纯碱工艺设备完整版
纯碱工艺设备
HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
纯碱
纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、洗涤碱，化学式NaCO，属于盐类，含十个结
晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na
2CO
3
，为强电解质，
具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料，很多工业都要用到纯碱。
关于纯碱的一些常识：
碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。
碱生产方法自路布兰法至今二百多年
来，已经有很多变革和进步。因原料的不同
而产生不同的新方法，例如原盐、天然碱、
钾石盐、芒硝等作原料，生产方法自然各不
相同。原料相同，因路线不同而变迁的有氨
碱法、联合制碱法（候氏制碱法）。新旭法
等，都是以食盐为原料，而工艺路线不同。
在天然碱加工方面也有不同的原料和工艺路
线，如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然
碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。
本课程重点讲联合制碱法，又名候氏制碱法（联合制碱这一专用名称，国际上尽管各不相同，其实质上是一样的）。所谓联合，就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进
工艺，在合成氨生产中有CO生成，我们是将其转化为CO
2
,在进行排放等处理，但是排空
的CO
2
使原料利用不尽合理，而且对空气也有一定的污染，在联合制碱法中我们综合利用
了合成氨的原料CO
2和NH
3
，用来生产纯碱，既充分利用了合成氨的原料，也减少环境污
染。
一、联合制碱法的原理总反应方程式：
NaCl + CO
2+NH
3
+H
2
O=NaHCO
3
↓+NH
4
Cl（可作氮肥）
2NaHCO
3=加热=Na2CO
3
+H
2
O+CO
2↑
（CO
2
循环使用）
(在反应中NaHCO
3
沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处）
即：①NaCl(饱和溶液)+NH
3（先加）+H
2
O（溶液中）+CO
2
（后加）=NH
4
Cl+NaHCO
3
↓
（NaHCO
3
能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出）
先添加NH
3而不是CO
2
：CO
2
在NaCl中的溶解度很小，先通入NH
3
使食盐水显碱性，能
够吸收大量CO
2气体，产生高浓度的HCO
3
-,才能析出NaHCO
3
晶体。）
②2NaHCO
3（加热）=Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
优点
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，减少可能造成的环境污染。
注：纯碱就是碳酸钠（Na
2CO
3
）
在制碱过程中向滤出NaHCO
3晶体后的NH
4
Cl溶液中加熟石灰以回收氨，使之循环使用：
2NH
4Cl+Ca（OH）
2
（加热）= CaCl
2
+2NH
3
↑+2H
2
O
不足之处
侯氏联合制碱法也存在不足。较氨碱法而言，它的用氨量较大，在有些情况下不适用。
二、氨碱法（索尔维制碱法）
氨碱法的原理：
其优点
原料易于取得且价廉，生产过程中的氨可循环利用，损失较少；能够大规模连续生产，易于机械化，自动化；可得到较高质量的纯碱产品。
缺点
原料利用率低，造成大量废液废渣排出，严重污染环境；碳化后母液中含有大量的氯化铵，需加入石灰乳使之分解，然后蒸馏以回收氨，这样就必须设置蒸氨塔并消耗大量的蒸汽和石灰，从而造成流程长，设备庞大和能量上的浪费。
联合制碱法与氨碱法都有下列优点：
原料利用率高；不需石灰石及焦碳，降低了很多成本；纯碱部分不需要蒸氨塔、石灰窖、化灰机等笨重设备，缩短了流程，建长投资花费减少；无大量废液、废渣排出，可在内地建厂。
不同点（列表）
侯氏制碱法对氨碱法加以改进：将析出NaHCO
3
的母液选在5~10℃时加入食盐粉末是
不易结晶的NH
4
Cl 结晶析出，这不仅使原料NaCl 充分利用，又获得大量化肥，也使氨碱
法中CaCl
2
的处理问题得到解决。侯德榜为制碱做出的卓越贡献是值得我们骄傲和敬佩的！
联合制碱法生产原理
本联碱生产采用的是“一次加盐、两次吸氨、一次碳化”生产循环过程，第一过程为纯碱生产过程，第二过程为氯化铵生产过程。如图1—1所示，由母液Ⅱ开始，在第一过
程加入原料氨（NH
3）和二氧化碳（CO
2
），得到碳酸氢钠（NaHCO
3
）和母液Ⅰ，在第二过
程加入原料盐（NaCL），得到氯化铵（NH
4
CL）和母液Ⅱ，如此完成一个循环。
图1-1联合制碱法示意图
联合制碱法工艺流程
联合制碱法工艺流程(设备)
首先是原盐的精制
在联合制碱生产中，原料盐是以固体形态加入系统的，可以想象到伴随着固体盐中的不溶性和可溶性杂质进入系统，它必然会影响到最终产品的质量。原盐精制的任务是把原料盐中的钙、镁、硫酸根等杂质除去。
常用的处理工艺是洗涤-粉碎法，原盐经振动筛分出原盐夹带的草屑和石块等杂物，通过给料器进入螺旋推进式的洗盐机，用饱和食盐水逆流洗涤。原盐夹带的细草和粉泥浮在洗涤液面上飘走，原盐所含可溶性杂质（氯化镁、硫酸镁和硫酸钙等）溶解。洗盐由螺旋输送机送入球磨机。球磨机将粗盐粉碎成细盐，粉碎后的盐浆经盐浆桶送往分离器，颗粒
大的盐粒下沉，由底部排
去重新研磨，细盐随盐浆
沉降后用离心滤盐机分出
盐水，洗盐送去盐析。
原盐精制的主要设备
1、螺旋洗盐机
这里介绍一种双螺旋洗盐机，它有两个同步配合的螺旋带，一边搅
拌、混合、洗涤，一边输送物料。双螺旋洗盐机是倾斜安装的，如图所
示，原盐从低处进料端加入，洗涤盐从后端高处输出；洗涤液饱和卤水则在机的中部淋洗，从低处高端溢流而出。
2、球磨机
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎
的关键设备，主要应用于水泥、硅酸盐制品、
新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金
