氨碱法生产纯碱的工艺过程
氨碱法生产纯碱的工艺过程
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。
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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。
侯式制碱法原理和简单流程
侯式制碱法原理和简单流程【知识梳理】实验背景：无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。
它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂，也用于制造钠的化合物。
它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。
一、实验原理化学反应原理： 32243NH CO H O NH HCO ++→4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和总反应 ： 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和 将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热，制得纯碱产品：323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+二、氨碱法（又称索尔维法） 1．原料：食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气 2．步骤：先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水， 32243NH CO H O NH HCO ++→ 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，4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。
323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+（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 ＋H 2O → Ca(OH)2，2NH 4Cl ＋Ca(OH)2 → CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 其工业流程图为：3．氨碱法的优点是：（１）原料（食盐和石灰石）便宜；（２）产品纯碱的纯度高；（３）副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用；（４）制造步骤简单，适合于大规模生产。
4．氨碱法的缺点是：（1）产生大量无用的副产品CaCl 2（２）NaCl 利用率只有70%，约有30%的NaCl 留在母液中。
（3）设备多，耗能大。
CO 2Na 2CO 3X 食盐水循环II循环I 母液NH 4Cl煅烧炉 合成氨厂 沉淀池NH 3NH 3 食盐细粉Z冷却至10℃以下，过滤联碱法（候氏制碱法）生产流程示意图CO 2Na 2CO 3X 食盐水，NH 3母液煅烧炉煅烧沉淀池CaOY排出液W循环II循环I氨碱法生产流程示意图石灰石三、联合制碱法（又称侯氏制碱法） 1．原料：食盐、氨气和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
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。
氨碱法纯碱生产工艺概述
第二章氨碱法纯碱生产工艺概述第一节氨碱法根本生产原理及总流程简述一、氨碱法生产纯碱的特点及总流程氨碱法生产纯碱的技术成熟，设备根本定型，原料易得，价格低廉，过程中的NH3循环使用，损失较少。
能大规模连续化生产，机械化自动化程度高，产品的质量好，纯度高。
该法的突出缺点是：原料利用率低，主要是指NaCl的利用率低，废渣排放量大。
严重污染环境，厂址选择有很大局限性，石灰制备和氨回收系统设备庞大，能耗较高，流程较长。
针对上述缺乏和合成氨厂副产CO2的特点，提出了氨碱两大生产系统组成同一条连续的生产线，用NaCl，NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品——即联碱法。
氨碱法生产纯碱的总流程见图5-19。
二、氨碱法制纯碱的生产工艺流程1、氨碱法生产纯碱的流程示意如图5-1所示。
其过程大致如下：2、氨碱法纯碱生产工艺流程框图：3、氨碱法纯碱生产工序的根本划分：(1)石灰工序:CO 2和石灰乳的制备，石灰石经煅烧制得石灰和CO 2，石灰经消化得石灰乳；(2)盐水工序:盐水的制备和精制；(3)蒸吸工序:盐水氨化制氨盐水及母液中氨的蒸发与回收；(4)碳滤工序: 氨盐水碳化制得重碱及其重碱过滤和洗涤；原盐 石灰石 无烟煤CO 2 NH 3 废液 重质纯碱 轻质纯碱盐水精制 盐水吸氨 氨盐水碳化 石灰煅烧 石灰乳制备 母液蒸馏 重碱过滤 重碱煅烧 水合(5)煅烧工序:重碱煅烧得纯碱成品及CO2；和重质纯碱的生产；(6)CO2压缩工序:窑气CO2、炉气CO2的压缩工碳酸化制碱。
三、氨碱法纯碱生产原理及工艺流程表达氨碱法生产纯碱的原料是食盐和石灰石，燃料为焦炭(煤)。
氨作为催化剂在系统中循环使用。
原料盐(海盐、岩盐、天然盐水)经精制吸氨、碳化、结晶、过滤，再煅烧即为成品。
母液经石灰乳中和后，氨蒸发并回收使用，氯化钙那么排放。
其化学反响为：氨碱法具有原料来源丰富和方便，生产过程均在气液相间进展，可以大规模连续化生产及产品质量好、本钱低等优点。
第1课时 氨碱法制纯碱及纯碱的性质
4．小苏打的性质 成 分： 碳酸氢钠 ，又称酸式碳酸钠。 性 质：白色粉末状晶体，能溶于水，受热易 分解 。 用 途：在灭火器里，做二氧化碳发生剂；在食品工业上，做 发酵粉 ； 在医疗上，治疗 胃酸 过多。
02 基础题
考点 1 氨碱法制纯碱 1．氨碱法生产纯碱的主要反应原理如下：(1)NaCl＋NH3＋CO2＋ H2O===NaHCO3＋NH4Cl；(2)2NaHCO3==△===Na2CO3＋CO2＋H2O。对上 述信息的有关理解不正确的是( B ) A．用食盐制纯碱需要含碳、氧元素的物质 B．(1)中析出晶体后剩余溶液只有一种溶质 C．氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳 D．碳酸氢钠比碳酸钠更易受热分解
01 知识管理
1．氨碱法制纯碱 流 程： 盐水 ―精―制→ 饱和食盐水 ―吸―氨→ 饱和氨盐水 碳―― 酸→化
碳酸氢钠 过―滤―、 ――热→解 纯碱
原 理：(1) NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NaHCO3＋NH4Cl
；
(2) 2NaHCO3==△===Na2CO3＋H2O＋CO2↑
。
产 物：纯碱、氯化铵。 回 收：向滤出 NaHCO3 晶体后的 NH4Cl 溶液中加 熟石灰 以回收氨， 使之循环使用。 优 点：原料经济易得， 二氧化碳和氨气 可回收利用。 缺 点：产生的氯化钙用处不大且污染环境。
考点 2 侯氏制碱法 2．(2019·济宁)我国科学家侯德榜在氨碱法的基础上创立了更为先进的联合 制碱法(侯氏制碱法)，其生产流程简明如下：
图1
图2
请读识流程图并回答下面问题：
(1)写出沉淀池中发生反应的化学方程式 NaCl＋H2O＋NH3＋CO2
===NH4Cl＋NaHCO3
。
(2)上述流程中气体 X 的化学式是 CO2 。 (3)沉淀池中晶体转移至焙烧炉时用到操作①，操作①的名称是 过滤 。
氨碱法制备纯碱实验报告
一、实验目的1. 了解氨碱法制备纯碱的原理及过程；2. 掌握氨碱法制备纯碱的实验操作步骤；3. 熟悉实验仪器的使用方法；4. 分析实验过程中可能出现的问题及解决方法。
二、实验原理氨碱法（索尔维法）是一种制备纯碱（碳酸钠）的工业方法，其主要原理是利用氨与二氧化碳反应生成碳酸氢铵，再经过加热分解得到纯碱。
