تولید سولفات آمونیوم

آمونیوم سولفات (که گاهی به طور مخفف AS یا AMS نامیده می شود) بیش از 150 سال است که تولید می شود. در ابتدا این ماده با استفاده از آمونیاکی که در طی فرایند تولید گاز زغال سنگ یا از آمونیاکی که از کک های زغال سنگی که برای تولید فولاد استفاده می شد، تولید می گردید.

تولید سولفات آمونیوم از طریق واکنش بین اسید سولفوریک و آمونیاک گرم شده صورت می گیرد. اندازه دانه های این ماده از طریق کنترل شرایط تولید سولفات آمونیوم تعیین می شود. در فرایند تولید زمانی که اندازه ذرات مورد نظر حاصل شد، دانه های گرانول سولفات آمونیوم گرانوله، خشک شده و  برای سایز بندی غربال می شوند.

خرید سولفات آمونیوم از تأمین کنندگان ایرانی

تولید سولفات آمونیوم به چه صورت است؟

تولید سولفات آمونیوم یک فرآیند شیمیایی است که از گازهای آمونیاک (NH3) و دی‌اکسید گوگرد (SO2) به عنوان مواد اولیه آغاز می‌شود. این فرآیند در مقیاس صنعتی انجام می‌شود و به‌صورت خلاصه در مراحل زیر توضیح داده می‌شود:

1. تهیه آمونیاک:

آمونیاک یک گاز با فرمول شیمیایی NH3 است و به عنوان یکی از مواد اولیه تولید سولفات آمونیوم استفاده می‌شود. آمونیاک معمولاً از گاز طبیعی یا فرآیندهای تفکیک نیتروژن هوا تولید می‌شود.

2. تهیه دی‌اکسید گوگرد:

دی‌اکسید گوگرد (SO2) نیز به عنوان ماده اولیه در تولید سولفات آمونیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. SO2 ممکن است از سوخت‌های فسیلی یا فرآیندهای شیمیایی به دست آید.

3. تشکیل سولفات آمونیوم:

در این مرحله، آمونیاک و دی‌اکسید گوگرد به یک واکنش شیمیایی تحت دما و فشار مناسب تحت عنوان واکنش Haber-Bosch واکنش می‌دهند. این واکنش به صورت زیر است:

NH3 + SO2 → (NH4)2SO4

در این واکنش، گاز آمونیاک به یون آمونیوم (NH4+) تبدیل می‌شود و با گاز دی‌اکسید گوگرد به یون سولفات (SO4^2-) واکنش می‌دهد.

4. تصفیه و خشک کردن:

محصول نهایی به‌صورت محلول حاوی سولفات آمونیوم تولید می‌شود. سپس از این محلول از طریق فرآیندهای تصفیه و خشک کردن سولفات آمونیوم گرانوله تهیه می‌شود.

5. بسته‌بندی و عرضه:

سولفات آمونیوم گرانوله به عنوان کود کشاورزی و یا به عنوان ماده اولیه در صنایع مختلف بسته‌بندی و به بازار عرضه می‌شود.

تولید سولفات آمونیوم یک فرآیند پیچیده و صنعتی است که نیاز به تجهیزات و فرآیندهای دقیق دارد تا محصول نهایی با کیفیت تولید شود. این محصول به عنوان یک منبع اصلی نیتروژن و گوگرد در کشاورزی و صنایع شیمیایی بسیار مهم است.

انواع تولید سولفات آمونیوم

سولفات آمونیوم بطور کلی از دو روش مختلف تولید می شود.  بخشی از تولیدات سولفات آمونیوم حاصل فرآیندهایی که در آنها تولید سولفات آمونیوم گرانوله سولفامون هدف اصلی نبوده و این ماده بصورت محصول جانبی بدست آمده است. از جمله آنها فرآیند می توان به فرایند  تولید کاپرولاکتام و متیل متاکریلات اشاره نمود.

دسته دوم شامل فرآیندهایی است که تولید سولفات آمونیوم هدف اصلی می باشد و سولفات امونیوم بعنوان محصولات اصلی واکنش در نظر گرفته می شوند.. در منابع و مراجع معتبر دو فرآیند اصلی شناسایی شده است که مهمترین آنها واکنش مستقیم آمونیاک با اسید سولفوریک می باشد. فرآیند دوم ، واکنش کربنات آمونیوم با اسیدسولفوریک می باشد که به علت محدودیت کربنات آمونیوم کمتر مورد توجه می باشد.

سولفات آمونیوم از طریق واکنش بین آمونیاک و سولفوریک اسید و بر اساس واکنش زیر تولید می شود:

2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

در یک شیوه از تولید سولفات آمونیوم، مخلوطی از گاز آمونیاک و بخار آب وارد راکتوری که حاوی محلول اشباع سولفات آمونیوم و حدود 2 تا 4 % اسید سولفوریک آزاد در دمای 60 درجه سانتی گراد است می شود. محلول سولفوریک اسید پیوسته به راکتور افزوده می شود تا محیط اسیدی باقی مانده و اسید آزاد موجود در راکتور، در سطح تعیین شده قرار داشته باشد. دمای واکنش بین اسید سولفوریک و آمونیاک راکتور را در دمای 60 درجه سانتی گراد گرم نگه می دارد.  بخشی از  محلول سولفات آمونیوم تولیدی ، وارد یک تبخیر کننده می شود.

در این سیستم با افزایش غلظت محلول سولفات آمونیوم کریستال های سولفات آمونیوم شکل می گیرد.  کریستال های سولفات آمونیوم با استفاده از یک سیستم سانتریفیوژ از محلول جدا می شوند.  پس از جدا سازی سولفات آمونیوم از محلول این ماده به خشک کنننده‌ها هدایت شده تا رطوبت اضافی آن‌ها حذف شده و محصول طبق آنالیز مورد نظر تولید شود.

در روش دیگر سولفوریک اسید  به درون راکتوری که با گاز آمونیاک پر شده ، اسپری می شود. در این روش سولفات آمونیوم جامد شکل تولید می شود. گرمای واکنش بین اسید سولفوریک و گاز آمونیاک موجب تبخیر تمامی آب موجود در سیستم می شود و موجود شکل گیری نمک سولفات آمونیوم می شود. پس از آن سولفات آمونیوم تولیدی به واحد گرانول سازی هدایت شده تا با توجه به سایز مورد نظر دانه بندی شود

رنگ سولفات آمونیوم می تواند از رنگ سفید تا بژ تغییر کند، این ماده همواره به عنوان یک کود ازته با حلالیت بالا در آب  که خاصیت ذخیره و نگهداری بسیار مناسبی دارد، به فروش می رسد.