属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业。球磨机根据排矿方式不同可分格子型和溢流型两种类型，可分为干式和湿式两种磨矿方式，适用于粉磨各种矿石及其它物料，广泛用于选
矿、建材及化工等行业。
特点
（1）主轴承采用了大直径双列调心棍子轴承，代替原来的滑动轴承，减少了摩擦，降低耗能，磨机容易启动。
（2）保留了普通磨机的端盖结构形式，大口径进出料口，处理量大。
（3）给料器分为联合给料器和鼓形给料器两种，结构简单，分体安装。
（4）没有惯性冲击，设备运行平稳，并减少了磨机停机停车维修时间，提高了效率。
制碱工艺（一过程）
1.工艺流程
该工序主要是利用氨母液Ⅱ在碳化塔中吸收二氧化碳，制得碳酸氢钠结晶及适合二过程要求的氨母液Ⅰ，达到氯化钠转化率高和母液当量低的要求，下图为制碱工艺流程图。
主要化学反应为：
NaCl+H
2O+CO
2
+NH
3
=NaHCO
3
+NH
4
CL
主要设备
一、吸氨设备：吸氨喷射器
吸氨喷射器由四个可拆卸件组成：
组成材料作用
头盖灰铸铁保证喷嘴安装的轴向精
度
氨气的吸入室灰铸铁防止氮气流影响喷射直
线前进
喷嘴不锈钢使母液具有较大动能，
能充分吸收氨气。
扩压器铝铸铁使母液充分吸收氨气
吸氨喷射器的特点：
吸收强度很高，但气体通过的阻力降很大，只要系统真空能够克服阻力降，大多数碱厂均采用这种设备。
二、碳酸化设备
常用碳化设备为索尔维式碳化塔（见图）。高约20～30m,塔内装有菌帽型塔板,塔板下面是带孔的锥形隔板，上面是周边开有锯齿的锥形菌帽，起分布气体的作用，这种塔板不妨碍悬浮液的流动。自塔高1／2处以下，在两个塔板之间，装有很多横穿的冷却管，管内通水，以移去反应过程中放出的热量。塔内自上而下分成3个反应区域:①吸收区。在塔上部，溶液吸收二氧化碳，尚无结晶析出。②生成区。在塔中部，约从塔高2／3处开始析出碳酸氢钠结晶，并继续吸收二氧化碳，使结晶长大。③冷却区。在塔下部，吸收二氧化碳的同时进行冷却，结晶继续成长。生成区的温度对结晶质量影响很
大，通常要求在60～65℃。含结晶的悬浮液从塔底部取出。取出液在索尔维法生产中，温度控制在25～30℃，在侯氏制碱法中控制在34～40℃。吸收后尾气从塔顶排出。
特点
在制碱过程中，碳化塔内壁,特别是冷却管表面,会形成碳酸氢钠疤层。作业时间越长，疤层越厚。当疤层结到一定厚度后，由于传热效率下降，以及气、液通道变小，作业便不能正常进行。所以碳化塔一般作业几十小时后，需要进行清洗。通常，将几台碳化塔编成一组，轮换清洗。
材质
碳化塔一般都用铸铁制造，近年来在侯氏制碱法中开始用碳钢制造，内加防腐蚀层。冷却管用铸铁（有的还在管外加防腐蚀层），也有用不锈钢的，少数用钛材。为提高结晶质量,延长作业时间以及简化设备结构等,现研究采用带溢流管的筛板塔、外部冷却式碳化塔等新结构。
此外，碳酸化塔还有筛板式碳酸化塔、外冷式碳酸化塔等。
三、过滤设备
制碱中常用的过滤设备有转鼓真空过滤机，转鼓真空过滤机是连续式过滤机的一种。构造与转筒真空过滤机相似，操作原理也相同。以负压作过滤推动力，过滤面在圆柱形转鼓表面的连续过滤机。这种过滤机最初用
于制碱和采矿工业，后来应
用扩展到化工、煤炭和污泥
脱水等部门。
工作原理：
分配阀的动盘固定在转鼓轴颈上，与转鼓同步旋转。动盘端面有一圈孔。每个孔与转鼓上对应的一个滤室相连。阀座不转动，其内侧端面上开有几条弧形槽，分别与外侧的接管连通。阀座与动盘贴合，各弧形槽顺序与动盘上的孔相通，旋转的滤室即可与固定的真空或压缩空气系统顺序联接，使过滤操作循环进行。
采用绕带转鼓真空过滤机可使滤布得到充分洗涤。如果悬浮液中的颗粒较重,沉降速度很快,则宜采用悬浮液在转鼓上方加料的结构或内滤面转鼓真空过滤机。如果悬浮液中的固体颗粒很细或形成可压缩性滤渣，则应在转鼓过滤面上预先吸附一层固体助滤物，或在悬浮液中混入一定量的固体助滤物，使滤渣较为疏松，可提高过滤速度。
主要特点：
主机刮刀系统变频器控制，自动进刀卸料。主机与物料接触部分的材质为304或316L。主机传动系统为二级齿轮减速，并由交流变频器无级调速控制。本机转鼓预敷助滤剂（硅藻土、珍珠岩、活性炭）的厚度一般在80mm以上。主机连续操作、运转平稳、维修方便。本机具有分离固相浓度很低、粒度极细、易堵滤布的悬浮液能力。
主要技术参数：
四、重碱（碳酸氢纳）锻烧设备
重碱煅烧的任务是把真空过滤机分离的湿重碱加热分解制取无水碳酸钠。用于热分解的装置主要是回转式煅烧炉，但也有应用立式流化床煅烧设备的。
管式回转煅烧炉
主要技
术参数
和配置
常用的煅烧炉主要是外管式煅烧炉，其炉的结构较为复杂，除了回转炉体和加热系统外，还包括着一整套完整的进、出碱运输机械。
外管式煅烧炉的特点：
它的两端炉头、炉尾成锥形，它是个铸铁或螺丝与炉体连接成一体。整个煅烧炉出两端锥形外，全部置于砖砌的密闭墙内。围墙是用高铝耐火砖及红砖筑成的炉膛，其间有必须的烟气通道。煅烧炉间接受热，热源可以是固体燃烧煤，也可以是液体燃料重、渣油或气体燃烧煤气燃料在炉膛内燃烧后的烟气围绕炉体四周通过；而后由炉尾围墙上侧的烟囱排出。使用液体的煅烧炉，燃料应先用泵送往换热器升温后，再进燃烧室；也可以借助于机械油压式喷射雾化。
回转煅烧炉的进碱装置是一个固定的螺旋输送机，它与炉体传动之间的连接是通过结构简单的金属端面密封，并用弹簧压住。
出碱装置由碱螺旋输送机、圆筛和簸箕
组成，出碱螺旋输送机是单独固定在一个高位的钢筋凝土基础上；它沿炉体的中心线约有1/2伸入炉内。安装在炉内的圆筛与螺旋同心。
氯化铵工艺（二过程）
1.工艺流程
该工序主要是将氨母液Ⅰ在结晶器中经冷却和加盐，使氯化铵结晶析出，同时通过补充盐维持母液组成，供碳化制碱。工艺流程图如下：
重质纯碱生产厂家 就选海之源化工 价格低 含量高
【海之源化工】在我国主要使用重质纯碱的行业就是玻璃工业，每吨玻璃需用重质纯碱200公斤，我国日用玻璃年产近300万吨，平均玻璃年产4000万标准箱以上，因此玻璃工业耗用的重质纯碱约占纯碱总耗量的四分之一左右，在如此巨大的重质纯碱使用两量中，我们要更加重视厂家的选择，山东海之源化工采用厂家直销的模式，批发价格更便宜，有需求的朋友可以电话联系海之源化工。 【重质纯碱】 【重质纯碱更多用途】 ●水处理，用石灰纯碱法软化水质，石灰一般用于去除水中的碳酸盐硬度，纯 碱用于除去非碳酸盐硬度。 ●采用食用纯碱生产羟甲基纤维素 ●副产纯碱用于生产硅酸钠
●硅酸钠又名泡花碱,是由硅石（石英砂）、纯碱（或土碱）在熔化窑炉中共熔， 冷却粉碎制得，其燃料为煤、天然气、煤气均可。 ●水泥砂浆加入纯碱主要作用是早强，还有是为了激发混合材-矿渣，不可多 放，不然会造成砂浆后期强度偏低！ ●纯碱用于生产氟化钠晶体 【重质纯碱】 ●纯碱生产氟化钠的工艺具有原料易得，工艺流程短，投资少，不产生三废， 对设备腐蚀性小的优点。 ●补充食用碱用途： 1.枧（jian）水，也称碱水，或称食用枧水，是一种复配食品添加剂，是
