纯碱生产工艺流程 ppt课件
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2
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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。
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纯碱生产工艺流程
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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。
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侯氏制碱法2
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑
➢ 即①NaCl(饱)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
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7
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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
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氨碱法生产纯碱工艺流程图
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3
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氨碱法生产纯碱反应原理3
反应式（1）所生成的NaHCO3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。
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石灰石-碳酸铵法精制盐水工艺流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+
2NH3 + H2O+CO2→ (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 +Ca2+→CaCO3+2NH4+
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石灰煅烧及化灰工艺流程
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石灰纯碱法精制盐水流程
Mg2+ + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3 →CaCO3+2Na+
联碱法生产纯碱反应原理
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+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加 入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制
4
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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NH4HCO3。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NH3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
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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NH4Cl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NH4Cl单独 结晶析出供做氮肥。
(6)
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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。
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6
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氨碱法生产纯碱反应原理6
为了易于将石灰和热水一
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 + H2O → Ca(OH)2
(8)
➢ ②2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
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侯氏制碱法3
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。
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。
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联碱法生产纯碱工艺流程图
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氨碱法与联碱法生产框图
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高中化学纯碱的生产-精选.ppt
• (2)联合制碱法(侯氏制碱法)
阅读图1-11和图1-12,总结这两种 方法的有何相同?
2021/1/9
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两种著名的制碱技术
• 总原理相同:
பைடு நூலகம்
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3 ====== Na2CO３＋CO2↑+ H2O
优点： 原料便宜
成品纯度高 氨和部分二氧化碳可循环使用 制作步骤简单
不足： 氯化钠利用率低
产生了当时认为无用的氯化钙
2021/1/9
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2021/1/9
侯得榜
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在纯碱的生产过程中 哪些物质得到了循环使用？
2021/1/9
原料来源和副产物不同
2021/1/9
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氨碱法制纯碱原理（索尔维法）
CaCO3
CO2 + CaO
炼焦副产品
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO３＋CO2↑+ H2O
CaO + H2O
Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
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在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
2021/1/9
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作业
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阅读图1-11和图1-12,总结这两种 方法的有何相同?
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两种著名的制碱技术
• 总原理相同:
பைடு நூலகம்
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3 ====== Na2CO３＋CO2↑+ H2O
优点： 原料便宜
成品纯度高 氨和部分二氧化碳可循环使用 制作步骤简单
不足： 氯化钠利用率低
产生了当时认为无用的氯化钙
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侯得榜
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在纯碱的生产过程中 哪些物质得到了循环使用？
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原料来源和副产物不同
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氨碱法制纯碱原理（索尔维法）
CaCO3
CO2 + CaO
炼焦副产品
•NaCl +NH3＋CO2＋H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO３＋CO2↑+ H2O
CaO + H2O
Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
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在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
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作业
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5.3化工生产――纯碱的制备PPT课件
来冷却试管的目的和原因是—正—反——应——是——放——热—，——降——低——温——度—平——衡——向——右——移动
（5）如何验证D中试管中的产物？
1
23 4 5
6
A
B
C
D
E
3、已知纯碱试样中含有NaCl杂 质。为测定纯碱的质量分数，可 用图中装置进行实验。
主要实验步骤如下： ① 按图组装仪器，并检查装置的气密性 ② 将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 ③ 称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到 b g ④ 从分液漏斗滴入6 mol / L的硫酸，直到不再产生气体时为止 ⑤ 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 ⑥ 再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g ⑦ 重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
