황산 암모늄

코크스 오븐 가스에서
최근 수십 년 동안 황산암모늄 생산을 위한 전구체로서 코크스 오븐 가스의 활용은 상당히 감소했습니다. 이러한 추세는 제철소의 일부 폐쇄와 황산암모늄의 양을 줄이는 코킹 방법의 발전에 기인할 수 있습니다.
직접적인 방법에서는 처리되지 않은 코크스로 가스를 황산에 넣으면 색소가 함유된 타르 유도체로 오염된 황산 암모늄이 생성됩니다.
간접적인 공정은 물로 세척하여 코크스로 가스에서 암모니아를 추출한 다음, 석회 현탁액을 사용하여 방출시키고 황산과 결합하는 과정을 포함합니다.

암모니아와 황산으로부터
암모니아와 황산의 반응으로 생성되는 열은 산 농도가 70%를 초과하면 물을 효과적으로 증발시킬 수 있습니다.
현대적 관행에서 반응은 이전에 사용된 증발 결정화기에서 파생된 장치인 포화기 내에서 발생합니다. 포화기 공정은 단일 장치 내에서 중화와 결정화를 통합합니다.
황산은 흡입 측에 주입되고 암모니아는 강제 순환 펌프의 압력 측에 추가됩니다. 그 결과 준안정 용액은 결정화 시 크기가 0.5~3mm인 입자를 생성합니다.
연속적인 배출, 원심분리, 건조 및 냉각 공정은 황산암모늄 분리를 용이하게 합니다. 결정 성장을 용이하게 하기 위해 소량의 인산, 요소 또는 무기염을 첨가합니다.

유기 합성의 부산물
황산 암모늄은 카프로락탐, 아크릴로니트릴, 메틸 메타크릴레이트와 같은 합성 섬유 중간체를 합성하는 동안 부산물로 생성되고, 포름산과 아크릴아마이드도 생산됩니다.
중요한 공급원은 나일론 6 합성에 필수적인 카프로락탐 생산입니다. 전통적인 카프로락탐 공정은 락탐 1톤당 2.5~4.5톤의 황산암모늄을 생산합니다. 다양한 기관에서 개발한 최근 공정은 이 범위를 락탐 1톤당 1.7~1.8톤으로 줄이는 데 성공했습니다.

석고로부터
잘게 갈린 석고를 교반 용기에 담긴 탄산 암모늄 용액에 노출시킵니다.
탄산칼슘과 황산암모늄 용액으로 구성된 반응 혼합물은 회전 진공 필터를 사용하여 여과합니다. 세척된 탄산칼슘은 석회 비료, 질산암모늄칼슘 생산, 유리 원료 또는 고무나 PVC 필러로 사용됩니다.
약간 탁한 황산암모늄 용액을 필터 프레스를 사용하여 여과한 다음, H2SO4로 산성화하고 다단계 증발 결정화기를 통해 처리하여 조립질 황산암모늄을 얻습니다.

또 다른 기술인 대륙 공학 공정은 키가 크고 원통형의 교반 용기에 있는 석고 슬러리에 NH3와 CO2를 직접 주입합니다.

기타 프로세스
SO2와 대기 중 산소를 이용하는 여러 방법은 더 이상 쓰이지 않게 되었습니다.
발전소 배기가스에서 SO2를 제거하기 위해 암모니아를 사용하는 공정에 대한 관심이 커지고 있습니다. 예를 들어, 먼지가 없는 배기가스를 2단계로 세척하여 농축된 아황산 암모늄 용액을 생성하는 Walther 공정이 있습니다. 이 용액은 이후 대기 산소로 산화되고 분무 건조되어 황산 암모늄 분말이 되고, 나중에 과립화됩니다.