氨碱法生产纯碱的工艺过程32页PPT

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氨碱法制纯碱ppt课件

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• (一)碳酸化的基本原理 1.反应机理
• 复杂反应体系,分三步进行
(1)氨基甲酸铵的生成 • 2NH3+CO2 =NH2COO- +NH4 + (2)氨基甲酸铵的水解 • NH2COO- + H2O =HCO3- +NH3 (3) NaHCO3结晶生成 • HCO3- + Na + = NaHCO3
生石灰消化后回收氨。 1.煅烧反应式 CaCO3 (s) = CaO(s)+ CO2 (g) C (s) +O2 (g ) = CO2 (g) 2.操作指标 温度:940~1200℃ 窑气中CO含量小于0.6%,O2含量小于0.3%
△H>0 △H<0
理论上,窑气中CO2含量为44.2%,但一般在40%左右。
任务二 盐水的制备
一、饱和食盐水的制备
• 氨碱法用的饱和盐水可以来自海盐、池盐、岩盐、井盐和湖 盐等。 • NaCl在水中的溶解度的变化不大,在室温下为315kg/m3。 工业上的饱和盐水因含有钙镁等杂质而只含NaCl 300kg/m3 左右。 方法:制饱和盐水的化盐桶桶底有带嘴的水管,水自下而上溶 解食盐成饱和盐水,从桶上部溢流而出。 • 化盐用的水来自碱厂各处的含氨、二氧化碳或食盐的洗涤水。
• •
2.添加晶种 当碳化过程中溶液达到饱和甚至稍过饱和时,并无结晶析 出,但在此时若加入少量固体杂质,就可以使溶质以固体杂 质为核心,长大而析出晶体。 • 在NaHCO3生产中,就是采用往饱和溶液内加晶种并使之长 大的办法来提高产量和质量的。 • 应用此方法时应注意两点:一是加晶种的部位和时间,晶种 应加在饱和或过饱和溶液中。二是加入晶种的量要适当。
NH3 少量 CO2 40%~42% NH3 10% CO2 4%~7% 空气

氨碱法生产纯碱的工艺过程

氨碱法生产纯碱的工艺过程
03
02
粗盐处理
对粗盐进行除杂、脱水和干燥等处 理,得到精盐。
废水处理
对生产过程中产生的废水进行处理 ,达到排放标准后排放。
04
母液回收与利用的设备
母液分离器
用于分离粗盐和二次母液。
二次母液回收设备
包括蒸发器、结晶器等设备,用于回收二次 母液中的氯化铵。
粗盐处理设备
包括过滤器、干燥器等设备,用于处理粗盐 。
盐水精制的工艺流程
石灰纯碱法
将石灰加入盐水中,使镁离子形成氢氧化镁沉淀,然后加入纯碱, 使钙离子形成碳酸钙沉淀,最后过滤分离,得到高纯度的盐水。
加压加灰法
将石灰和二氧化碳同时加入盐水中,使镁离子形成碳酸镁沉淀,然 后过滤分离,再对滤液进行蒸馏,得到高纯度的盐水。
膜过滤法
利用膜过滤技术,将盐水通过膜过滤器,使钙、镁等离子被截留,得 到高纯度的盐水。
沉淀与分离
在沉淀池中,碳酸氢钠晶体逐渐析出,与溶 液分离。
碳酸氢钠加热分解
将分离出的碳酸氢钠加热至一定温度,使其 分解成碳酸钠和水。
回收氯化铵
加热后的溶液回收氯化铵,作为副产品出售 。
氨盐水碳酸化的设备
混合器
用于将氨盐水与二氧化碳混合。
沉淀池
用于使碳酸氢钠晶体沉淀并分离。
加热器
用于加热碳酸氢钠溶液至分解温度。
废水处理设备
包括沉淀池、过滤器等设备,用于处理生产 过程中产生的废水。
THANKS
感谢观看
05
04
分离
将碳酸氢钠和氯化铵的混合溶液进行 分离,得到碳酸氢钠和氯化铵产品。
02
石灰石的破碎与消化
石灰石的破碎
石灰石破碎
将大块石灰石破碎成小块,以便 于后续的消化和溶出过程。