（4 ）→（5 ）。 （3）各装置中盛放的试剂是A——C—a—(O——H—)—2——N—H——4C——l —B——H—C—l———C—a—C—O—3
C—饱——和——N—a—H—C——O—3—溶——液——D——冰—水—————————。 （4）D装置试管中应有的现象是—产——生——白——色——沉—淀————；用烧杯中的冰水
（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量 试样溶于水后，再滴加
_____稀__硝__酸__和__硝__酸__银__溶__液___。
2、中国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”大大提高了原料的利用率。化学实
验室利用有关原理制备碳酸氢钠，模拟工业流程。其方法是：把固体氯化钠溶
解在浓氨水里制成饱和溶液，再通入二氧化碳气体，即有碳酸氢钠析出。有关
方程式为：NH3+CO2+NaCl+H2O
NaHCO3+NH4Cl+Q
（5）如何验证D中试管中的产物？
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23 4 5
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A
B
C
D
E
3、已知纯碱试样中含有NaCl杂 质。为测定纯碱的质量分数，可 用图中装置进行实验。
主要实验步骤如下： ① 按图组装仪器，并检查装置的气密性 ② 将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液 ③ 称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到 b g ④ 从分液漏斗滴入6 mol / L的硫酸，直到不再产生气体时为止 ⑤ 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气 ⑥ 再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g ⑦ 重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
（4 ）→（5 ）。 （3）各装置中盛放的试剂是A——C—a—(O——H—)—2——N—H——4C——l —B——H—C—l———C—a—C—O—3
C—饱——和——N—a—H—C——O—3—溶——液——D——冰—水—————————。 （4）D装置试管中应有的现象是—产——生——白——色——沉—淀————；用烧杯中的冰水
（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量 试样溶于水后，再滴加
_____稀__硝__酸__和__硝__酸__银__溶__液___。
2、中国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”大大提高了原料的利用率。化学实
验室利用有关原理制备碳酸氢钠，模拟工业流程。其方法是：把固体氯化钠溶
解在浓氨水里制成饱和溶液，再通入二氧化碳气体，即有碳酸氢钠析出。有关
方程式为：NH3+CO2+NaCl+H2O
NaHCO3+NH4Cl+Q
化工工艺纯碱工艺PPT课件
第17页/共243页
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
第29页/共243页
(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。
第30页/共243页
•
CO
2
的
来源：①大部分△由煅烧石灰石 ②一部分由重碱煅烧而来。
得
到
；
【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
第27页/共243页
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。
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
第29页/共243页
(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
的
来源：①大部分△由煅烧石灰石 ②一部分由重碱煅烧而来。
得
到
；
【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
第27页/共243页
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。
纯碱生产方法课件
• (1) 氯化钠利用率低， 理论转化率 84% ，实际只能达
7 2 - 7 4 % ， 且 仅 利 用 部 分 Na+ ， 2 6 - 2 8 % Na+ ？ 和 全 部 C
全部废弃， 总利用率为30%；
• (2) 产生大量废水，且废水不易处理。
8
7.1.3 联合制碱法
• 1942年，侯德榜发明了“索尔维制碱工艺与合成氨
=100:100:35.5(质量) 。 产品中含纯碱95%。
• 1791年建立了第一套日产300kg的吕布兰制碱
工厂。
• 其后，采用此法生产纯碱遍布整个欧洲，1880
年最高年产量为60万吨。
• 该法的实施，不仅提供了制碱方法，也促进了
硫酸、盐酸等工业的发展。
• 缺点：该法是在固相范围内进行生产，不能连
2NaHCO3(s) →NaCO3(s)+CO2↑+H2O↑+128 kJ
• 副反应：
NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H2O↑
NH4Cl+NaHCO3→NaCl+CO2↑+H2O↑+NH3↑
31