食品工艺中的材料，枧水是广式糕点常见的传统辅料，在调制广式月饼饼皮面团时，常被加入该种物质。 2.根据月饼国家标准，生产广式月饼必会使用到枧水，这是广式月饼的特色制法. 3.用碳酸钾和碳酸钠作为主要成分，再辅以碳酸盐或聚合磷酸盐，配制而成的碱性混合物 【重质纯碱】 纯碱用于造纸： 在制浆的过程中起一定作用,化学制浆过程中,需要使用纯碱作为缓冲剂溶出木素,从而使纤维素分散成为制浆. 造纸就是把木头中的木素与纤维素分离，木素是苯基丙烷结构，结构复杂而且稳定，不易分解，在碱性条件下可以使木素形成
纯碱生产工艺简介
纯碱生产工艺简介 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
纯碱生产工艺简介纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种： a. 倍半碱流程
矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完全可 以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的含量 也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗高，原盐 的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化率），氯的利 用率为0，总利用率只有28％。产品成本高。
纯碱生产工艺简介
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠(Na2CO3.NaHCO3.2H2O)储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于0.10％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转化
重质碱
重质纯碱 一、定义 通常生产的纯碱堆积密度为0.5～0.6g/ml，称为轻质纯碱或轻灰；堆积密度在0.85～1.0g/ml范围内的纯碱叫重质纯碱或重灰。重灰和轻灰的分子式同为Na2CO3，但重灰坚实、颗粒大、密度高，NaCl含量不大于0.5％的低盐重灰称为优质重质纯碱。 二、用途及有点 重灰和轻灰用途基本相同，都是重要的基本化工原料，广泛应用于玻璃、化工、造纸、冶金、合成洗涤剂、食品等工业部门。尤其是浮法玻璃、彩色显像管玻壳、光学玻璃、高档合成洗涤剂等特种工业要求使用重灰。这是由于重灰具有比重大、减少水分吸收、不易结块、流动性好、不易飞扬等特点，决定了在生产、包装、运输、使用过程重比轻灰具有如下有点： A、体积小，可节省包装、运输费用30％左右； B、粉尘飞扬少，在包装、运输、使用过程重减少损失，改善劳动条件。据国外玻璃行业报道，重灰代替轻灰生产玻璃，碱耗将由8％下降到2％； C、其流动性好，与原料混合更加均匀、原料配比稳定，倍受玻璃、冶金和电子工业欢迎。如：以生产啤酒瓶为主要产品的青岛晶华玻璃厂，94年9月以后用重灰取代轻灰生产新型、薄壁啤酒瓶。啤酒瓶由原来的壁厚≥2mm、耐压≥0.15Mpa，变为现在的壁厚≥1mm、耐压≥0.15 Mpa，大大节约了原料消耗，提高了产品质量，降低了产品成本。尤其是显像管玻壳厂产品质量受纯碱盐份的影响较大，更需要低盐份的优质重灰。 D、减少炉壁的腐蚀，可延长反应窑炉的使用寿命，减少停产维修次数。据资料记载，纯碱中含盐份（以NaCl计）小于0.1％时，玻璃反应窑炉的使用寿命，可达15年之久，而当纯碱盐份上升到0.5％时，玻璃反应窑炉的使用寿命则要缩短到只有3～4年。 三、生产方法：本产品采用的是液相连续水合法生产工艺 A、挤压法。是一种以机械作用改变物料物理性质的方法，该法以从煅烧炉来的轻灰为原料在重灰挤压机中将碱粉压成均匀的厚度1mm的重质化碱片，然后经过粉碎、筛选出粒度在0.1～1.0mm的物料作为重灰成品，其堆积密度约在1.0～1.1吨/立方米左右。 B、固相水合法。将由煅烧炉来的温度在160～200℃的纯碱经计量后加入水合机，同时喷入温度约为40℃的脱盐水使物料含水为17％～20％，物料在水合机中停留20分钟便可完成水合反应，然后再煅烧、筛选即可得到重质纯碱，其堆积密度在0.9～1.0吨/立方米左右。 C、液相水合法。液相水合法与固相水合法的区别在于液相水合法的水合过程是在大量的水溶液中进行的。从煅烧工序来的温度在160～200℃的轻灰加入到有适量晶种的纯碱饱和水溶液中，停留10分钟以上即生成一水碱，然后脱水、煅烧、筛选即可得到成品重灰，其堆积密度可高达1.25左右。 D、其他方法。由湿重碱在密闭容器中直接制取重质纯碱等方法。 四、液相水合法生产工艺的特点 A、重质纯碱的质量是指产品的化学成份、粒度分布、堆积比重及颗粒的几何形状； B、盐份的控制。纯碱水合后生成的一水碱合大量的母液混合在一起，在离心机上脱水的过程中加入适量的洗水，就像淘米一样，洗去一水碱晶体表面的盐份，从而达到控制盐份的目的。 五、我国重灰生产简史 据调查报导，大连化工厂解放初期曾生产重灰，天津碱厂1964年曾用搅拌式水混机做过重灰的生产试验，直到1981年7约天津碱厂才建成0.12万吨/年的生产装置，重灰作为新产品在我国正式问世。1985年天津碱厂完成工艺改造，质量超过日本，终于顶替了进
(工艺流程)广东南方制碱有限公司生产工艺流程简介
广东南方制碱有限公司生产工艺流程简介 一、南碱公司概况广东南方制碱有限公司分为厂区和矿区，厂区位于广州市东部黄埔区南岗，北接广深公路和高速公路，南濒东江，水陆交通便利，占地面积17.22 万平方米，该地区是广东省规划的 经济技术发展区，目前已具规模，有多个世界著名企业在此投资建厂，仅玻璃行业就有八条生产线投入运行。矿区位于广州市北郊龙归镇，占地面积 3.75 万平方米，通过46 公里的输卤管道与厂区连接。公司自有盐矿、4个500吨级泊位码头、热电装置和完善的基础设施。 南碱公司纯碱工程是广州市“八五”计划重点建设项目之一，设计生产规模为年产纯碱15 万吨、芒硝 5.6 万吨，概算总投资7.84 亿元人民币，是华南地区唯一的大、中型化工原材料生产企业，全国十大纯碱生产企业之一，现为广州市国际信托投资公司（广州国际集团有限公司）直属企业。纯碱装置于91 年 1 月开工建设，94 年 2 月一次投料试车成功，97 年生产纯碱20 万吨，达到设计生产能力，97年9 月正式竣工验收。硝盐矿区位于西郊白云区龙归镇，矿产丰富，具有每年开采160 万立方米卤水的能力。 