纯碱生产工艺流程

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,纯碱生产工艺流程,常州工程职业技术学院制药系 吴朝华,2012,年,2,月,氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀,NaCl+NH,3,+CO,2,+H,2,O,NaHCO,3,+NH,4,Cl,这一过程在碳酸化塔中进行。,由于,NaCl,水溶液不能吸收,CO,2,，故如上式所示，,NH,3,与,CO,2,同时通入时,CO,2,的吸收率是很低的。因此，必须先用,NaCl,溶液吸收,NH,3,，再吸收,CO,2,。吸氨是在吸氨塔中完成。,氨碱法生产纯碱,反应原理,1,氨碱法生产纯碱,反应原理,2,所用的氯化钠溶液中或多或少地含有,Ca,2+,、,Mg,2+,等杂质离子，它们在氨化或碳酸化过程中会生成,CaCO,3,、,Mg(OH),2,、,MgCO,3,及其它不溶性复盐，堵塞设备与管道，影响传热和成品质量。故盐水在进入吸氨塔前必须除去这些杂质。,精制方法是加入碱性物质如,NaCO,3,和,NaOH,等。使,Mg,2+,生成,Mg(OH),2,沉淀，使,Ca,2+,生成,CaCO,3,沉淀。,Mg,2+,+2OH,Mg(OH),2,Ca,2+,+CO,3,2-,CaCO,3,生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去,Ca,2+,、,Mg,2+,以后的盐水，称为精制盐水。,氨碱法生产纯碱,反应原理,3,反应式（,1,）所生成的,NaHCO,3,固体，经过过滤分离后，送入煅烧炉中，在,160,以上有高温煅烧，即得纯碱。,(4),此时与形成共晶的，也一起分解,(5),放出的气称为炉气，经冷却，吸收除去氨后，压缩返回碳酸化塔中。,氨碱法生产纯碱,反应原理,4,制碱母液中主要含有，并含有未转化的,NaCl,与,NH,4,HCO,3,。当加热蒸馏时，母液中的在液相中也按式（,5,）分解，使以气相逸出。这是在加热塔中完成的。,制碱母液中的，为了将其以,NH,3,的形式回收，必须将加热塔出来的溶液，送入调和槽中，加入石灰乳，在不断搅拌下，使其进行如下的反应,(6),氨碱法生产纯碱,反应原理,5,氨盐水碳酸化所使用的、蒸馏氯化铵所需要的石灰乳是由石灰石煅烧而得到的。,(7),石灰石的煅烧是在石灰窑中进行的。产生的气，浓度在,40%,左右，称为窑气，经过除尘、冷却和压缩后送入碳酸化塔中部用作碳酸化，得到的固体产品即为石灰。,氨碱法生产纯碱,反应原理,6,为了易于调节和便于输送，送往调和槽分解氯化铵的石灰通常先制成石灰乳。将石灰和热水一起送入消化机中，在近于沸腾的情况下石灰进行消化而成悬浮液，即为石灰乳。,CaO+H,2,O,Ca(OH),2,(8),氨碱法生产纯碱,反应原理,7,氨碱法生产纯碱的主要化学反应可以表示为,氨碱法生产纯碱,工艺流程图,联碱法以食盐、氨及合成氨工业副产的二氧化碳为原料，同时生产纯碱及氯化铵，即联合产纯碱与氯化铵，简称,联合制碱,或称,联碱,主要反应为：,NaCl+NH,3,+H,2,O+CO,2,=NaHCO,3,+NH,4,Cl,NaHCO,3,=Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,根据加入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制碱有多种工艺流程。我国多采用：一次碳化，两次吸氨，一次加盐，低温析铵流程。,联碱,法生产纯碱,反应原理,联碱,法生产纯碱,工艺流程图,氨碱法与联碱,法,生产框图,侯氏制碱法,1,氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。,第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。根据,NH,4,Cl,在常温时的溶解度比,NaCl,大，而在低温下却比,NaCl,溶解度小的原理，在,278K,283K(5,10),时，向母液中加入食盐细粉，而使,NH,4,Cl,单独结晶析出供做氮肥。,NH,3,+H,2,O+CO,2,=NH,4,HCO,3,NH,4,HCO,3,+NaCl=NH,4,Cl+NaHCO,3,2NaHCO,3,（加热）,=Na,2,CO,3,+H,2,O+CO,2,即,NaCl(,饱,)+NH,3,+H,2,O+CO,2,=NH,4,Cl+NaHCO,3,2NaHCO,3,=,加热,=Na,2,CO,3,+H,2,O+CO,2,侯氏制碱法,2,保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到,96,；,NH,4,Cl,可做氮肥；,可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气,CO,转化成,CO,2,，革除了,CaCO,3,制,CO,2,这一工序。,侯氏制碱法,3,石灰煅烧及化灰工艺流程,石灰纯碱法精制盐水流程,Mg,2+,+Ca(OH),2,Mg(OH),2,+Ca,2+,Ca,2+,+Na,2,CO,3,CaCO,3,+2Na,+,石灰石,-,碳酸铵法精制盐水工艺流程,Mg,2+,+Ca(OH),2,Mg(OH),2,+Ca,2+,2NH,3,+H,2,O+CO,2,(NH,4,),2,CO,3,(NH,4,),2,CO,3,+Ca,2+,CaCO,3,+2NH,4,+,精制盐水的氨化过程,氨盐水碳酸化工艺流程,重碱的过滤,重碱的煅烧工艺过程,谢谢,!,