• 煅进烧 行回所收得。的炉气除CO2，H2O外，还有NH3，应 • 一般经除尘、冷却、洗涤后，可得浓度超过
• 1、 氨母液I中 NH3与CO2之比
NH3/CO2 =2. 1-2.4 ， 吸氨目的： 使母液I中 的HCO3 - 转 化 为 CO32- ， 防 止 NaHCO3， 与 NH4Cl共 析 。
过低共析，过高，氨分压高，氨损失增大。
• 2、 氨母液II中 NH3与NaCl之比
NH3/ NaCl= 1 . 0 4 - 1 . 1 2 ， 使 NaHCO3析 出 若NH3/NaCl太高如1.15-1.20时， 易析出NH4HCO3。
7 2 - 7 4 % ， 且 仅 利 用 部 分 Na+ ， 2 6 - 2 8 % Na+ ？ 和 全 部 C
全部废弃， 总利用率为30%；
• (2) 产生大量废水，且废水不易处理。
8
7.1.3 联合制碱法
• 1942年，侯德榜发明了“索尔维制碱工艺与合成氨
=100:100:35.5(质量) 。 产品中含纯碱95%。
• 1791年建立了第一套日产300kg的吕布兰制碱
工厂。
• 其后，采用此法生产纯碱遍布整个欧洲，1880
年最高年产量为60万吨。
• 该法的实施，不仅提供了制碱方法，也促进了
硫酸、盐酸等工业的发展。
• 缺点：该法是在固相范围内进行生产，不能连
2NaHCO3(s) →NaCO3(s)+CO2↑+H2O↑+128 kJ
• 副反应：
NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H2O↑
NH4Cl+NaHCO3→NaCl+CO2↑+H2O↑+NH3↑
31
• 煅进烧 行回所收得。的炉气除CO2，H2O外，还有NH3，应 • 一般经除尘、冷却、洗涤后，可得浓度超过
• 1、 氨母液I中 NH3与CO2之比
NH3/CO2 =2. 1-2.4 ， 吸氨目的： 使母液I中 的HCO3 - 转 化 为 CO32- ， 防 止 NaHCO3， 与 NH4Cl共 析 。
过低共析，过高，氨分压高，氨损失增大。
• 2、 氨母液II中 NH3与NaCl之比
NH3/ NaCl= 1 . 0 4 - 1 . 1 2 ， 使 NaHCO3析 出 若NH3/NaCl太高如1.15-1.20时， 易析出NH4HCO3。
纯碱的生产培训教材课件
煅烧后的氧化钙与二氧化碳反 应生成碳酸钙，可作为生产轻 质碳酸钙的原料。
盐水吸氨
01
将粗盐水中加入氯化钠，使氯化 钠中的氯离子与粗盐水的钠离子 结合生成氯化钠，同时析出氢氧 化钠。
02
析出的氢氧化钠与氯化铵反应生 成氨气和氯化钠，氨气被吸取后 得到氨盐水。
氨盐水的碳酸化
将氨盐水与二氧化碳气体混合，产生 如下反应：NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl。
PART 03
纯碱生产中的设备与操作
原料设备
原料存储设备
用于存储纯碱生产所需的原料，如石 灰石、煤炭、食盐等。
原料输送设备
将原料从存储地点输送到反应设备， 如皮带输送机、斗式提升机等。
反应设备
石灰窑
用于煅烧石灰石，生成生石灰 。
蒸氨塔
用于脱除原料中的氨，为后续 的氯化铵结晶提供条件。
碳化塔
将生石灰和食盐溶液反应生成 碳酸氢钠结晶。
纯碱的生产工艺流程
原料的准备
石灰石
作为主要原料要求纯度 高、杂质少。
食盐
作为氨碱法制碱的另一主 要原料，要求纯度高、杂 质少。
动力煤
用于石灰石煅烧，要求低 位热值高、挥发分适中。
石灰石煅烧
将石灰石与燃料煤按一定比例 混合，送入石灰窑中煅烧。
煅烧过程中，石灰石分解为氧 化钙和二氧化碳，同时释放出 大量热量。
煅烧炉
用于高温处理碳酸氢钠，生成 纯碱。
分离设备
离心机
用于分离碳酸氢钠和母液，得到湿碳酸氢钠。
干燥机
用于干燥湿碳酸氢钠，得到固体碳酸氢钠。
包装机
将固体碳酸氢钠包装成成品。
《纯碱的生产》课件
生石灰消化
生石灰与水反应生成熟石 灰。
盐水吸氨
食盐水吸收氨气，生成氯 化铵。
氨碱法的生产流程
氨的蒸馏
将氨气从盐水中蒸馏出来，得到氨水 。
碳酸化
碳酸氢铵加热分解
碳酸氢铵加热分解为碳酸铵和二氧化 碳。
氨水与二氧化碳反应生成碳酸氢铵。
氨碱法的生产流程
碳酸铵再结晶
将碳酸铵溶液冷却结晶，得到碳 酸铵晶体。
碳酸氢钠脱水
将碳酸氢钠加热至高温，分解 为碳酸钠和水。
天然碱矿开采
天然碱矿经开采后，得到天然 碱卤。
碳酸化
在碳酸化塔中，天然碱卤与二 氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯 化钠。
产品包装
将碳酸钠粉末包装成一定规格 的产品，即为纯碱。
氨碱法的生产流程
01
02
03
石灰石煅烧
石灰石经煅烧后得到生石 灰和二氧化碳。
19世纪末，随着合成 氨和尿素的生产发展 ，开始采用氨碱法生 产纯碱。
01
纯碱的生产方法
天然碱法
总结词
利用天然碱矿提取纯碱的方法
详细描述
天然碱法是最早的纯碱生产方法，利用天然碱矿（如钠盐、钾盐等）经过加工 提取纯碱。这种方法工艺简单，但原料来源有限，目前应用较少。
氨碱法
总结词
以食盐、石灰石和焦炭为原料生产纯碱的方法
苏尔维法的生产流程
精制盐水制备
将粗盐加水溶解，加 入沉淀剂去除杂质离 子，得到精制盐水。
电解精制盐水
精制盐水通过电解得 到氯气、氢气和氢氧 化钠溶液。
氯气加工
氯气加工成盐酸、漂 白粉等产品。
氢气处理
氢气经压缩、冷却液 化成氢气罐装产品。
氢氧化钠溶液处理
氢氧化钠溶液经蒸发 浓缩、干燥得到氢氧 化钠固体产品。
纯碱的生产教学PPT
生产过程如下:
1、生成碳酸氢钠和氯化铵 将二氧化碳通入含氨的饱和食盐溶液中， 可得到碳酸氢钠和氯化铵：
NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3 NaCl＋NH4HCO3=NaHCO3↓＋NH4Cl
2、制取碳酸钠
△
