典型生产过程第五章.doc

  1. 1、本文档共25页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
典型生产过程第五章

第章 重碱生产过程 重碱生产工艺 一、纯碱工业概述 1.制碱方法种类 目前世界上有五种主要的制碱方法 (1)即索尔维法(又称氨碱法、合成法); (2)天然碱加工法,联合制碱法(又称侯氏制碱法); (3)循环制碱法; (4)霞石制碱法; (5)新旭法。 中国生产纯碱的主要方法是氨碱法及联合制碱法。 2.氨碱法制碱的原理 氨碱法生产纯碱为比利时人Solvay所首创,故也称索尔维法,又称合成法,它是纯碱制造的主要方法。氨碱法制碱的原料主要是食盐(海盐、湖盐、井卤)、石灰石和氨。 要得到纯碱,不能直接由原盐于石灰石反应而得,因为二氧化碳难被中性溶液吸收而易被氨化溶液吸收。它必须通过碳酸氢铵和中间产品碳酸氢钠才有可能得到纯碱,故称为氨碱法。 该法以地下卤水或原盐及石灰石为原料,如用原盐须先溶化成饱和盐水,除去盐卤中的钙、镁杂质,再吸收氨制成铵盐水,然后进行碳化得到溶解度小的碳酸氢钠(又称重碱),过滤后煅烧而成纯碱,过滤母液加入石灰乳反应并蒸馏回收反应物氨再循环。所得蒸馏废液经处理后将清液排弃,废渣堆放。石灰石焙烧所得石灰和CO2气用以分解母液中的氯化铵和碳化制碱用。 氨碱法生产纯碱的过程如图5—1所示,氨碱法生产纯碱可分为如下几个步骤: (1)将石灰石在窑内煅烧,分解为氧化钙和二氧化碳,CO2气要经过除尘,然后再用于碳化;石灰用水消化制成石灰乳,其反应式如下: CaO+H2O=Ca(OH)2+65.1KJ/mol (2)原盐制成的饱和盐水,须除去其中钙、镁等杂质,根据含Ca、Mg量的多少,采用石灰碳铵法或石灰纯碱法,其反应式列如下: Mg+2OH+2Cl+Ca=Mg(OH)2+CaCl2 Ca+CO=CaCO3 (3)盐水的氨化和碳化,是用精制盐水吸收NH3后,在进行碳化生成重碱,其反应如下: NaCl+NH3+CO2+H2O=Na2CO3+NH4Cl+153.3KJ/mol 滤出的重碱用水洗涤以除去盐份送去煅烧,滤液送去蒸馏。 (4)重碱煅烧,是用洗好的湿重碱,送到回转煅烧炉内经煅烧制成轻质纯碱,并回收近一半的CO2作碳化制碱用,其反应式如下: 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2-128.5KJ/mol 如果要制成重质纯碱,还要经过加工。 (5)蒸馏回收氨是将碳化过滤母液加石灰乳分解,然后将分解出来的NH3用蒸馏方法加以回收,其反应式如下: 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3↑+CaCl2+2H2O-60.1KJ/mol 回收氨后的蒸馏液称为废液,每制1吨纯碱有9—10立方米废液和含有250-300Kg的废渣,需澄清并处理分别加以排放和堆存,部分或全部综合利用。 二、重碱生产工艺 氨碱法制纯碱主要包括吸收工序(精制盐水氨化),碳化工序(氨盐水碳酸化),滤过工序(重碱过滤工序),重碱煅烧工序,蒸馏工序等主要工序,还包括石灰石煅烧和消化,盐水精制,二氧化碳气的压缩等辅助工序。下面做一下简单的介绍: 1 石灰石的煅烧和石灰消化 在盐水精制和氨的回收中,都需要大量的石灰乳。氨盐水碳酸化过程又需要大量的二氧化碳气,因此煅烧石灰石以制取二氧化碳气,再由石灰消化制取石灰乳,成为氨碱法生产中不可缺少的准备工序。 石灰石煅烧时所用的燃料为焦炭或白煤(无烟煤)。其中含固定碳80%以上,硫分1%以下,挥发分8%以下。灰熔点在1653K以上。燃料与石灰石在窑内一起燃烧,生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙用于制取石灰乳(Ca(OH)2),二氧化碳用于吸收工序中将氨盐水碳酸化。 2 盐水精制 (1)盐水精制的目的 ① 提高纯碱产品品质。纯碱中的水不溶物碳酸镁和碳酸钙等,主要来源于盐水中的镁,钙盐类,盐水精制除去镁、钙杂质,有利于产品纯碱的品质。 ② 减少吸氨过程中塔器和管道结疤。盐水中的镁和钙盐类在吸氨过程中与二氧化碳和氨气反应生成氢氧化镁,碳酸钙沉淀和MgCO3·Mg(OH)2·3H2O, (NH4)2CO3·MgCO3·4H2O以及NaCl·MgCO3·NaCO3的等复盐结晶,在塔壁和管壁上结疤,引起堵塞,使设备生产能力下降,运行周期大为缩短,因此盐水必须精制才能获得较好的效益。 ③ 减少生产过程中氨、盐和二氧化碳的损失。盐水中的镁和钙等杂质带到其他工序去,将会造成氨气,氯化钠和二氧化碳损失,降低了原料利用率。 (2)盐水精制方法 盐水精制通常采用石灰石——纯碱法和石灰石——碳酸铵法。 3 吸收工序(精制盐水氨化) (1)为了给盐水吸收二氧化碳创造条件,在吸收二氧化碳以前必须先吸氨,制成氨盐水。NH3在盐水中的溶解度很大,极易溶于盐水中,即盐水吸氨的速度很快,活性碱度(PH值)迅速增加。而二氧化碳在盐水中溶解度很小,不易溶于盐水。但是,二氧化碳易溶于活性碱度大的溶液,即随着盐水

文档评论(0)

153****9595 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档