氨碱法纯碱生产工艺

氨碱法纯碱生产工艺

氨碱法纯碱生产工艺
氨碱法纯碱生产工艺也称为索尔维法,是比利时科学家索尔维于1892年创立的。

其纯碱生产工艺主要包括以下步骤:
1.盐水精制:为了除去粗盐水中的钙、镁等杂质,需要进行盐水精制。

通过加入氢氧化钠、氯化钡等物质,使杂质成为沉淀物过滤除去。

然后将盐水加热,除去其中的溶解物,得到精制的饱和盐水。

2.吸氨:氨碱法的核心步骤之一是使盐水饱和氨化。

通过加压使氨气溶解在饱和盐水中,制成氨盐水。

3.碳酸化:将氨盐水与二氧化碳反应,生成碳酸氢钠结晶,然后经过滤、洗涤、煅烧等工序,得到纯碱产品。

此时的滤液中含有氯化铵,加入食盐使它结晶析出,经过滤、干燥即得氯化铵产品。

在整个工艺过程中,还需要对各个步骤产生的废液、废气等进行处理,以达到环保要求。

此外,氨碱法生产纯碱时,设备的选择和操作条件的控制也都十分重要,它们直接影响到产品的质量和产量。

化工工艺纯碱工艺PPT课件

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消费预测: 2005—2010年国内消费增长率预计为6·5%; 2010—2015年预计为2·8%; 2005—2010年以纯碱出口量增加到180万t计算,进口量按30万t计,2010年 我国对纯碱的需求量将达到1 700万t。 以上分析结果显示,今后5~10年,我国纯碱生产能力还需要增加500万t/a左 右才能满足国内消费及出口的需求。因此我国纯碱工业仍有一定的发展 空间。
3NaCl+3NH3+2CO2+4H2O→Na2CO3·2H2O+3NH4C1
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(2)盐水吸氨
水和盐水吸收二氧化碳是很困难的,在 没有氨存在时,CO2几乎不溶解在盐水中。 为了使反应能很好进行,必须要先将氨溶解 在盐水中,然后再进行碳酸化。盐水吸氨是 在吸氨塔中进行的。
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CO
2

来源:①大部分△由煅烧石灰石 ②一部分由重碱煅烧而来。



【石灰石煅烧】 CaCO3 = CaO+ CO2
石灰窑中煅烧来的CaO供“氨回收”反应用:
【石灰乳制备】CaO + H2O = Ca(OH)2
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一.氨碱法的主要过程 氨碱法生产纯碱是以食盐和石灰石为原料,以氨为媒介物,进行一系列化学反应和工 艺过程而制得的。 (1)氨盐水碳酸化 NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3 +NH4C1
2NaHCO3 →Na2CO3+H2O↑+CO2 ↑ 此时重碱中所含的NH4HCO3、(NH4)2CO3也一起分解:
NH4HCO3→NH3↑+H2O+CO2↑ (NH4)2CO3→2NH3↑+H2O+CO2↑ 放出的二氧化碳气因其在煅烧炉中产生,故名为炉气,冷却除去其中的NH3和部分 H2O后,经压缩机压缩,回到碳酸化塔中。

氨碱法生产纯碱的工艺过程

氨碱法生产纯碱的工艺过程
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为了防止和减少吸氨系统的泄露,加速蒸氨塔中 CO2和NH3的蒸出,提高蒸NH3效率和塔的生产能力, 减少蒸汽用量,吸氨操作是在微负压条件下进行,其 压力大小以不妨碍盐水下流为限。
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(一)氨盐水碳酸化的基本原理
总化学反应过程:
NaCl+NH3+CO2+H2O↔NaHCO3↓+NH4Cl
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缺点:对重碱的粒 度要求高,生产能 力低,氨耗高,国 内厂家较少采用
转鼓式真 空过滤机
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重碱是一种不稳定的化合物,在常温常压下即能自行 分解,随着温度的升高而分解速度加快,化学反应为:
2NaHCO3(s) ↔Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=128.5kJ/mol
(3)复分解析出碳酸氢钠结晶 HCO3ˉ+Na+=NaHCO3
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(二)氨盐水碳化的工艺条件 1.碳化度
式中 TNH3——溶液中总氨的浓度 在适宜的氨盐水组成条件下,R值越大,则NH3转
变成NH4HCO3越完全,NaCl的利用率U(Na)越高。
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(三)影响NaHCO3结晶的因素
温度
添加晶种
灰乳蒸馏段发生下列反应: 2NH4Cl+Ca(OH)2 ↔2NH3+H2O+CaCl2 Ca(OH)2+CO2 ↔CaCO3+H2O
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(二)氨回收的工艺条件的优化
• 温度
• 压力
塔底维持在 110~170℃
塔顶在 80~85℃
塔下部压力与 所用蒸汽压力 相同或接近
塔顶压力为负 压
• 灰乳的用 量
四重碱煅烧工艺流程的组织及操作控制要点内热式蒸汽煅烧炉结构内热式蒸汽煅烧炉操作条件1温度炉内温度一般应控制在160190不得低于1502蒸汽一般蒸汽压力应大于25kgc25mpa为宜将一部分热成品碱返回与重碱混合使其水分将至68为宜在稳定运行时炉内所具有的物料量即为存灰量

纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺流程

纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺流程
✓出现结合氨,对碳化不利。
✓没有结合氨; ✓消耗了最终产品纯碱。
常用石灰-碳酸铵法
3、氨盐水的制备
作用:制备碳酸化所要求浓度的氨盐水。吸氨用的氨来自蒸氨塔(用石灰乳处理碳酸 化后母液所回收的氨,含有CO2和水蒸气)。
NH3(g)+H2O (l) =NH4OH (l); 氨气中的CO2也会溶入溶液,并反应生成碳酸铵:
氨碱法生产纯碱工艺流程
氨碱法是以氨作为中间媒介生产纯碱的一种方法,该法原料价廉易得,产 品纯度较高,且部分二氧化碳和氨可循环使用;整个制作步骤简单,适用 大规模生产。 本节课学习氨碱法生产纯碱的工艺流程。
氨碱法生产纯碱的工艺流程
原盐:制备饱和食盐水,除去Mg2+, Ca2+ ,得精制食盐水。 精制食盐水送吸氨塔吸收氨气(氨 气来自蒸氨塔回收),得氨盐水,送 往碳酸化塔。 氨盐水吸收CO2得到NaHCO3和 NH4Cl,生成的NaHCO3经煅烧分解 为Na2CO3 、 CO2和H2O。
6、氨的回收
加入石灰乳时,结合氨分离成游离氨,并从液相驱出: 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H2O 母液中存在NaCl和CaCl2,CaCl2与氨化合降低氨分压,NaCl可提高平衡氨 分压,两者的作用近似抵消。 蒸馏游离氨时,物系可简化为NH3—CO2—H2O体系,蒸馏结合氨时,物系 可简化为NH3—H2O体系。
1 • 石灰石煅烧及生石灰消化 2 • 食盐水的制备和精制 3 • 氨盐水的制备 4 • 氨盐水的碳酸化 5 • 碳酸氢钠的过滤与煅烧 6 • 氨的回收
1、石灰石煅烧及生石灰消化
作用:石灰石煅烧得到的CO2用于氨盐水的碳酸化;生石灰消化后用于回收氨。 石灰石内配入一定比例的无烟煤送入石灰窑内,在窑底送入空气供燃料燃烧。 石灰石在窑内被加热,分解生成CaO和CO2。 窑气经过泡沫塔冷却、除尘和静电除尘两级净化后送压缩工序。 生石灰在化灰机内加入海水使生石灰消化制成石灰乳,送往蒸氨塔。

氨碱法生产纯碱的工艺过程 ppt课件

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生产实践中NH3/NaCl的比为
1.08~1.12,即氨过量,补偿
碳氨碱化法生过产纯碱程的工的艺过氨程 损失
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低温有利盐水吸收NH3,也有利于降低氨气夹带的 水蒸气含量,降低对盐水的稀释程度。但温度也不宜 太低,否则会生成(NH4)2CO3 ·H2O、NH4HCO3等 结晶堵塞管道和设备。实际生产中进吸收塔的气温一 般控制在55~60℃
氨碱法生产纯碱的工艺过程
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一、重碱过滤的原理与工艺条 件的优化
氨碱法生产纯碱的工艺过程
19
二、重碱过滤工艺流程的组织 及操作控制要点
转鼓式真 空过滤机
氨碱法生产纯碱的工艺过程
20Βιβλιοθήκη 三、重碱煅烧的原理与工业条 件的优化
重碱是一种不稳定的化合物,在常温常压下即能自 行分解,随着温度的升高而分解速度加快,化学反应为:
氨碱法生产纯碱的工艺过程
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(三)氨盐水制备过程中的热效应
吸氨过程中放出大量的热量,反应放热较多,这些 热量如果不及时移除系统,将导致溶液温度升高而影响 NH3的吸收,严重时会使吸氨的过程停止。
因此,吸氨过程中的工艺和设备主要是以冷却方式 和效果为出发点。其冷却效果越好,则氨的吸收越完全, 设备的利用率也越高。
式中 TNH3——溶液中总氨的浓度
在适宜的氨盐水组成条件下,R值越大,则NH3转 变成NH4HCO3越完全,NaCl的利用率U(Na)越 高。
氨碱法生产纯碱的工艺过程
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(三)影响NaHCO3结晶的因素
在碳化塔内进行的碳化反应是放 热反应,使进塔液温度有30℃沿 塔下降的过程逐步升高至 60~65℃。一般液体在塔内的停 留时间为1.5~2h,出塔温度约 为20~28℃。碳化过程的温度控 制:塔内的温度分布应为上、中、 下依次为低、高、低为宜。

纯碱生产工艺流程 ppt课件

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《生产领域产品质量管理与监督》课程
2
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
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Ca2+、
Mg2+等杂质离子,它们在氨化或碳酸化过程中会
生成CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3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。
《生产领域产品质量管理与监督》课程
纯碱生产工艺流程
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
氨碱法生产纯碱反应原理1
氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠沉淀 NaCl + NH3 + CO2 +H2O → NaHCO3 + NH4Cl 这一过程在碳酸化塔中进行。
由于NaCl水溶液不能吸收CO2,故如上式所 示,NH3与CO2同时通入时CO2的吸收率是很低 的。因此,必须先用NaCl溶液吸收NH3,再吸收 CO2。吸氨是在吸氨塔中完成。
精制方法是加入碱性物质如NaCO3和NaOH等。 使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,使Ca2+生成CaCO3沉淀。
Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2↓ Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ 生成的沉淀可借沉降法除去。沉淀除去Ca2+、
Mg2+以后的盐水,称为精制盐水。
《生产领域产品质量管理与监督》课程
《生产领域产品质量管理与监督》课程
13
常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
侯氏制碱法2
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
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40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
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