南碱公司纯碱生产采用氨碱法工艺，引进比利时索尔维公司具有世界先进水平的工艺技术和部分国外先进的单机设备及检测仪表，综合了国内制碱行业的先进技术；自备热电站、能源运用合理，曾被广州外经贸委评为“先进技术企业”。 南碱公司产品有轻质纯碱、重质纯碱、食品纯碱和付产品芒硝。公司在广东省内已建立拥有两百多家厂商的销售网络，并在努力开拓国外销售市场。 经过十余年的不断改造和调整，南碱公司目前纯碱生产装置能力已达30 万吨／年，芒硝 8 万吨/年。公司现有职工1028 余人，各类专业技术人员170 人，拥有固定资产7.6 亿元，连续多年盈利。2006年销售收入 3.2 亿元，实现利税3000万元，企业发展面临较好的内、外部环境。 二、南碱工艺选择 2 ．1 南碱工艺路线确定的原则和依据目前我国纯碱生产主要采用氨碱法和联碱法两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。氨碱法因不需要配套合成氨装置，纯碱产品质量优异而备受欢迎，目前国内大规模的纯碱生产装置仍以氨碱法为主。 氨碱法与联合制碱法相互比较 ⑴氨碱法生产纯碱以合成氨作为中间媒介始终在系统中循环利用，联合制碱法是将中间产物氯化铵作为产品分离出来。 ⑵氨碱法是传统的生产工艺，已有百余年的历史，工艺成熟可靠，产品质量优异，远远优于联碱法产品质量。 ⑶氨碱法产品品种专一，中间媒介合成氨是严格控制指标，由于全系统处于常温常压状态，工艺过程控
纯碱生产工艺简介审批稿
纯碱生产工艺简介 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
纯碱生产工艺简介 纯碱生产工艺主要分天然碱法和合成碱法，而合成碱法又分氨碱法和联碱法。 1．天然碱 目前全世界发现天然碱矿的仅有美国、中国、土耳其、肯尼亚等少数国家，其中以美国的绿河天然碱矿最有名。绿河地区的天然碱矿床,有42个含倍半碳酸钠的矿层。已知矿层厚度在1.2m以上(最厚达11m),含矿面积在670km2(最大达2007km2)的有25层,位于地表以下198～914m,,计算倍半碳酸钠储量为613亿t,即使全世界所有碱厂全部停产,美国天然碱也可供世界1300年纯碱用量。绿河地区各公司主要采用机械化开采。地面加工装置,主要采用一水碱流程生产重质纯碱。美国各天然碱厂目前的市场运作方法是:国内,各厂进行有序竞争;国外出口,各厂联合,成立一个专营出口的组织“ANSAC”(美国天然碱公司)，美国天然碱不但质量好，而且生产成本仅为60美元／吨左右，远低于我国合成纯碱成本90美元／吨-100美元／吨左右，因此它具有很强的竞争力。 而位于河南省桐柏县的天然碱矿，总储量达１．５亿吨，远景储量３亿～５亿吨，占全国天然碱储量的８０％，位居亚洲第一、世界第二位。内蒙古伊化集团在桐柏建立了以天然碱为主的化工园区,其优质的低盐重质纯碱设计年产量达１0０万吨。 天然碱生产工艺主要有三种：
a. 倍半碱流程 矿石开采－溶解－澄清除去杂质－循环母液－三效真空结晶－240度煅烧 b. 卤水碳化流程 天然卤水－碳化塔碳化为重碱－干燥－煅烧为粗碱－用硝酸钠在155度漂白－煅烧，煅烧用二氧化碳由自备电厂提供 c. 一水碱流程 矿石开采－破碎到7厘米以下－200度停留30分钟－粗碱－溶解、澄清－三效真空结晶－240度煅烧 天然碱法的主要优点是： a.成本低，每吨约60美元左右，而合成碱为90-100美元，完 全可以抵消运输成本。 b.质量方面盐分非常低，往往小于％，产品粒度也非常好。 缺点是因为倍半碱矿容易和芒硝矿共生，产品中硫酸根含量比氨碱法要高，但现在用户对硫酸根的要求基本不高，所以这个缺点影响不大。 2．氨碱法（索尔维法） 我公司使用的就是氨碱法，中国的大碱厂中，潍坊、唐山、连云港，大化和天碱的一部分，青海，吉兰泰都是采用氨碱法。 a.氨碱法主要优点是产品质量好，可以生产低盐碱，硫酸盐的 含量也非常低。缺点是：a.有石灰和蒸馏工序，原材料消耗 高，原盐的利用率低，而氨碱法只能达到73-76％（就是转
纯碱工艺设备完整版
纯碱工艺设备 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
纯碱 纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、洗涤碱，化学式NaCO，属于盐类，含十个结 晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na 2CO 3 ，为强电解质， 具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料，很多工业都要用到纯碱。 关于纯碱的一些常识： 碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。
碱生产方法自路布兰法至今二百多年 来，已经有很多变革和进步。因原料的不同 而产生不同的新方法，例如原盐、天然碱、 钾石盐、芒硝等作原料，生产方法自然各不 相同。原料相同，因路线不同而变迁的有氨 碱法、联合制碱法（候氏制碱法）。新旭法 等，都是以食盐为原料，而工艺路线不同。 在天然碱加工方面也有不同的原料和工艺路 线，如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然 碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。 本课程重点讲联合制碱法，又名候氏制碱法（联合制碱这一专用名称，国际上尽管各不相同，其实质上是一样的）。所谓联合，就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进 工艺，在合成氨生产中有CO生成，我们是将其转化为CO 2 ,在进行排放等处理，但是排空 的CO 2 使原料利用不尽合理，而且对空气也有一定的污染，在联合制碱法中我们综合利用 了合成氨的原料CO 2和NH 3 ，用来生产纯碱，既充分利用了合成氨的原料，也减少环境污 染。
