1雙氰胺生產(chǎn)原理及主要反應(yīng)方程式
⑴電石和氮?dú)夥磻?yīng)生產(chǎn)石灰氮
CaC2＋N2＝CaCN2＋C
⑵石灰氮水解反應(yīng)
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(chǎn)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(jīng)加料螺旋加入立式水解槽，與母液在臥式水解槽內(nèi)水解反應(yīng)完全后放入水解液中間罐，再經(jīng)過(guò)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(chǎng)，供下一步綜合利用。
水解濾液與二氧化碳?xì)怏w在脫鈣塔內(nèi)進(jìn)行脫鈣反應(yīng)，至脫鈣液PH值達(dá)到7.5～8。放料至脫鈣液中間溶解罐，加入粉灰，調(diào)節(jié)脫鈣液PH值在10～11，靜置后再進(jìn)行過(guò)濾和洗滌，濾液及洗滌液放入氰氨液罐，濾渣則排入渣場(chǎng)。
用泵將氰氨液打入聚合罐，通過(guò)夾套蒸汽進(jìn)行加熱，控制聚合反應(yīng)溫度在65～75℃，然后用泵將聚合液打入結(jié)晶罐進(jìn)行冷卻結(jié)晶。結(jié)晶罐冷凍水由冷水機(jī)組提供。
結(jié)晶液放入結(jié)晶中間罐，由離心機(jī)進(jìn)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(kù)。
3國(guó)內(nèi)雙氰胺生產(chǎn)工藝技術(shù)比較
雙氰胺生產(chǎn)有“三步法”與“四步法”兩種工藝，四步法指雙氰胺生產(chǎn)操作按流程分為水解、脫鈣、聚合和結(jié)晶四個(gè)主要工序，則三步法則將水解與脫鈣兩個(gè)工序合并同時(shí)進(jìn)行。與四步法生產(chǎn)工藝相比，區(qū)別在于：⑴三步法雖然流程短，但水解脫鈣過(guò)程均為入熱反應(yīng)，反應(yīng)放熱量大，有可能增加副反應(yīng)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。⑵三步法只能采用間歇操作方式，產(chǎn)量較低。⑶四步法工藝中，水解工序產(chǎn)生的生產(chǎn)廢渣為石灰氮渣，其主要成份為氫氧化鈣，而脫鈣工序產(chǎn)生的生產(chǎn)廢渣主要成份為碳酸鈣。而三步法中，生產(chǎn)廢渣主要成份為碳酸鈣。
目前國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)企業(yè)均采用四步法生產(chǎn)工藝。在雙氰胺技術(shù)改造中，主要對(duì)二、三工段進(jìn)行改、擴(kuò)建，同時(shí)也針對(duì)水解和脫鈣工序廢渣不同物性，開(kāi)發(fā)研究廢渣的環(huán)保綜合利用問(wèn)題。
渣的過(guò)濾洗滌是目前雙氰胺生產(chǎn)首要的瓶頸問(wèn)題。生產(chǎn)1噸雙氰胺約產(chǎn)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(chǎn)廢渣粒度細(xì)、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(yīng)而結(jié)鈣，堵塞過(guò)濾介質(zhì)，因此長(zhǎng)期以來(lái)雙氰胺渣的過(guò)濾洗滌一直是雙氰胺生產(chǎn)中的難題。
目前國(guó)內(nèi)雙氰胺生產(chǎn)系統(tǒng)中，水解渣和脫鈣渣過(guò)濾均采用砂濾槽真空抽濾方式，存在主要問(wèn)題是：⑴裝置過(guò)濾能力不足；⑵分離效果差，濾渣的含濕量超過(guò)55％；⑶洗滌效果差，水解渣中氰氨殘余量達(dá)1.63％（濕基）、脫鈣渣中氰氨殘余量達(dá)1.83％（濕基）。渣過(guò)濾洗滌效果差，嚴(yán)重影響雙氰胺產(chǎn)品的消耗和產(chǎn)品收率，渣中殘余的雙氰胺及氰胺造成氨氮超標(biāo)，同時(shí)渣揮發(fā)出強(qiáng)烈的刺激性氣味，制約著雙氰胺渣的環(huán)保綜合應(yīng)用。