2NaHCO3 ==Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑
（索尔维制碱法）
CaCO3=CO2+CaO
（侯氏制碱法）
（原料Ⅰ，来自合成氨）
NH3 CO2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
原料Ⅱ
在纯碱的生产过程中是 先通入NH3还是CO2？ （副产品）
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
高度评价联合制碱法
1、特点：生产过程中所需的氨和二氧化碳都是由 合成氨厂提供的，从滤出碳酸氢钠后所得的母液 中可回收氯化铵，因此，它保留了氨碱法的优点， 克服了它的缺点使氯化钠的利用率提高到了96％ 以上，尽管增加了设备循环处理的量，也会加重 设备的腐蚀，但经济上完全可以补偿此法的不足。 2、联合制碱法既体现了大规模生产的优越性，也 是综合利用原料、降低成本、减少环境污染的典 型代表。
C．热稳定性比Na2CO3小
AC
D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用
3、以下关于氨碱法与联合制碱法的认识，不正确 的是( ) A．氨碱法生产纯碱的原料便宜易得，步骤简单， 最早的制碱工艺 B．联合制碱法又称侯氏制碱法，是侯德榜在氨碱 法的基础上改造形成的 C．在联合制碱法中，氯化钠的利用率比氨碱法中 的高 D．联合制碱法避免了氨碱法中对氯化钙的处理
??ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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优点：
原料便宜易得，产品纯度高，氨和部 分二氧化碳可以循环使用，制作步骤简单。
纯碱PPT学习课件PPT课件
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【两种除钙法比较】
• 石灰-碳酸铵法可用尾气中的氨，省原 料，但生成的氯化铵对碳酸化过程不 利，使其转化率降低。
• 石灰纯碱法用产品碱除钙虽损耗了部 分产品，但没有氯化铵生成，对后续 工序碳酸化有利。
【设备——除钙塔】
• 用石灰-碳酸铵法的除钙塔构造如图。
• 气体从塔底经菌帽齿缝后与溶液充分 接触；残气进入上部用水洗涤后排空， 洗涤水送去溶盐。
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【设备——吸氨塔】
• 氨从中下部引入，引入处反应 剧烈，温升大，所以将部分吸 氨液循环冷却以提高吸收率。 上部各段都有溶液冷却循环以 保证塔内温度。
• 澄清桶的目的是除去少量钙镁 盐沉淀，达到杂质含量少于 0.1kg/m-3的标准。
• 操作压力略低于大气压，减少 氨损失和循环氨引入。
CO240% 的窑气
段 （
往往设置1个清洗塔，4个制碱塔。采用新鲜氨盐
析
水和稀CO2使碳酸氢盐生成碳酸盐从而溶解除去。
• 氨盐水停留时间 1.5-2h(有充分水解时间)
含
出 结 晶
• 钠利用率 75%；氨利用率 72%-73%；晶浆含
CO290%
）
NaHCO345%-50%
的重碱煅
烧炉气图 4.8
第17页/共52页
当氨盐比为1:1且原盐水饱和时，碳酸化度与 CO2平衡分压的关系如图4.9。
0.28MPa
图 4.9
1.9
第18页/共52页
• 在塔内碳酸化过程进行情况及碳酸化度沿塔高 分布如图4.10。
图 4.10
第19页/共52页
（4）碳酸氢钠的过滤及煅烧
【重碱过滤】
• 碳化塔底的母液仅含45%-50%的晶 浆，煅烧分离前需过滤。
【两种除钙法比较】
• 石灰-碳酸铵法可用尾气中的氨，省原 料，但生成的氯化铵对碳酸化过程不 利，使其转化率降低。
• 石灰纯碱法用产品碱除钙虽损耗了部 分产品，但没有氯化铵生成，对后续 工序碳酸化有利。
【设备——除钙塔】
• 用石灰-碳酸铵法的除钙塔构造如图。
• 气体从塔底经菌帽齿缝后与溶液充分 接触；残气进入上部用水洗涤后排空， 洗涤水送去溶盐。
第11页/共52页
【设备——吸氨塔】
• 氨从中下部引入，引入处反应 剧烈，温升大，所以将部分吸 氨液循环冷却以提高吸收率。 上部各段都有溶液冷却循环以 保证塔内温度。
• 澄清桶的目的是除去少量钙镁 盐沉淀，达到杂质含量少于 0.1kg/m-3的标准。
• 操作压力略低于大气压，减少 氨损失和循环氨引入。
CO240% 的窑气
段 （
往往设置1个清洗塔，4个制碱塔。采用新鲜氨盐
析
水和稀CO2使碳酸氢盐生成碳酸盐从而溶解除去。
• 氨盐水停留时间 1.5-2h(有充分水解时间)
含
出 结 晶
• 钠利用率 75%；氨利用率 72%-73%；晶浆含
CO290%
）
NaHCO345%-50%
的重碱煅
烧炉气图 4.8
第17页/共52页
当氨盐比为1:1且原盐水饱和时，碳酸化度与 CO2平衡分压的关系如图4.9。
0.28MPa
图 4.9
1.9
第18页/共52页
• 在塔内碳酸化过程进行情况及碳酸化度沿塔高 分布如图4.10。
图 4.10
第19页/共52页
（4）碳酸氢钠的过滤及煅烧
【重碱过滤】
• 碳化塔底的母液仅含45%-50%的晶 浆，煅烧分离前需过滤。
化工工艺学第4章--纯碱与烧碱
• 4.1.1 概述 • 4.1.2 氨碱法制纯碱 • 4.1.3 联合制碱法生产纯碱和氯化铵
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
4.1.1 概述
• 纯碱和烧碱都是重要的轻工、建材、化工原料， 广泛应用于造纸、石油化工、化肥、冶金、玻璃、 纺织、医药等工业。酸和碱的产量都是衡量化学 工业发达程度的标志之一。
•F’
•M
•F
•D •E’
•E
•y
•B
•R
•C
•B