具体反应方程式如下：2NH3 + CO2 + H2O → (NH4)2CO3(NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O + Na2CO3三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：烧杯、试管、漏斗、玻璃棒、铁架台、加热装置、滤纸、滤液瓶等；2. 实验试剂：氨水、二氧化碳、饱和食盐水、碳酸氢铵、氢氧化钠、氢氧化钙等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查其是否完好；2. 将一定量的饱和食盐水倒入烧杯中；3. 向烧杯中加入适量的氨水，搅拌均匀；4. 将二氧化碳气体通入烧杯中的溶液中，观察溶液颜色变化；5. 当溶液颜色变为深蓝色时，停止通入二氧化碳气体；6. 将烧杯中的溶液过滤，收集滤液；7. 将滤液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；8. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；9. 将沉淀物过滤，收集滤液；10. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；11. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；12. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；13. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；14. 将沉淀物过滤，收集滤液；15. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；16. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；17. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；18. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；19. 将沉淀物过滤，收集滤液；20. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；21. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；22. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；23. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；24. 将沉淀物过滤，收集滤液；25. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；26. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；27. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；28. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；29. 将沉淀物过滤，收集滤液；30. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；31. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；32. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；33. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；34. 将沉淀物过滤，收集滤液；35. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；36. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；37. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；38. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；39. 将沉淀物过滤，收集滤液；40. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；41. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；42. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；43. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；44. 将沉淀物过滤，收集滤液；45. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；46. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；47. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；48. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；49. 将沉淀物过滤，收集滤液；50. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；51. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；52. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；53. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；54. 将沉淀物过滤，收集滤液；55. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；56. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；57. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；58. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；59. 将沉淀物过滤，收集滤液；60. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；61. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；62. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；63. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；64. 将沉淀物过滤，收集滤液；65. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；66. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；67. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；68. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；69. 将沉淀物过滤，收集滤液；70. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；71. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；72. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；73. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；74. 将沉淀物过滤，收集滤液；75. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；76. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；77. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；78. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；79. 将沉淀物过滤，收集滤液；80. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；81. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；82. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；83. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；84. 将沉淀物过滤，收集滤液；85. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；86. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；87. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；88. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；89. 将沉淀物过滤，收集滤液；90. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；91. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；92. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；93. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；94. 将沉淀物过滤，收集滤液；95. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；96. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；97. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；98. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；99. 将沉淀物过滤，收集滤液；100. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；101. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；102. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；103. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；104. 将沉淀物过滤，收集滤液；105. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；106. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；107. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；108. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；109. 将沉淀物过滤，收集滤液；110. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；111. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；112. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；113. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；114. 将沉淀物过滤，收集滤液；115. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；116. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；117. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；118. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；119. 将沉淀物过滤，收集滤液；120. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；121. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；122. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；123. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；124. 将沉淀物过滤，收集滤液；125. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；126. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；127. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；128. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；129. 将沉淀物过滤，收集滤液；130. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；131. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；132. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；133. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；134. 将沉淀物过滤，收集滤液；135. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；136. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；137. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；138. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；139. 将沉淀物过滤，收集滤液；140. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；141. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；142. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；143. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；144. 将沉淀物过滤，收集滤液；145. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；146. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；147. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；148. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；149. 将沉淀物过滤，收集滤液；150. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；151. