联碱法
联碱设备简介
一、氨压缩机的作用及简介 在氯化铵结晶生产过程中，每生产1t产品需要移出840MJ左右的热量，这部分热量的移出，一般是利用冰机制冷来实现的。 氨压缩机俗称冰机，是冷冻系统的主体设备，其作用是将低压氨蒸气压缩成较高的压力和温度，送入冷凝器冷凝成液氨。
冰机的型号： 压缩工段共有冰机16台 LG31.5A螺杆冰机10台 LG25螺杆冰机6台套
煅烧炉(回转炉)型号及数量： 煅烧工段共有轻灰煅烧炉8台,重质碱煅烧炉1台，凉碱炉3台 φ2500轻灰煅烧炉5台套， φ3000轻灰煅烧炉2台套， Φ3600轻灰煅烧炉1台套， Φ2500重灰煅烧炉1台套 φ2500凉碱炉3台套
结晶工段
氯化铵结晶是使氨母液Ⅰ在结晶器中，借冷却和加盐的作用使氯化铵结晶析出，同时得到合乎制碱要求的母液Ⅱ送回碳化工序制碱用
其基本流程是：氨盐水由塔顶部进入塔内，CO2气分别由塔的底部和中部进入塔内。气液接触发生反应，为增加气液接触面积，在塔内装有多层菌帽，化学反应所放出的热量有冷却箱的冷却水将热量移走，生成的碱液从塔底部的出碱口取出进入过滤机过滤出重碱，反应后剩余的CO2气夹带着微量的NH3气（俗称废气）则由塔顶的废气管排出。
吸氨
换热
碳化
吸氨
分离（干燥）
冷析
过滤
煅烧
澄清
盐析
co2
NacL
AII
MI
MII
AI
co
纯碱
氯化铵
一过程
二过程
根据实际生产情况，事业部现在设有五个工段（车间），从所包括的工序来讲大致可分为： 压缩工段： CO2压缩、冰机制冷、循环水等工序； 碳化工段： 母液吸氨、淡液及母液蒸馏、氨母液Ⅱ碳酸化、重碱过滤等工序； 煅烧工段： 重碱煅烧、轻灰凉碱、重灰、小苏打等工序； 结晶工段： 氯化氨结晶及过滤等工序； 干铵工段： 氯化铵干燥、制精铵等工序。
联碱法生产纯碱的原理及过程
联碱法生产纯碱的原理及过程联碱法是一种常用的生产纯碱的方法，其原理是通过氨气与二氧化碳的反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到氨气和二氧化碳，最后通过吸收二氧化碳生成纯碱。
下面将详细介绍联碱法生产纯碱的过程。
通过氨气发生器产生氨气。
氨气发生器中加入氨气原料，如氨水和石灰石，经过加热分解反应产生氨气。
该反应可表示为：CaO + NH3 → Ca（OH）2 + NH3↑。
然后，将产生的氨气与二氧化碳进行反应生成碳酸氢铵。
氨气和二氧化碳在一定的温度和压力下反应，生成固体碳酸氢铵。
该反应可表示为：2NH3 + CO2 → (NH4)2CO3。
接着，将碳酸氢铵进行加热分解。
碳酸氢铵在高温下分解为氨气和二氧化碳，生成氨气和二氧化碳的反应可表示为：(NH4)2CO3 → 2NH3↑ + CO2↑ + H2O。
将产生的二氧化碳通过吸收剂吸收，生成纯碱。
吸收剂通常使用饱和的氢氧化钠溶液。
氢氧化钠溶液中的NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠溶液，该反应可表示为：NaOH + CO2 → NaHCO3。
通过上述过程，最终得到的产物为纯碱（碳酸钠）。
纯碱的纯度取决于各个步骤中的反应条件和操作技术。
联碱法生产纯碱的过程中需要注意以下几个问题。
首先，氨气和二氧化碳的反应需要在一定的温度和压力下进行，通常在300-350°C 和30-50 atm条件下反应。
其次，碳酸氢铵的加热分解需要控制适当的温度和时间，以避免过度分解或不完全分解。
此外，吸收二氧化碳的过程中需要控制饱和度和温度，以保证产物的纯度。
总的来说，联碱法生产纯碱的原理是通过氨气与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到氨气和二氧化碳，最后通过吸收二氧化碳生成纯碱。
这种方法在工业生产中广泛应用，能够高效地生产出高纯度的碳酸钠。
通过不断的优化和改进，联碱法生产纯碱的工艺已经相当成熟，为工业生产提供了可靠的方法。
氨碱法和联碱法
氨碱法和联碱法引言氨碱法和联碱法是工业生产中常用的两种制碱方法。
本文将深入探讨这两种制碱方法的原理、流程以及优缺点，并分析其在实际应用中的适用范围和特点。
氨碱法原理氨碱法是以氨为主要原料生产碱的一种方法。
其主要原理是通过将氨气与二氧化碳反应生成碳酸铵，再经过加热脱水分解得到氢氧化铵，最后通过加热分解得到氢氧化钠。
其反应方程式如下：NH3(g) + CO2(g) + H2O(l) → NH4HCO3(s)NH4HCO3(s) → NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)流程1.氨气与二氧化碳在碱液中反应生成碳酸铵。
2.将碳酸铵加热进行脱水分解，生成氢氧化铵。
3.氢氧化铵经过加热分解，生成氢氧化钠。
优缺点优点1.原料易得：氨气广泛存在于空气中，二氧化碳也是常见气体。
