，其特征在于：该反应器包括反应喷淋塔(1)，液氨的输出端通过扰动喷射泵(4)与液氨分布器相连，所述的液氨分布器位于反应器的底部，所述反应喷淋塔(1)的中部设有鼓风机，所述反应器的底部通过浆液循环泵(2)与反应器上部的浆液喷淋层(7)相连。

2.根据权利要求1所述的稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，其特征在于：反应器的底部和浆液循环泵(2)相连的管道还与废硫酸的输出管道相连。

3.根据权利要求1所述的稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，其特征在于：反应器底部还设有输出端，该输出端通过硫酸铵浆液泵(3)与过滤机相连。

4.根据权利要求3所述的稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，其特征在于：过滤机的液体输出端与反应器的中部相连。

5.根据权利要求3所述的稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，其特征在于：反应器的顶部设有尾气出口。

技术总结本技术公开了一种稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，该反应器包括反应喷淋塔，液氨的输出端通过扰动喷射泵与液氨分布器相连，所述的液氨分布器位于反应器的底部，所述反应喷淋塔的中部设有鼓风机，所述反应器的底部通过浆液循环泵与反应器上部的浆液喷淋层相连。本技术提供了一种经济，简单的稀硫酸与液氨反应硫酸铵自浓缩喷淋反应器，不但处理了硫酸废水，实现了系统水平衡，还避免发生水锤和氨逃逸等现象；同时，大大降低了运行成本和能耗，减少了投资成本，解决了利用中和法处理硫酸废水经济效益低的问题。技术研发人员：李娟,张刚,周亮,朱杰受保护的技术使用者：中石化南京工程有限公司技术研发日：20231107技术公布日：2024/7/23