一、联合制碱法的原理总反应方程式： NaCl + CO 2+NH 3 +H 2 O=NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl（可作氮肥） 2NaHCO 3=加热=Na2CO 3 +H 2 O+CO 2↑ （CO 2 循环使用） (在反应中NaHCO 3 沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处） 即：①NaCl(饱和溶液)+NH 3（先加）+H 2 O（溶液中）+CO 2 （后加）=NH 4 Cl+NaHCO 3 ↓ （NaHCO 3 能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出） 先添加NH 3而不是CO 2 ：CO 2 在NaCl中的溶解度很小，先通入NH 3 使食盐水显碱性，能 够吸收大量CO 2气体，产生高浓度的HCO 3 -,才能析出NaHCO 3 晶体。） ②2NaHCO 3（加热）=Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑ 优点 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，减少可能造成的环境污染。 注：纯碱就是碳酸钠（Na 2CO 3 ）
纯碱工学-小苏打生产
小苏打生产 第一节小苏打生产原理 一、相平衡 工业上通常用碳酸钠溶液碳酸化制造小苏打，也称为重碳酸化，化学反应式如下所示： Na2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)=2NaHCO3(s)+59.789kJ/mol 这个反应并不能完全进行，反应程度取决于Na2CO3、NaHCO3的相互平衡条件，碳酸钠、碳酸氢钠-H2O系统相图的研究，提供了上述碳酸化过程制定工艺条件的依据。 由系统相图可以看出，ABCD区域为碳酸氢钠结晶区，AB线以上为倍半碳酸钠Na2CO3·NaHCO3·2H2O结晶区，AC线左侧为水的结冰区和十水碱Na2CO3·10H2O结晶区，左上侧为七水碱结晶区，右上侧还存在Na2CO3·3NaHCO3结晶区。 表中数据表明，进塔碱液Na2CO3浓度应控制在77~81tt以下。
二、反应动力学 碳酸钠溶液吸收二氧化碳生产碳酸氢钠的反应，取决于温度、溶液浓度、气体分压和反应平衡常数。碳酸氢钠的结晶速度常数与温度有关，因此控制温度是控制结晶速度的重要因素之一；同时尽可能提高气体CO2浓度，这是制取大粒结晶的重要因素。
第二节小苏打生产工艺流程和工艺条件小苏打的生产工艺流程可分为两部分：①碳酸钠溶液制备；②碳酸化及其他工序。 碳酸钠溶液的制备： 生产小苏打的碳酸钠溶液通常可以用轻质纯碱溶解、天然碱溶解、重碱湿分解以及炉气碱粉回收四种方法。对于大中型纯碱厂附设小苏打车间，采取重碱湿分解和回收炉气碱粉两种方法作为小苏打生产原料来源，具有重大经济意义。 轻质纯碱为原料：将轻质纯碱或次品碱、扫地碱等回收至纯碱加入化碱槽，加入小苏打滤液和补充冷凝液，进行溶解，在搅拌下以间接蒸汽加热。为出去铁分等杂志，通常加入硫化钠，保持温度80~85℃，制备成含碱度100~105tt，Na2CO370~80tt，含硫化钠0.004~0.010tt的碱液备用。 碳酸化及其他工序： 首先，在碳酸化前先进入澄清桶进行澄清，出去不溶性杂质，沉淀物定期从锥底排放；澄清液送过滤器除去更细微的杂质颗粒。过滤器一般采用刚玉管或纹石管过滤器，也可以采用烧结管过滤器。 过滤后碱液用泵送入碳酸化塔上部，由上而下与底部通入的CO2气体逆流接触，进行碳酸化反应，生成碳酸氢钠结晶。 碱液吸收CO2进行反应生成碳酸氢钠放出热量使溶液自身升温，在塔高2/3出（旧式塔不冷却），以利于加速CO2吸收和促进结晶成长，NaHCO3晶浆从塔底取出。
纯碱的生产工艺
纯碱的生产工艺 系部：轻化系 专业班级：普高06应用化工(2)班姓名：油卫华 指导老师：祁新萍 时间：2008年12月29日新疆轻工职业技术学院
目录 摘要 (1) 关键词 (2) 前言 (1) 1、纯碱的发展 (2) 2、纯碱的用途 (2) 3、碳酸钠的流程 (3) 4、盐水精制 (6) 5、国内外纯碱生产技术水平和污染控制情况分 (10) 小结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)
摘要：近年来，中国纯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，纯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。本文主要介绍了纯碱工艺流程。 关键词：碳酸钠 前言 纯碱即碳酸钠（Na 2CO 3 ），是重要的基本工业原料，被称为“化工之母”，其产 量和消费量通常被作为衡量一个国家工业发展水平的标志之一。山东海化股份有限公司纯碱厂是目前国内最大的纯碱生产企业，生产岗位全部实现了DCS控制。由于纯碱生产过程工艺流程长，连续性强，而且处理的物料为气、液、固三相物质，部分装置如碳化塔、石灰窑等具有较强的变量关联和耦合特性，常规的单变量控制难以有效地解决这类复杂工业过程控制问题。 我厂于2004年6月通过招标，在国内外众多供应商中选择“浙大中控”的APC-Adcon先进控制产品，双方共同合作在国内纯碱装置上实施了第一个先进控制项目，经过近1年的努力，项目组结合纯碱生产装置的生产工艺特点和实际的工艺操作经验，开发了纯碱装置先进控制系统，提高了装置操作平稳性和控制性能，降低了能耗，减少了操作人员的劳动强度。先进控制技术极大地提升了纯碱生产过程控制效果，引起了纯碱行业和社会各界的广泛关注。
重质纯碱厂家预估重质纯碱价格走势
重质纯碱厂家_重质纯碱价格 作为最基础化工原料，纯碱犹如工业的“粮食”，有着最基本的刚需；纯碱按照产品性质又分为重质纯碱和轻质纯碱，两者的价格也不同，一般情况下重质纯碱价格高。但受供需关系严重失衡困扰，重质纯碱厂家、市场人士普遍预计，2018年国内重质纯碱价格会出现上涨的趋势。如果有需要重质纯碱的可以直接与重质纯碱厂家海之源化工联系，全年代理海化，海天，红三角等不同品牌纯碱，品质高，价格低，量大从优. 供需关系已经成为重质纯碱价格的主要影响因素。重质纯碱厂家海之源提醒，当前重质纯碱市场已经显现了一些新动向。一是重质纯碱生产出现了产能集中化和装置大型化趋势。中国重质纯碱工业协会统计数据显示，11家年产能100万吨及以上重质纯碱企业，共计年产能为1750万吨，占据国内总产能的半壁江山。二是强弱两极分化已经愈加明显，一些抗风险能力低的企业开始出现生存危机，年内已有10家“僵尸企业”关停退出了行业。但这种集约化经营模式在有利于提高行业整体效率的同时，也易加剧业内企业产能攀比，制造出更多过剩。 实际上，国内重质纯碱扩能势头较之前虽有所收敛，但每年新增产能仍以百万吨计。据了解，目前
