化工工艺学 课件 纯碱和烧碱05b.ppt

第九章 纯碱和烧碱 国内纯碱概况 目前，我国共有50家左右的纯碱厂, 以氨碱法为主，联碱法和天然碱并存。 2002年国内纯碱的总生产能力达到1030万吨/年,产量为1018.9万吨 2003年，我国纯碱产量达到1101万吨，首次超过美国居世界第一位。 2004年国内纯碱总产量1267万吨 2005年将达到1350万～1370万吨 国内烧碱概况 2003年我国有一百多家氯碱生产企业，烧碱总生产能力达到1050万t以上，产量9600万t，企业规模按产量划分，20万t以上的企业有6家；其中离子膜法烧碱年生产能力占总能力的30%以上。 2004年总产量达1060.3万 t 离子膜法烧碱 “使用超前，研发滞后” 离子交换膜全部依靠进口 ,800美元/m2 ; 装置连续运行时间短，离子交换膜使用寿命不够长 能耗高于国外先进水平 盐耗高于国外先进水平.国外盐耗一般在1.5t以下，国内盐耗一般在1.55～1.60 t 单极型电解槽 复极型电解槽 盐水过滤工艺流程图 1、澄清盐水槽；2、澄清盐水泵；3、助剂给料泵；4、助剂结料泵；5、炭素过滤器；6、预涂泵；7、预涂槽；8、过滤盐水槽；9、过滤盐水泵 淡盐水脱氯工艺流程图 1、脱氯塔；2、回收氯冷却器；3，5、气液分离器；4、真空泵；6、氯水泵；7、氯水冷却器；8、脱氯淡盐水槽；9、脱氯淡盐水泵 离子膜电解工艺流程图 1、淡盐水泵；2、淡盐水贮槽；3、分解槽；4、氯气洗涤塔；5、水雾分离器；6、氯气鼓风机；7、碱冷却器；8、碱泵；9、碱液受槽；10、离子膜电解槽；11、盐水预热器；12、碱泵；13、碱液贮槽 纯碱石灰苛化法制烧碱流程图（一） 纯碱石灰苛化法制烧碱流程图（二） 离子在电解槽中 的游动情况 电解食盐溶液的示意图 * * 第九章 纯碱和烧碱 本章内容目录纯碱和烧碱 第一部分 纯碱 §1 纯碱的性质 §2 纯碱的用途 §3 生产方法 §4 氨碱法制纯碱 §5 联碱法制纯碱 §6 氨碱法和联合 法的比较 第二部分 烧碱 §1 烧碱的性质 §2 烧碱的用途 §3 生产方法 §4 生产原理 §5离子交换膜法制 纯碱 国内纯碱生产概况 纯碱，又叫碳酸钠，俗称“苏打” 相对分子量（或原子量） 105.99 1、密 度 2.532kg/dm3 2、熔 点 851℃ 3、性 状 白色粉末或细粒 4、溶解情况 易溶于水，水溶液呈碱性。不溶于乙醇、乙醚。 5、其 他 吸湿性强，能因吸湿而结成硬快。 §1 纯碱的性质 第一节 纯碱 §2 纯碱的用途 纯碱是一种大吨位化工原料，用途极其广泛 制造玻璃 制肥皂 硬水变软水 石油和油类的碱精制 冶炼工业上的应用 化学工业上的应用 洗涤、印染、漂白及其他 §3 生产方法 1、氨碱法生产纯碱 2、联碱碱法生产纯碱（侯氏法） 3、路布兰法 芒硝制碱法 4、天然碱加工提纯制纯碱 （图） （图） （图） §4 氨碱法 一、化学原理： 石灰石煅烧 CaCO3 = CaO + CO2 CaO +H2O = Ca(OH) 2 碳酸化 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 ↓ NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 煅烧和氨的回收 2NaHCO3=NaCO3+CO2↑+H2O↑ Ca(OH)2 +NH4Cl = CaCl2 +H2O 二、氨碱法的生产过程： （1）CO2 气和石灰乳的制备。煅烧石灰石制得石灰和二氧化碳，石灰消化而得石灰乳。 （2）盐水的制备、精制及氨化，制得氨盐水。 （3）氨盐水的碳酸化制重碱。来自石灰石煅烧及重碱煅烧的CO2，经压缩、冷却送至碳化塔。 （4）重碱的过滤及洗涤（即碳化所得晶浆的液固分离）。 （5）重碱煅烧制得纯碱成品及CO2。 （6）母液中氨的蒸馏回收。 三、流程示意图 四、主要设备 碳化塔是氨碱法制纯碱的主要设备之一。它是由许多铸铁塔圈组装而成，结构上大致可分上、下两部分：上部为二氧化碳吸收段，下部有一些冷却水箱，用以冷却碳化液以析出晶体。（图见右） §4 联合制碱法 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，即所谓联合法生产纯碱及氯化铵，简称“联碱法” 联碱法前一部分与氨碱法一样，最后把氯化铵晶体分离出来，作为一种氮肥产品，把所余的食盐返回碳化塔，供制碳酸氢钠。 联合制碱原理示意图 联合制