弗萨姆法

氨水 图片来自企业库

弗萨姆法 (Phosam process)是指收氨工艺的方法之一。它以磷酸为吸收液，吸收焦炉煤气中氨，经解吸、精馏制取无水氨。该法是美国钢铁公司在20世纪60年代开发的，1988年后，中国在一些焦化厂相继采用。

• 中文名：弗萨姆法
• 外文名：Phosam process
• 领   域：工程技术
• 学   科：冶金工程

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简介

弗萨姆法(Phosam process)是指收氨工艺的方法之一。它以磷酸为吸收液，吸收焦炉煤气中氨，经解吸、精馏制取无水氨。该法是美国钢铁公司在20世纪60年代开发的，1988年后，中国在一些焦化厂相继采用。

设备

弗萨姆法的主要设备为弗萨姆吸氨塔和无水氨精馏塔。弗萨姆吸氨塔为两段式空喷塔，塔下部设煤气入口，顶部有煤气出口。上部设有捕雾层。每个吸收段上部装有多个喷嘴的环状喷酒装置。两吸收段间用带有升气管跳断塔盘分开，断塔盘上装有溢流管和集液槽。吸收液经喷嘴均匀地喷入塔内，吸收煤气中的氨后，落入断塔盘的集液槽中。大部分吸收液在本吸收段内循环。多余的吸收液流入下吸收段，吸收煤气中的氨后，由出口排出。无水氨精馏塔多为用超低碳不锈钢制作的板式精馏塔。塔板为穿流式大孔筛板，也有采伟泡罩塔的。塔内操作压力为1.57MPa。浓氨水自塔中段进入。塔底部有蒸汽进口，蒸汽压力稍大于1.57MPa，塔顶有氨气出口和液氨回流口，塔底有废水出口，在中部塔板位置设油引出口。

工艺原理

磷酸对氨的吸收有选择性，因此能生产高纯度的无水氨。磷酸的三个氢原子在水溶液中被氨离子逐步置换，在常温条件下形成牢固的(NH4)2HPO4，在高温条件下(NH4)2HPO4能释放出氨分子。

工艺流程

焦炉煤气从弗萨姆吸氨塔下段进入，自上段排出，与从塔上段喷淋的磷酸溶液逆流接触，煤气中的氨被磷酸吸收。回收氨的效率大于99%。从塔上部喷淋的磷酸，浓度为30%，氨与磷酸的分子摩尔比为1.25。磷酸溶液吸氨后形成的富液，从塔下段排出。富液中的氨与磷酸的分子摩尔比为1. 75，pH值为7-8。富液经除焦油器、换热器入闪蒸器，在闪蒸器内蒸出极少量的二氧化碳、硫化氢和氰化氢等酸性气体。酸性气体引入弗萨姆吸氨塔前的煤气管。闪蒸出酸性气体的富液用泵送入冷凝器，换热升温到175℃，进入氨汽提塔。氨汽提塔下部供入压力为1.57Mpa蒸汽，在高温下解吸富液中的氨，氨气从塔顶排出，经冷凝、冷却成为浓氨水。氨汽提塔下部徘出的贫液经换热、冷却进入弗萨姆吸氨塔循环使用。含氨48-20%的浓氨水用泵送入无水氨精馏塔中部，被从下部供入的压力为1.57Mpa的蒸汽精馏成为99.8%氨气，从塔顶排出，冷凝后成为99.8%的无水氨产品，一部分用回流泵送入无水氨精馏塔作回流；一部分送入无水氨接受槽。塔底排出的200℃含氨0.1%的废水可送入蒸氨设备，回收残余氨。

为防止酸性气体进入无水氨精馏塔，在浓氨水槽内加入氢氧化钠进行中和。