国内仍不乏重质纯碱扩能热点地区，例如在苏北，江苏井神盐化公司和台玻集团利用当地丰富的卤水资源，相继建设了多套大型重质纯碱装置，新增年产能超过200万吨。尽管2015年淘汰落后产能250余万吨，但国内重质纯碱总产能仍高达3300万吨。 在供给趋势明朗的情况下，需求方则充满未知数。当前，重质纯碱主要下游诸如玻璃、印染、磷酸盐、小化工等，全部陷入低迷状况，欲振乏力。齐玉娥告诉记者，重质纯碱的最大下游是玻璃业，玻璃的主要下游是地产业，而地产业又直接受到政策的调控。所以从产业链的角度看，2018年重质纯碱走势还要看房地产政策的冷暖。 在这种情况下，重质纯碱企业仍将出口视为2016年改善经营状况、缓解市场压力的一个重要途径。齐玉娥认为，2015年预计重质纯碱出口200万吨左右，2016年将保持5%以上的增幅。其中，中国重质纯碱经济联合体仍是出口主力。该组织旗下囊括了山东海化、唐山三友、连云港碱厂等7家国内重要重质纯碱企业，占全国出口量近八成。 潍坊海之源化工有限公司成立于2008年，注册资金850万元；是一家专业生产销售盐化工产品的跨境电商企业。主要生产研发：氯化钙、氯化镁、工业盐、融雪剂，并常年经销纯碱、小苏打等产品。公司自成立以来，凭借潍坊地区盐化工产业的资源优势和集群优势，依托自建的产品销售平台、第三方推广平台（阿里巴巴、百度、360、谷歌）以及多元化的社交平台，采取线上线下相结合的销售模式，坚持以客户的体验度为先，不以牺牲客户的满意度来换取业绩，争取客户的信任是我们不断的追求。产品销售区域遍布国内20余省市以及亚非欧美洲的10多个国家和地区。2015年被园区列为重点培养企业。寄予未来，勿忘初心，海之源化工将继续积极响应国家与园区的相关政策与号召，努力成为客户满意的服务方案解决商。“跟全世界做生意”是我们的梦想。为此，海之源团队坚持精
轻质纯碱价格_重质纯碱价格
轻质纯碱价格_重质纯碱价格 近期纯碱价格继续上涨，其中重质纯碱今日报价2200元/吨，轻质纯碱今日报价2100元/吨，整体走势趋于稳定。据中信证券分析，纯碱此轮提价具有可持续性和较大向上空间。一是环保力度超预期，主产区被重点监控，供给难以提升；原料石灰石量缩价涨，进一步推升纯碱价格，二是基建、房地产走，好于此前预期，从大格局看，价格支撑有延续性。 本周纯碱价格大涨，走势大好。纯碱从4月份之后国内市场均价2000元/吨呈上涨趋势，轻质纯碱一周之内上涨17.16%，现国内市场均价为2100元/吨；重质纯碱现国内市场均价为2200元/吨，价格上涨16.54%。4月开始国内纯碱市场开始大幅度全面上涨，华北、华中、华东等地区价格较前期上调300-400元/吨，但部分区域仍处于封盘状态。
纯碱价格上涨的原因有四方面：一是受环保影响，多数纯碱企业开工受限，市场货源紧张，市场供不应求，据有关数据统计，全国纯碱库存18万吨，已经达到严重库存低位且因环保因素纯碱采购上游原料困难，需要远距离进行原料采购，运输成本增加；二是8月25日青海西宁纯碱会议的召开，要求纯碱送到价格不低于1900元/吨，重质纯碱送到价格不低于2000元/吨，企业为了响应号召，纷纷开始调涨价格；三是下游浮法玻璃采购情况较好，但是因纯碱供应量的减少，已经难已维持浮法玻璃的需要，市场出现有价无货的局面；四是传统旺季的到来，也对纯碱价格上涨有助推作用。 现在纯碱供不应求局面在短期内难以得到解决，且下游浮法玻璃对纯碱需求高涨。海之源化工预计纯碱市场行情仍有上涨趋势，国内主流价格轻质碱或在2000-2100元/吨，重质碱主流价格或在2100-2200元/吨窄幅整理。 需要纯碱的厂家可以直接与海之源联系，海化，海天等各大品牌纯碱常年供应，小袋吨包都有货，纯度高，杂质少，厂家供应，发货及时。海之源化工有限公司成立于2008年，注册资金850万元；是一家专业生产销售盐化工产品的跨境电商企业。主要生产研发：氯化钙、氯化镁、工业盐、融雪剂，并常年经销纯碱、小苏打等产品。公司自成立以来，凭借潍坊地区盐化工产业的资源优势和集群优势，依托自建的产品销售平台、第三方推广平台（阿里巴巴、百度、360、谷歌）以及多元化的社交平台，采取线上线下相结合的销售模式，坚持以客户的体验度为先，不以牺牲客户的满意度来换取业绩，争取客户的信任是我们不断的追求。产品销售区域遍布国内20余省市以及亚非欧美洲的10多个国家和地区。2015年被园区列为重点培养企业。寄予未来，勿忘初心，海之源化工将继续积极
纯碱工艺及控制方案
纯碱碳化过程的DCS控制方案 纯碱生产的方法主要有三种：天然碱加工、氨碱法、联合制碱法（侯氏制碱法）。而氨碱法（即索尔维制碱）是当今世界大规模制造纯碱的通用工业方法之一其生产工艺经过百多年的生产实践考验，工艺包的技术成熟，稳定可靠。 一.氨碱法纯碱生产流程概述： 氨碱法是一种复杂的化学制造工艺，它主要包括一系列的化工单元操作，共 分九个工序：盐水精制工序、盐水吸氨工序、碳化工序、过滤工序、蒸馏工序、压缩工序、石灰工序、煅烧工序、包装工序。氨碱法生产纯碱的主要原料：石灰石、食盐、焦碳、氨等。 氨碱法生产工艺流程： 首先用水将原盐溶解制成饱和粗盐水，再用石灰—纯碱法除去杂质得精盐水。 精盐水吸氨得氨盐水，冷却在吸收塔内与由蒸馏塔蒸出的氨逆流吸收制成氨盐水，冷却后氨盐水在碳化塔内与二氧化碳作用生成碳酸氢钠，带有结晶的悬浮液由塔低压出，经出碱液槽送往真空过滤机分离出重碱。 过滤得到的NaHCO3滤饼在煅烧工序经加热分解，制得轻质纯碱和炉气，轻质 纯碱通过运输设备送往水合机，采用固相水合法或液相水合法制得重质纯碱， 经干燥、包装得商品重质纯碱（重灰）；轻质纯碱经凉碱塔冷却，包装即为商 品轻质纯碱（轻灰）。 分解过程逸出的二氧化碳经分离、冷却、净化后，由压缩机抽吸和压缩返回碳化过程。 由真空过滤机抽出的过滤母液，被送往蒸馏塔与由石灰石煅烧分解和消化 所得的石灰乳兑和反应蒸出氨，返回吸收塔循环使用。 蒸馏废液则排入渣场。 石灰石用焦炭在石灰窑内煅烧制得生石灰，再通过化灰机与水反应制成石灰乳，分别送至蒸馏工序和盐水工序使用。 石灰窑产生含40%CO2的窑气与煅烧炉产生的含80%以上CO2的炉气通过压缩机 送碳化工序使用。 二系统配制 1系统配制图
纯碱工艺设备
纯碱 纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、洗涤碱，化学式Na?CO?，属于盐类，含十个结晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na2CO3，为强电解质，具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。是一种重要的化工原料，很多工业都要用到纯碱。 关于纯碱的一些常识： 碳酸钠的用途：发酵粉、洗碗、制肥皂、制药、制松花蛋、纺织、玻璃、造纸、漂染，还可以用于其他含钠化合物的制备。