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；152. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；153. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；154. 将沉淀物过滤，收集滤液；155. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；156. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；157. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；158. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；159. 将沉淀物过滤，收集滤液；160. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；161. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；162. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；163. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；164. 将沉淀物过滤，收集滤液；165. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；166. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；167. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；168. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；169. 将沉淀物过滤，收集滤液；170. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；171. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；172. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；173. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；174. 将沉淀物过滤，收集滤液；175. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；176. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；177. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；178. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；179. 将沉淀物过滤，收集滤液；180. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；181. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；182. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；183. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；184. 将沉淀物过滤，收集滤液；185. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；186. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；187. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；188. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；189. 将沉淀物过滤，收集滤液；190. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；191. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；192. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；193. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；194. 将沉淀物过滤，收集滤液；195. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；196. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；197. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；198. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；199. 将沉淀物过滤，收集滤液；200. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；201. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；202. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；203. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；204. 将沉淀物过滤，收集滤液；205. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；206. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；207. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；208. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；209. 将沉淀物过滤，收集滤液；210. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；211. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；212. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；213. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；214. 将沉淀物过滤，收集滤液；215. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；216. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；217. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；218. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；219. 将沉淀物过滤，收集滤液；220. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；221. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；222. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；223. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；224. 将沉淀物过滤，收集滤液；225. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；226. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；227. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；228. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；229. 将沉淀物过滤，收集滤液；230. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；231. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；232. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；233. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；234. 将沉淀物过滤，收集滤液；235. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；236. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；237. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；238. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；239. 将沉淀物过滤，收集滤液；240. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；241. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；242. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；243. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；244. 将沉淀物过滤，收集滤液；245. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；246. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；247. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；248. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；249. 将沉淀物过滤，收集滤液；250. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；251. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；252. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；253. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；254. 将沉淀物过滤，收集滤液；255. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；256. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；257. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；258. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；259. 将沉淀物过滤，收集滤液；260. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；261. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；262. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；263. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；264. 将沉淀物过滤，收集滤液；265. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；266. 当溶液颜色变为红色时，停止加入氢氧化钠；267. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；268. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；269. 将沉淀物过滤，收集滤液；270. 将滤液加入适量的氢氧化钙，观察溶液颜色变化；271. 当溶液颜色变为绿色时，停止加入氢氧化钙；272. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；273. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；274. 将沉淀物过滤，收集滤液；275. 将滤液加入适量的碳酸氢铵，观察溶液颜色变化；276. 当溶液颜色变为紫色时，停止加入碳酸氢铵；277. 将溶液加热至沸腾，观察溶液中是否有沉淀产生；278. 当溶液中出现沉淀时，停止加热；279. 将沉淀物过滤，收集滤液；280. 将滤液加入适量的氢氧化钠，观察溶液颜色变化；28。
纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺参数
滤饼
受热
NaHCO3 H2O
NH4HCO3 NaCl
70～75% 14～18% 3.0～3.5% 0.3～0.4%
③分解 ①挥发游离水分 ②分解
Na2CO3
6～8%
3、NaHCO3过滤与煅烧工序
• NH4HCO3分解除消耗热量和增大氨耗外，对产品质量没有影响。 • 当滤饼中夹杂NH4Cl时，煅烧发生反应：NaHCO3＋NH4Cl→ NaCl＋CO2↑＋
氨碱法生产纯碱工艺参数
目前纯碱的生产基本都是采用两大制碱技术，即氨碱法或联碱法。氨碱法是将 煅烧石灰石得到的CO2通入氨盐水中，碳酸化析出NaHCO3晶体，再煅烧得到纯 碱的过程。而联碱法是将合成氨工艺与氨碱法工艺联合使用，并副产氯化铵的过 程。 下面主要学习氨碱法生产纯碱过程中氨盐水的制备、氨盐水的碳酸化、碳酸氢 钠的过滤与煅烧和氨的回收等工序的工艺参数。
1、氨盐水制备工序
氨气（来自蒸氨塔）
NH3 CO2
65% 12%
H2O
23%
吸氨过程
液相吸收NH3和CO2：氨溶于水的物理吸收、氨水 吸收CO2的化学吸收。 CO2与NH3在溶液中作用生成(NH4)2CO3 ，使氨分 压低于同一浓度氨水的氨平衡分压，有利于吸氨过程。
温度降低，有利于吸氨。但氨在盐水中的溶解度小于在清水中的溶解度，即相同氨摩尔分 数时，氨盐水上方氨的分压比纯氨水上方氨的平衡分压高，这不利于盐水吸氨。 盐水吸氨时，体积膨胀，密度减小，随氨气带来的水蒸气也冷凝，稀释饱和食盐水，使氨 盐水的体积有显著增大，比盐水体积增大约14% ～18%。
释程度。 温度不宜太低，否则会生成(NH4)2CO3·2H2O，NH4HCO3等结晶堵塞管道和
设备。 盐水进吸氨塔前用冷却水冷至25～30℃，氨气进吸收塔的气温控制在55～
纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺流程
✓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。
氨碱法生产纯碱生产工艺
氨碱法生产纯碱生产工艺氨碱法是一种常用的纯碱生产工艺，下面将介绍氨碱法生产纯碱的工艺流程和主要设备。
氨碱法是以氯化钠为原料，通过氨法和碱法两个反应过程，制取氯碱化工产品。
纯碱是其中的一种重要产品。
氨碱法生产纯碱的主要工艺流程如下：1. 氨法反应：首先将氯化钠和氨气送入气化炉，反应生成氯化钾和氯化氢。
氯化钾经过粉碎和浸泡蒸馏，得到氯化钾溶液。