2.反应条件温和：氨碱法反应温度较低，不需要高温反应。
3.产品纯度高：氨碱法制备的氢氧化钠纯度较高。
缺点1.产能较低：氨碱法生产的碱产量相对较低。
2.能耗较高：制备碳酸铵和氢氧化钠的过程需要大量能源。
联碱法原理联碱法是一种以盐类为主要原料生产碱的方法。
其原理是将氯化钠与氢氧化钠按一定比例充分反应，生成氢氧化钠和氯化氢，然后通过氯化氢的再生和氢氧化钠的重结晶来获得高纯度的氢氧化钠。
其反应方程式如下：NaCl(s) + NaOH(aq) → Na2O(s) + HCl(g)2HCl(g) + H2O(l) → Cl2(g) + 2H2O(l)流程1.氯化钠与氢氧化钠按一定比例反应生成氢氧化钠和氯化氢。
2.氯化氢通过再生装置进行氯化氢的再生。
3.氢氧化钠通过重结晶来获得高纯度的氢氧化钠。
优缺点优点1.可大规模生产：联碱法可以实现氢氧化钠的大规模生产。
2.产能高：相对于氨碱法，联碱法的碱产量更高。
3.产品品质稳定：通过重结晶装置可以得到高纯度的氢氧化钠。
缺点1.原料需求量大：联碱法的原料需求量较大，生产成本较高。
2.反应条件苛刻：联碱法需要在高温高压条件下进行反应。
联合制碱法
一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（氯化钠）、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。
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氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。
氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2 CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
联合制碱法原理方程式
联合制碱法原理方程式
联合制碱法是一种通过合成氯化钠和氢氧化钠来制取氢氧化钠的化学方法。
其原理是在氯化钠溶液中通入氯气，使氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，然后再用氯化钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，最后通过蒸发和结晶等操作分离出氢氧化钠。
该反应的化学方程式如下：
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O
将氯气通入氢氧化钠溶液中，氯气与氢氧化钠发生以下反应：
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
然后，将氯化钠溶液与氢氧化钠溶液混合，反应生成氯化钠和氢氧化钠的混合溶液：
NaCl + NaClO + 2NaOH → 3NaCl + H2O
通过蒸发和结晶等操作，将氯化钠和氢氧化钠分离，得到纯净的氢氧化钠。
联合制碱法的优势在于可以同时制取氯化钠和氢氧化钠，提高了生产效率。
而且通过该方法制取的氢氧化钠纯度较高，适用于各种化工和制药工艺中。
在实际生产中，联合制碱法需要控制反应条件和操作参数，以确保
反应的顺利进行和产物的纯度。
例如，需要控制氯气的通入速度和浓度，以及反应温度和压力等因素。
同时，还需要合理设计反应设备和操作流程，以提高生产效率和产品质量。
联合制碱法是一种通过合成氯化钠和氢氧化钠来制取氢氧化钠的化学方法。
该方法的原理是通过氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，然后再用氯化钠溶液与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，最后通过蒸发和结晶等操作分离出氢氧化钠。
该方法具有高效、高纯度的特点，在化工和制药工艺中有广泛应用。
纯碱制备方法比较：氨碱法、联碱法、天然碱法(2021年)
母 液中生成重碱，遗留下其他成分，将溶液冷却，析出重碱结晶，过滤分离，进
行 干燥煅烧分解出二氧化碳和水，从而制得纯碱。
一水碳酸钠法
以天然碱矿为原料，将天然碱粉碎、煅烧得到碳酸氢钠后溶解、精制，从而得
到 一水碳酸钠晶体，再次煅烧后得到重质纯碱。
倍半碳酸钠法
以天然碱矿中最常见的倍半碳酸钠为原料，经粉碎、溶解、除杂后进行蒸发、
图 1：纯碱所处产业链
1.1. 制备方法优缺各异，合成碱法为主
纯碱的生产工艺较多，主要可分为天然碱法和合成碱法，其中合成碱法又包括氨碱法和联碱 法。当前我国纯碱产能所使用工艺以氨碱法和联碱法为主，二者占比相近，根据百川盈孚 ， 在我国 2020 年纯碱有效产能中，氨碱法、联碱法、天然碱法制纯碱产能占总产能比例分 别 为 48.9%、46.0%、5.09%。