碱生产方法自路布兰法至今二百 多年来，已经有很多变革和进步。因原 料的不同而产生不同的新方法，例如原 盐、天然碱、钾石盐、芒硝等作原料， 生产方法自然各不相同。原料相同，因 路线不同而变迁的有氨碱法、联合制碱 法（候氏制碱法）。新旭法等，都是以食 盐为原料，而工艺路线不同。在天然碱 加工方面也有不同的原料和工艺路线， 如倍半碳酸钠法和一水碳酸钠法、天然碱卤水的碳酸化法生产纯碱等。 本课程重点讲联合制碱法，又名候氏制碱法（联合制碱这一专用名称，国际上尽管各不相同，其实质上是一样的）。所谓联合，就是将氨减法与合成氨工艺进行联合的改进工艺，在合成氨生产中有CO 生成，我们是将其转化为CO2,在进行排放等处理，但是排空的CO2使原料利用不尽合理，而且对空气也有一定的污染，在联合制碱法中我们综合利用了合成氨的原料CO2和NH3，用来生产纯碱，既充分利用了合成氨的原料，也减少环境污染。
一、联合制碱法的原理 总反应方程式： NaCl + CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（可作氮肥） 2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用） (在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号，这也正是这个方法的便捷之处） 即：①NaCl(饱和溶液)+NH3（先加）+H2O（溶液中）+CO2（后加）=NH4Cl+NaHCO3↓ （NaHCO3能溶于水，但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气，由于氯化钠溶液饱和，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，所以碳酸氢钠以沉淀析出） 先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。） ②2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑ 优点 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 %； NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，革除了 CaCO3制 CO2这一工序，减少可能造成的环境污染。 注：纯碱就是碳酸钠（Na2CO3） 在制碱过程中向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl溶液中加熟石灰以回收
氨碱法生产纯碱的过程
纯碱(Sodium Carbonate),学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、碱灰、碱粉、洗 涤碱，化学式Na 2CO 3。 纯碱外观为白色粉末或细粒结晶、味涩。其水溶液水解呈 碱性，有一定的腐蚀性，能与酸进行中和反应，生成相应的盐，并放出二氧化碳。高温下可分解，生成氧化钠和二氧化碳。纯碱在潮湿的空气里会潮解，慢 慢吸收二氧化碳和水，部分变为碳酸氢钠，所以包装要严，否则会吸潮结块。 氨碱法使生产实现了连续性生产，食盐的利用率得到提高，产品质量纯净，因而被称为纯碱，但最大的优点还在于成本低廉。1867年索尔维设厂制造的产 品在巴黎世界博览会上获得铜制奖章，此法被正式命名为索尔维法。此时，纯 碱的价格大大下降。消息传到英国，正在从事路布兰法制碱的英国哈琴森公司 取得了两年独占索尔维法的权利。1873年哈琴森公司改组为卜内门公司，建立 了大规模生产纯碱的工厂，后来，法、德、美等国相继建厂。这些国家发起组 织索尔维公会，设计图纸只向会员国公开，对外绝对保守秘密。凡有改良或新 发现，会员国之间彼此通气，并相约不申请专利，以防泄露。除了技术之外， 营业也有限制，他们采取分区售货的办法，例如中国市场由英国卜内门公司独占。由于如此严密的组织方式，凡是不得索尔维公会特许权者，根本无从问津 氨碱法生产详情。多少年来，许多国家要想探索索尔维法奥秘的厂商，无不以 失败而告终。直到1933年侯德榜著书《纯碱制造》，将索尔维制碱法公之于众。再到后来被更为先进的侯氏制碱法取代。 它是以食盐、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制 取纯碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳，使其生成 溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原理是： NaCl＋NH3＋H2O＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl 将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。 2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑放出的二氧化碳气体可回收循环使用。而含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。 CaO＋H2O＝Ca(OH)2，2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 氨碱法制纯碱的优点： 1、原料：使用氨碱法制纯碱，用的原料来源广。 2、纯度：使用氨碱法制纯碱，研制出的产品纯度高。 3、生产能力：使用氨碱法制纯碱，可以连续生产，生产能力强大。 缺点： 1、NaCl利用率低。 2、需要丰富的原盐、石灰石、焦炭、水等资源供应，且要排放大量废渣、废液
重质纯碱蒸汽煅烧炉与轻质纯碱蒸汽煅烧炉的区别
重质纯碱蒸汽煅烧炉与轻质纯碱蒸汽煅烧炉的区别内容摘要：论述重质纯碱蒸汽煅烧炉与轻质纯碱蒸汽煅烧炉在结构和使用工艺上的不同。 关键词：重质纯碱、轻质纯碱、蒸汽煅烧炉、蒸汽消耗。 重质纯碱是由轻质纯碱在一定的温度条件下，与水发生水合反应生成一水碳酸钠，一水碳酸钠较无水碳酸钠相比，结晶密实光滑，结晶颗粒大而均匀。加热后脱去结晶水，其晶体仍保持原有特性，堆密度约为轻质纯碱的二倍。在玻璃、冶金及颜料等行业得到了广泛的应用。且在包装和储运方面较轻质纯碱更加经济。 蒸汽煅烧炉是重质纯碱（一水碳酸钠）和轻质纯碱生产过程中的关键设备，它运转的好坏直接关系整个系统的产量和产品质量的高低。重质纯碱和轻质纯碱由于二者生产过程和物理性质的不同，使用的设备也有所差异。 重质纯碱的煅烧过程主要是脱水过程，重质纯碱脱水所需的热量，远低于轻质纯碱煅烧中游离水的蒸发和碳酸氢钠分解所需的热量。物料停留时间也要少一些。所以重质纯碱蒸汽煅烧炉的炉体长度要短于轻质纯碱蒸汽煅烧炉，炉体转速高，安装倾角大。且使用的蒸汽饱和压力为 1.3～1.6Mpa即可，其单位产量加热面积相应也要小得多。 由于重质纯碱（一水碳酸钠）的晶粒大、密度大，在筒体回转加热过程中，不可能像轻质纯碱（粉尘状）一样处于悬浮状态，而是紧贴筒壁在翅片管之间流动，对炉体的回转形成较大的阻力，所以重质纯碱蒸汽煅烧炉的传动功率远大于轻质纯碱蒸汽煅烧炉。