2. 氨法反应：将氯化钾溶液和氨气通过混合器混合，在反应器中进行反应，生成氯化铵。
氯化铵经过离心和干燥，得到氯化铵固体。
3. 氨法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钙和氯化铵。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
4. 氨法反应：将氯化铵溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氯化铵溶液。
浓缩的氯化铵溶液经过结晶、离心和干燥，得到氯化铵固体。
5. 碱法反应：将氯化铵固体与石灰石通过反应器进行反应，生成氢氧化钠。
反应过程中产生的氨气通过冷凝器进行回收。
6. 碱法反应：将氢氧化钠溶液通过蒸发器进行浓缩，得到浓缩的氢氧化钠溶液。
浓缩的氢氧化钠溶液经过结晶、离心和干燥，得到纯碱固体。
氨碱法生产纯碱的主要设备包括气化炉、混合器、反应器、蒸发器、结晶器、离心机和干燥机等。
这些设备需要具备耐腐蚀性能和高效传热传质能力，以确保反应过程的稳定性和产品的质量。
同时，氨碱法生产纯碱的过程中还需要控制反应温度、压力和反应物的投料速度等参数，以确保反应过程的安全性和经济性。
总之，氨碱法生产纯碱是一种成熟的工艺，通过多道反应步骤，可高效、稳定地制取纯碱产品。
但在实际应用中，还需根据具体情况进行工艺优化和设备改进，以提高生产效益和产品质量。
纯碱生产工艺流程 ppt课件
《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
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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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NH3(g)+H2O↔NH4OH(aq)
△H=-35.2kJ/mol
2NH3(g)+CO2(g)+H2O ↔(NH4)2CO3(aq)
△H=-95.2kJ/mol副反应主要是气体与残余钙镁离子反应生成碳 酸盐和复盐沉淀的反应。
（二）盐和氨在同一水溶液体系中的相互影响
两者相互影响，即氨溶解在水中的浓度越大，则盐的
真空分离
优点：能连续操作， 生产能力大，适合 连续大规模自动化 生产
离心分离
优点：流程简单， 动力消耗低，滤出 的固体重碱含水量 少 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
缺点：滤出的重碱 含水量较高
转鼓式真 空过滤机
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：
淡液蒸馏过程是直接用蒸汽“汽提”的过程，热量和质量同时 作用蒸出氨和CO2，并回收到生产系统中。
2NaHCO3（s） ↔Na2CO3（s）+CO2(g)+H2O(g) △H=128.5kJ/mol
部分杂质会发生如下反应:
(NH4)2CO3(s) ↔2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) NH4HCO3(s) ↔NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) NH4Cl+NaHCO3 ↔NH3+CO2+NaCl(s)+H2O(g)
溶解于母液中的NaHCO3和Na2CO3发生如下反应：
NaHCO3+NH4Cl ↔NH3+CO2+H2O+NaCl Na2CO3+2NH4Cl ↔2NH3+CO2+H2O+2NaCl
灰乳蒸馏段发生下列反应：
2NH4Cl+Ca(OH)2 ↔2NH3+H2O+CaCl2 Ca(OH)2+CO2 ↔CaCO3+H2O
（二）氨回收的工艺条件的优化
• 温度
塔底维持在 110~170℃ 塔顶在 80~85℃ 用于蒸氨的石 灰乳，一般含 活性CaO浓度 为180~220滴 度
• 压力
塔下部压力与 所用蒸汽压力 相同或接近
塔顶压力为负 压 一般控制在 0.028滴度一 下
• 灰乳的用 量
• 废液中的 氨含量
整个过程包括石灰乳蒸馏段，加热段，分液段，蒸馏和母液 预热段。
添加晶种
过程中溶液达到饱和甚至稍微 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。应用此 方法需注意以下两点： 1.加晶种的部位和时间； 2.加入晶种的量要适当。
（一）碳酸化工艺流程的组织 大规模生产系统中，常采用“塔组”进行多塔 生产与操作。每组中有一塔作为清洗塔，并将预 碳化液分配给几个制碱塔碳化制碱。塔的编组有 多种形式：二塔组合，三塔组合，四塔组合，最 多的有八塔组合。塔组合数的多少和方法原则上 应注意：清洗他能清垢干净，换塔次数少，碳化 制碱时间长。
不得低于150℃
（2）蒸汽 （3）反碱量 （4）存灰量
（2.5MPa）为宜 使其水分将至6%~8%为宜 量即为存灰量。存灰量的多少，标志着物料在炉内
的停留时间的长短。
（一）氨回收的基本原理
加热段反应：
NH4OH↔NH3+H2O
NH4HCO3 ↔NH3+CO2+H2O
（NH4）2CO3(s) ↔2NH3+CO2+H2O
重碱煅烧炉出来的尾气称为炉气，其中CO2的浓度可 达到90%以上。重碱经煅烧以后所得的纯碱量与原重碱 的比值称为烧成率。
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160~190℃， 一般蒸汽压力应大于25kg/ c㎡ 将一部分热成品碱返回与重碱混合， 在稳定运行时，炉内所具有的物料
1.氨盐水碳酸化的反应机理
复杂反应体系，分三步进行 （1）氨盐水与CO2反应生成氨基甲酸铵 2NH3+CO2=NH2COO〄+NH4+
（2）氨基甲酸铵水解 NH2COO〄+H2O=HCO3〄+NH3 （3）复分解析出碳酸氢钠结晶 HCO3〄+Na+=NaHCO3
（二）氨盐水碳化的工艺条件 1.碳化度
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。
（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 碳酸化目的在于获得产率高、质量好的碳酸氢钠 结晶。同时要求结晶颗粒大而均匀，便于分离，以 减少洗涤用水量，从而降低蒸氨负荷和生产成本。
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。
（三）影响NaHCO3结晶的因素
温度
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。
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℃
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，
（二）碳化塔的操作控制条件 1.碳化塔的结构
如右图所示
2.碳化塔的操作控制要点 （1）碳化塔液面高度应控制在距塔顶0.8~1.5m处。 液面过高，尾气带液严重并导致出气管堵塞;液面过 低，则尾气带出的NH3和CO2量增大，降低了塔的 生产能力。 （2）氨盐水进塔温度约为30~50℃，塔中部温度升 到60℃左右，中部不冷却，但下部要冷却，控制塔 底温度在30℃一下，保证结晶析出。 （3）碳化塔进气量与出碱速度要匹配，否则如果出 碱过快而进气量不足时，反应区下移，导致结晶细 小，产量下降。反之，则反应区上移，塔顶NH3及 CO2的损失增大。 （4）碳化塔低出碱温度要适当。 （5）倒塔和运行时间要适宜。
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。
（四）氨盐水制备的工艺条件优化
吸氨不足，导致NaCl分解不完全， 造成NaCl损失
吸氨太多，多余的NH4HCO3随 NaHCO3一同形成结晶而降低氨 的利用率 理论上NH3/NaCl之比应为1:1 （摩尔比） 生产实践中NH3/NaCl的比为 1.08~1.12，即氨过量，补偿 碳化过程的氨损失
溶解度越小。氨是一种在水中溶解度很大的物质，但在 有NaCl存在的盐水中，其溶解度有所降低，表现在氨盐 水表面的平衡分压较纯水上方氨的平衡分压大。
（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。