•C
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
•立体相图虽然能全面表示体系平衡状况，但读数 较麻烦，生产上通常使用其投影图即平面相图来 表示。带水的平面相图如下图左部，将水视为定 数时相图如下图右边。由于生产中往往控制水量 变化不大，所以经常应用的实际是干盐相图。
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
• 注意到只析出NaHCO3时P1点角最小，P1点钠利
用率最高。若操作点向P2方向移动，钠利用率降 低，氨利用率提高。因为实际生产中氨是循环利
用的，所以应主要考虑钠利用率，操作点要尽量 靠近P1点。
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
• 氨盐比的影响
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化工工艺• 图学第4.54章__纯碱与烧碱
• (2) 吸氨
• 吸氨过程的主要反应为：
•
NH3 + H2O = NH4OH
•
ห้องสมุดไป่ตู้
H = -35.2kJ/mol
•
2NH3 +CO2 +H2O = (NH4)2CO3
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
4.1.1 概述
• 纯碱和烧碱都是重要的轻工、建材、化工原料， 广泛应用于造纸、石油化工、化肥、冶金、玻璃、 纺织、医药等工业。酸和碱的产量都是衡量化学 工业发达程度的标志之一。
•F’
•M
•F
•D •E’
•E
•y
•B
•R
•C
•B
•C
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
•立体相图虽然能全面表示体系平衡状况，但读数 较麻烦，生产上通常使用其投影图即平面相图来 表示。带水的平面相图如下图左部，将水视为定 数时相图如下图右边。由于生产中往往控制水量 变化不大，所以经常应用的实际是干盐相图。
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
• 注意到只析出NaHCO3时P1点角最小，P1点钠利
用率最高。若操作点向P2方向移动，钠利用率降 低，氨利用率提高。因为实际生产中氨是循环利
用的，所以应主要考虑钠利用率，操作点要尽量 靠近P1点。
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化工工艺学第4章__纯碱与烧碱
• 氨盐比的影响
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化工工艺• 图学第4.54章__纯碱与烧碱
• (2) 吸氨
• 吸氨过程的主要反应为：
•
NH3 + H2O = NH4OH
•
ห้องสมุดไป่ตู้
H = -35.2kJ/mol
•
2NH3 +CO2 +H2O = (NH4)2CO3
纯碱生产工艺流程 ppt课件
侯氏制碱法3生产领域产品质量管理与监督课程16常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系石灰煅烧及化灰工艺流程生产领域产品质量管理与监督课程17常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系石灰纯碱法精制盐水流程mg2caoh2mgoh2ca2ca2na2co3caco32na生产领域产品质量管理与监督课程18常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系石灰石碳酸铵法精制盐水工艺流程mg2caoh2mgoh2ca22nh3h2oco2nh42co3nh42co3ca2caco32nh4生产领域产品质量管理与监督课程19常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系精制盐水的氨化过程生产领域产品质量管理与监督课程20常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系氨盐水碳酸化工艺流程生产领域产品质量管理与监督课程21常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系重碱的过滤生产领域产品质量管理与监督课程22常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系重碱的煅烧工艺过程生产领域产品质量管理与监督课程23常州工程职业技术学院制药与生物工程技术系
(6)
《生产领域产品质量管理与监督》课程
5
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。
联碱法生产纯碱反应原理
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+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加 入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制
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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+NH3+H2O+CO2= NaHCO3 ↓+NH4Cl NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O↑根据加 入原料的次数及析出氯化铵温度的不同，联合制