轻质纯碱煅烧时，由于碳酸氢钠受热分解产生大量的二氧化碳气体，在许多碱厂是要回收再利用的，要求炉气浓度不低于85%，这就对炉体内与外界的密封提出很高的要求。重质纯碱煅烧时产生的炉气主要是水蒸气，偶有回收供水合利用，要求并不高。这样炉子与外界相通处的密封要求也不及轻质纯碱炉子的严格。另外重质纯碱的粉尘少，炉头无需设碱尘螺旋输送机。 从水合机出来的重质纯碱（一水碳酸钠）含有一定量的游离水，加上结晶水，其含水量与滤碱机中出来的轻质纯碱的湿重碱大致相当，大约在18%～23%之间。为了避免重碱含水分高导致炉内结疤，将一定量的煅烧后的成品碱（返碱）与之混合，使水分降至6%～8%为宜。返碱比例一般在1.1～1.5之间，具体数值大小要在生产中根据游离水的含量而定。轻质纯碱蒸汽煅烧炉由于来料主要是碳酸氢钠，它的含水量主要是以游离水状态存在的，所以其返碱量比较大，大约在2.5～3.0之间。 重质纯碱（一水碳酸钠）煅烧过程原始数据： 碳酸钠的含量：98.8%； 饱和蒸汽压：1.6Mpa； 煅烧炉的温度：160°C； 每吨碱的蒸汽消耗：486kg/t； 参考文献：《纯碱生产工艺与设备计算》、《纯碱工学》
纯碱生产工艺摘要
纯碱生产工艺摘要 纯碱生产相关知识学习笔记 一、什么是纯碱 学名碳酸钠～分子NaCO～又名苏打～因为在化学上表23 -现出很多碱,OH,的特性～在工业上习惯被称为碱。纯碱易溶于水～易潮解～溶于水为放热反应。品种上分为重灰和轻灰两种～两种纯碱在物理性质上有所不同～顾名思义～表现在密度、粒度、形状等方面。 二、制取方法分类 化学制取纯碱有索尔维法,氨碱法,、联碱法两种～中国的侯氏制碱法和日本的AC法、NA法,新旭法,均属于联碱法～两种方法的根本不同在于氨碱原盐利用率低、蒸氨废液难以处理～联碱产品质量相对较低～工艺同时可生产氯化铵等。 另外～物理法还有天然碱法～美国地下有巨型天然碱矿。 三、我国近代纯碱规模化发展史。 20世纪初～范旭东在塘沽设永利纯碱厂～聘侯德榜～利用氨碱法生产纯碱～即天津碱厂前身。因纯度极高～产品被命名为“纯碱”～改名称因此一直被沿用。1937年抗战爆发～永利纯碱内迁四川～侯德榜鉴于盐价昂贵现状～历三年研发“侯氏制碱法”。上世纪80年代～国家在唐山、潍坊、连云港兴建三大纯碱 厂,“七五”重点项目,～一举扭转中国纯碱连续15年纯进口国历史～进入90年代～因国内总体产能持续扩大～供需结构发生根本性变化～中国变为纯碱净出口国。 1 四、纯碱用途 一个国家消耗纯碱的水平～基本代表了该国家化学工业水平及工业化进程。纯碱广泛应用于国民经济各个领域～可用于基本化工原料～还也用于基本工业原料。
主要用于化工、玻璃、冶金、造纸、纺织、印染、合成洗涤剂、肥皂、日用化工、日用玻璃、洗衣粉、石油化工等工业。 五、纯碱(氨碱法)生产工艺 原料主要是原盐、石灰石、焦炭或白煤、氨。 总方程式:CaCO+ 2NaCl = NaCO + CaCl 3 232 主要有八个生产环节～一是盐水制备和精制。二是石灰石煅烧及灰乳制备。三是精盐水吸氨。四是氨盐水碳酸化。五是重碱过滤。六是重碱煅烧。七是重碱生产。八是回收氨。 1.盐水制备和精制 任务:按照工艺要求～按规定浓度溶解原盐～制取溶液。去除原盐中存在的钙镁离子及杂质。 目的:减轻生产过程中的管道及设备结疤堵塞现象～降低物料消耗。 方法:碳酸铵法、石灰芒硝法、石灰碳酸铵法、石灰纯碱法～一般主要采用后两种。 2+2+原理方程式:Mg+Ca(OH)=Mg(OH)?+ Ca 22 2+2- Ca+CO3=CaCO? 3 注:为表述简单醒目～以下方程式均未配平。 主要设备:澄清桶、洗泥桶、化盐桶及钙镁反应器等。 2.石灰石煅烧及灰乳制备 2 任务:制备二氧化碳气体及石灰乳。 目的:灰乳用来沉淀盐水中的镁离子～二氧化碳气体用来供碳化工序使用。
三种制碱方法的工艺流程图
三种制碱方法得工艺流程图 纯碱主要得生产工艺分为三种：天然碱法、氨碱法、联碱法。三种制碱工艺中，氨碱法对环境污染较大，且消耗大量得自然资源,原盐得利用率较低，生产得副产品氯化钙用途较小，大部分作为废渣处理；联碱法较氨碱法污染较小,原盐利用率较高，且与合成氨工业相互匹配，且副产品氯化铵可以用作生产复合肥得原料,在我国大规模生产有很好得适用性；天然碱法不仅对环境污染较小，且相比较成本低30—40%。下面介绍一下这三种制碱工艺得工艺流程. 天然碱法 天然碱加工法采用大自然碱矿物为原料来制取纯碱。天然碱得加工方法主要有鹵水碳化法、一水碳酸钠法、倍半碳酸钠法。 卤水碳化法就是用天然碱湖水得卤水为原料。通过碳酸化过程，先把卤水中碳酸钠与其她钠盐转化成碳酸氧钠,再把碳酸氢钠从溶液中结晶出来，再过滤、煅烧得到纯碱。 一水碳酸钠法用天然碱为原料.先粉碎再煅烧,碳酸氧钠分解之后再进行溶解、精制,得到一水碳酸钠结晶体,再经锻烧得到重质纯碱。 倍半碳酸钠法就是以天然碱矿中最常见得组分倍半碳酸钠为主要原料。先将天然倍半碱矿粉碎，再加水溶解,去掉泥沙后再用活性炭脱去溶液中有机物杂质，再过滤、蒸发、结晶、煅烧可得纯碱产品。 倍半天然碱法工艺流程图如下： 氨碱法 氨碱法，又称索尔维制碱法,就是由于186２年比利时人索尔维（Eｒneｓt Solvay，1832—1922)以食盐、氨、二氧化碳为原料，成功制得碳酸钠而命名。其主要工艺流程如下：
1、煅烧石灰石制得石灰与二氧化碳，石灰消化后得到石灰乳.?２、把盐水制备成氨盐水。 3、碳化氨盐水，制得重碱。 4、把重碱进行过滤与洗涤。 5、煅烧重碱即可得到纯碱成品与二氧化碳.6?、把母液中存在得氨进行蒸馏回收。联碱法： 联碱法又称侯氏制碱法,就是我国化学工程专家侯德榜于１94３年创立得.就是将氨碱法与合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱与氯化铵两种产品得方法。原料就是食盐水、氨气与二氧化碳－合成氨厂用水煤气制取氢气时得废气。此方法提高了食盐利用率，缩短了生产流程,减少了对环境得污染,降低了纯碱得成本,克服了氨碱法得不足。联合碱法主要反应为碳化反应。氨盐水在碳化塔中与二氧化碳作用,生成碳酸氢钠结晶与氯化氨溶液。分离后得碳酸氢钠结晶称为重碱，重碱经加热分解反应生成碳酸钠与二氧化碳.碳酸钠为纯碱产品,二氧化碳则予以回收供碳化反应用，分离后得氯化氨溶液经蒸发结晶得到氯化铵产品。碳化反应中消耗得二氧化碳，一部分由重碱分解反应提供，另一部分则由