制碱工艺part2.ppt

制碱工艺 氨碱法工艺流程示意图 盐水制备 盐水精制 吸氨 碳化 过滤 煅烧 蒸氨 压缩 石灰窑 消化 水 盐 N3H 水蒸气 废液 石灰乳 Na2CO3 CO2 CO2 CO2 碳化尾气 无烟煤或焦炭 石灰石 氨碱法(苏尔维法)的缺点： 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； 厂址选择有很大的局限性； 设备庞大，能耗高，流程较长。 2.2 联合法生产纯碱 1938年我国著名化学家侯德榜对联碱技术展开了研究，1942年提出了比较完整的工业方法。 1961年在大连建成我国第一座联碱车间。 侯德榜，1890年出生于福建省候官县。 中国化学家，“侯氏制碱法”的创始人。侯德榜一生在化工技术上有三大贡献：第一，揭开了苏尔维法即氨碱法的秘密；第二，创立了中国人自己的制碱工艺—侯氏制碱法；第三，他为发展小化肥工业所做的贡献。 澄清 洗盐 粉碎 分离 盐析结晶 冷析结晶 分离 干燥 冷却 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 原盐 纯碱 加热 粗饱和盐水 废泥 氯化铵 空气 CO2 洗涤液 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 母液Ⅱ 滤液 NH3 NH3 CO2 2.2.1 联合法生产纯碱流程 冷析结晶 分离 干燥 冷却 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 纯碱 加热 氯化铵 空气 CO2 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 母液Ⅱ 滤液 NH3 NH3 CO2 原盐经洗盐机洗涤后(除去钙镁杂质)，经粉碎机粉碎，滤盐机分离，制成符合纯度和粒度的洗盐，然后送往盐析结晶器。洗涤液循环使用，液相中杂质含量升高时则回收处理。 盐析结晶 分离 粉碎 澄清 洗涤液 粗饱和盐水 废泥 原盐 洗盐 盐析结晶器中的饱和盐水，经冷却、吸氨制成氨盐水(氨母液Ⅱ)，在碳化塔内与CO2进行反应，过滤分离所得重碱，煅烧制纯碱。 炉气中CO2压缩后送回碳化塔。 澄清 洗盐 粉碎 分离 盐析结晶 冷析结晶 分离 干燥 冷却 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 原盐 纯碱 加热 粗饱和盐水 废泥 氯化铵 空气 CO2 洗涤液 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 母液Ⅱ 滤液 NH3 NH3 CO2 重碱过滤母液I被NaHCO3饱和，NH4HCO3和NH4Cl接近饱和。为使NH4Cl单独析出，母液I首先吸氨制氨母液I，使溶解度小的HCO3-转变为溶解度大的CO32-，加热、送入冷析结晶器，部分NH4Cl冷析结晶。冷析后半母液II由冷析结晶器溢流入盐析结晶器，由于同离子效应，析出部分NH4Cl，并补充Na+。 澄清 洗盐 粉碎 分离 冷析结晶 分离 干燥 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 原盐 纯碱 加热 粗饱和盐水 废泥 氯化铵 空气 洗涤液 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 滤液 NH3 CO2 盐析结晶 冷却 母液Ⅱ NH3 CO2 由冷析结晶器和盐析结晶器下部取出的NH4Cl悬浮液经分离、干燥制得成品NH4Cl。滤液送回盐析结晶器。盐析结晶器的清液(母液Ⅱ)冷却、吸氨后制得氨母液Ⅱ，再送碳化塔碳化。 澄清 洗盐 粉碎 分离 冷析结晶 分离 干燥 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 原盐 纯碱 加热 粗饱和盐水 废泥 氯化铵 空气 洗涤液 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 滤液 NH3 CO2 盐析结晶 冷却 母液Ⅱ NH3 联合制碱生产流程 澄清 洗盐 粉碎 分离 盐析结晶 冷析结晶 分离 干燥 冷却 吸氨 吸氨 碳化 过滤 煅烧 预热 原盐 纯碱 加热 粗饱和盐水 废泥 氯化铵 空气 CO2 洗涤液 氨母液Ⅱ 母液Ⅰ 氨母液Ⅰ 半母液Ⅱ 氯化铵悬浮液 母液Ⅱ 滤液 NH3 NH3 CO2 2.2.2 联合制碱工艺条件 压力 碳化制碱的压力可以从常压到加压； 制氯化铵和其它工序均可在常压下进行。 温度 碳化反应的影响； 氨母液Ⅱ中NH4Cl和NH4HCO3的影响； 产品NaHCO3的影响； 一般控制碳化塔出塔温度为32至38℃。 母液浓度(三比值αβγ) α=c(f-NH3)/c(CO2) c(f-NH3): 氨母液Ⅰ中游离氨浓度； c(CO2): 氨母液Ⅰ中HCO3-折算的CO2浓度； 结晶在10℃左右，α控制在2.1至2.4之间。 β=c(f-NH3)/c(NaCl) c(f-NH3): 氨母液Ⅱ中游离氨浓度； c(NaCl): 氨母液Ⅱ中NaCl浓度； β不易过高，因为游离氨过高，碳化过程会有大量NH4HCO3随NaHCO3结晶析出，部分游离氨被尾气和重碱带走。 β在1.04至1.12