[發明專利]用于制堿工業的氨氣制取裝置及制取方法

有效

• 申請號: 201710800542.0
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107572550B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 魏華春;王軍;袁俊生;鄭曉冰;郭小甫;劉杰
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C01C1/02
• 分類號: C01C1/02
• 代理公司: 13126 石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 雷瑩

1.一種用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：包括具有進料口和出料口以及出氣口的殼體，以及設于所述進料口和所述出料口之間的物料輸送通道內的輸送部，在動力裝置的驅使下，所述輸送部可將所述進料口處的物料滾動的導流至所述出料口；還包括沿所述物料輸送通道輸送方向設置的多個反應段，以及對應于各所述反應段而設于所述殼體上的、以將各所述反應段分割成高溫反應段和低溫反應段的加熱部和降溫部；

因各所述反應段中的所述加熱部和降溫部的設置，而于所述進料口和出料口之間形成了沿所述物料輸送通道輸送方向交替布置的所述高溫反應段和所述低溫反應段，并沿物料輸送方向任意相鄰的兩個所述高溫反應段形成反應溫差，且所有奇數位的高溫反應段反應溫度相同，所述偶數位的高溫反應段反應溫度相同，而奇數位高溫反應段反應溫度高于偶數位高溫反應段反應溫度。

2.根據權利要求1所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：所述輸送部為具有螺旋葉片的輸送軸。

3.根據權利要求2所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：對應于所述低溫反應段、于所述輸送軸上設置有導流部，于所述導流部的中部設置有固體物料通道，于所述導流部的外周面與所述殼體間構成有氣體流體通道。

4.根據權利要求3所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：沿所述物料輸送方向、所述氣體流體通道具有不同的孔徑而使得所述氣體流體通道的進口小于出口。

5.根據權利要求1所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：所述加熱部包括外套于所述殼體外周面上的第一換熱殼體，于所述第一換熱殼體和所述殼體之間形成有與流體介質相連通的第一流體通道，所述流體介質為熔鹽或無氧氣體。

6.根據權利要求1所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：所述降溫部包括外套于所述殼體外周面上的第二換熱殼體，于所述第二換熱殼體和所述殼體之間形成有與冷卻水相連通的第二流體通道。

7.根據權利要求1所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：所述高溫反應段的反應溫度為200℃～338℃。

8.根據權利要求1所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：于所述進料口處的物料輸送通道處形成有預加熱段。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，其特征在于：沿所述物料輸送方向、所述出氣口設于所述進料口上游的殼體上。

10.一種用于制堿工業的氨氣制取方法，其特征在于：所述氨氣制取方法基于權利要求1至9中任一項所述的用于制堿工業的氨氣制取裝置，并包括以下步驟：

a、將NH₄Cl結晶及粒徑≤0.20毫米的石灰石物料經由進料口加入至物料輸送通道內并由輸送部進行輸送；

b、物料在高溫反應段一部分NH₄Cl(s)分解生成NH₃(g)和HCl(g)，而HCl(g)與CaCO₃反應生成CO₂(g)、H₂O(g)的混合氣體以及CaCl₂(s)；另一部分NH₄Cl(s)升華NH₄Cl(g)；

c、步驟b中未盡反應的NH₄Cl(g)、NH₃(g)、HCl(g)以及CaCO₃(s)在低溫反應段進行降溫處理，使得NH₄Cl(g)、NH₃(g)、HCl(g)重新合成NH₄Cl(s)；

d、循環b步驟和c步驟，直至物料中的NH₄Cl(s)與CaCO₃(s)完全反應后結束后，CaCl₂經由出料口排出，NH₃(g)、CO₂(g)和H₂O(g)經由出氣口排出，CaCO₃(s)經由出料口排出。