其他, 10%
天然碱法, 23%
氨碱法,40%
联碱法,27%
美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。根据 Ciner 年报，当前全球天然碱储量主要 分布于美国、土耳其、博茨瓦纳、墨西哥和中国，其中美国和土耳其分别以 230 亿吨及 8.4 亿吨的储量位居前二。根据 Ciner，世界上最大的天然碱矿床位于美国怀俄明州西南部的格 林河流域，占世界储量的 95%，第二大天然碱矿床位于土耳其安卡拉的喀山，第三大天然碱 矿床则位于土耳其安卡拉的贝帕扎里。而随着墨西哥主要产能因环境因素在 1994 年停产， 当前天然碱法纯碱产量主要由美国和土耳其贡献。
9-13
9-13
10-14
10-14
废液
氯化铵（副产品）
（含大量氯化钙、氯化钠）
原料价格低，产品纯度高 原料利用率高，副产品有
较高价值
原材料利用率低，废液中 产品质量较差，母液内部
氨碱法与联碱法
一、氨碱法（又称索尔维法）它是比利时工程师苏尔维（1838～1922）于1892年发明的纯碱制法。
他以食盐（氯化钠）、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。
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氨碱法的优点是：原料（食盐和石灰石）便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。
但氨碱法也有许多缺点：首先是两种原料的成分里都只利用了一半——食盐成分里的钠离子（Na＋）和石灰石成分里的碳酸根离子（CO32－）结合成了碳酸钠，可是食盐的另一成分氯离子（Cl－）和石灰石的另一成分钙离子（Ca2＋）却结合成了没有多大用途的氯化钙（CaCl2），因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担。
氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了，这是一个很大的损失。
二、联合制碱法（又称侯氏制碱法）它是我国化学工程专家侯德榜（1890～1974）于1943年创立的。
是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
原料是食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）。
其化学反应原理是：C＋H2O＝CO＋H2CO＋H2O＝CO2＋H2联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液。
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.ﻫ２、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.6ﻫ、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。
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联碱法（候氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：
（1）沉淀池中发生反应的化学方程式为_______________________；
（2）X是________，Y是_______（填化学式）；
（3）Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有________________________________；
排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有________________________；
（4）从理论上分析，在氨碱法生产过程中_________（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为______________________；
（5）根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是_____；
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
（6）联碱法中，每当通入NH3 44.8L（已折合成标准状况下）时可以得到纯碱100.0g，则NH3的利用率为______。
相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点_________________。