《三、无机化工》课件.ppt

3.1无机化工的特点 3.1无机化工的特点 3.2无机化工原料 3.3重要的无机化工产品 3.3.2纯碱与烧碱 3.3.3氨与尿素 广西北海制冷车间爆燃起火致氨气泄漏 厂区内寒气逼人 3.3.4无机盐工业 无机盐的特点： 1、品种多 2、产品应用面广，消费结构复杂 3、加工方法多样化 4、生产规模小，单品种产量不大 3.4典型的无机产品生产工艺 （一） 从硫铁矿制二氧化硫炉气 （二）炉气的净化与干燥 （三） 二氧化硫的催化氧化 （四）三氧化硫的吸收 （四）三氧化硫的吸收 3.4.2 氨碱法生产纯碱工艺 3.4.2 氨碱法生产纯碱工艺 （一）氨碱法的生产原理 NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 (s)+ NH4Cl 生成的碳酸氢钠煅烧分解后可得纯碱： 2NaHCO3 (s) = Na2CO3 (s)+ CO2 + H2O NH3是要循环利用的，可由下列反应回收： NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O 反应需要的CO2主要由煅烧石灰石得到，煅烧碳酸氢钠时也可回收一部分。 （三）侯氏联合制碱法 联碱法与氨碱法的区别 联碱法与氨碱法的区别 吸收过程可写为： nSO3(g) + H2O(l) = H2SO4(aq) + (n-1)SO3(aq) n1时生成发烟硫酸， n=1时生成无水硫酸, n1时生成含水硫酸。 H2SO4虽然是由SO3跟H2O化合制得的，但工业上并不直接用H2O或稀硫酸来吸收SO3，而用H2SO4质量分数为98.3％的硫酸作吸收剂。 炉气含有SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质和矿尘 SO2O2N2 SO3SO2O2N2 SO2O2N2 接触法生产硫酸的工艺流程框图 1861年，比利时人索尔维（E·solvay）发明了的以食盐、氨、二氧化碳原料制Na2CO3的方法，该法实现了连续化生产，食盐利用率得到提高，使纯碱价格大大降低，并且产品质量纯净，故被称纯碱。 （二） 氨碱法的工艺流程 NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 (s)+ NH4Cl 沉淀钙 煅烧碳酸钙 为了进一步提高食盐的利用率、改进索尔维制碱法在生产中生成大量CaCl2废弃物这一不足，侯德榜先生在1940年完成了新的工艺路线，把制碱和制氨的生产联合起来，省去了石灰石煅烧产生CO2和蒸氨的设备，从而节约了成本，大大提高了经济效益。1943年，这种新的制碱法被正式命名为“侯氏联合制碱法”。 联碱法 氨碱法 区别：联碱法与氨碱法的主要区别是重碱过滤后母液（称为一次母液）的处理上。氨碱法是将母液送往蒸氨塔回收其中的氨，而废液直接排弃。联碱法则是将母液中的氯化铵分离出来，剩余的二次母液再送入制碱系统循环利用，不产生大量废弃物，产品又有氯化铵。 优点：①原料利用率高，产1t纯碱的同时副产1t氯化铵，食盐利用率高达95％。②不需要石灰石和焦炭，成本低。③缩短了纯碱生产流程，节省投资。④无大量废液排放。 缺点：设备腐蚀较严重；设备生产强度较低；氯化铵销售受限。 地壳中氮的质量分数只有0.0046％，而在空气中体积比却高达78％，这是巨大的氮资源。生物可以很好的高效自我固氮，而目前人工固氮的最好方法就是合成氨。 3.4.3 合成氨 （一）合成氨发展的三个典型特点 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日。 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。自动操作、自动控制的典型现代化工厂。 （二）目前合成氨的主要生产过程 1. 制气 用煤或原油、天然气作原料，制备含氮、氢气的原料气。 2. 净化 将原料气中的杂质：CO、CO2、S等脱除到ppm级。 3. 压缩和合成 合成氨需要高温、高压，净化后的合成气原料气必须经过压缩到15~30MPa、450℃左右，在催化剂的作用下才能顺利地在合成塔内反应生成氨。 * * 第三章 无机化工 无机化学工业是以天然资源和工业副产物为原料生产硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等无机酸，纯碱、烧碱、合成氨、化肥以及无机盐等化工产品的工业。 过去，评价一个国家化学工业发达程度的标志是看硫酸的产量，后来则首先要比较乙烯的生产能力，当前则要看化工产品的精细化率。 ①在化学工业中是发展较早的部门，为单元操作的形成和发展奠定了基础。 合成氨装置 ②主要产品多为用途广泛的基本化工原料。与其他化工产品比较，无机化工产品的产量较大。 ③除无机盐品种繁多外，其他无机化工产品品种不多。 ④近年来新型无机化工产品不断出现，