《氨碱法制纯碱》课件

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1、知识就是力量！武汉软件工程职业学院制作成员：潘勇高中星易建国郭丹胡慧女2010年6月于武汉软件工程职业学院氨碱法制纯碱纯碱Na2CO3资料来源：重庆三峡学院化学与环境工程学院精品课程中州大学化工工艺学精品课程《化工工艺学》曾之平王扶明主编目前世界上重要的制碱方法氨碱法联合法制碱天然碱加工氨碱法的主要过程石灰石的煅烧和石灰乳、二氧化碳的制备盐水的制备与精制盐水吸氨氨盐水的碳酸化重碱的过滤重碱的煅烧重碱的分解氨的回收氨碱法生产纯碱氨碱法示意流程氨碱法的主要过程原料：食盐、石灰石；氨为媒介。过程名称主要反应和作用二氧化碳的制备CaCO3→CaO﹢CO2盐水预处理Mg2++2OH-→Mg

2、(OH)2↓Ca2++CO32-→CaCO3↓氨化盐水溶液在吸氨塔中吸收氨，确保碳酸化过程顺利进行。氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠NaCl﹢NH3﹢CO2﹢H2O→NaHCO3↓+NH4Cl（1）主2NaCl﹢2NH3﹢CO2﹢H2O→Na2CO3﹢2NH4Cl（2）3NaCl﹢3NH3﹢2CO2﹢4H2O→Na2CO3·2H2O﹢3NH4Cl(3）碳酸氢钠的煅烧2NaHCO3→Na2CO3﹢2H2O↑﹢CO2↑NH4HCO3→NH3↑﹢H2O↑﹢CO2↑(NH4）2CO3→2NH3↑﹢H2O↑﹢CO2↑母液中NH4HCO3和（NH4）2CO3的分解NH4HCO3→NH3↑﹢H2O↑﹢

3、CO2↑（NH4）2CO3→2NH3↑﹢H2O↑﹢CO2↑氨的回收2NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3↑﹢H2O↑+CaCl2石灰乳制备CaO+H2O→Ca(OH)2氨碱法主要化学反应间的关系2NaHCO3Na2CO3﹢2H2O﹢CO22NH4Cl+Ca(OH)2→2NH3﹢H2O+CaCl2NaCl﹢NH3﹢CO2﹢H2O→NH4Cl+NaHCO3CaCO3→CaO﹢CO2CaO+H2O→Ca(OH)2石灰石的煅烧和石灰乳、二氧化碳的制备石灰石的煅烧窑气的精制石灰乳的制备石灰石的煅烧煅烧理论基础煅烧过程特点原料大理石、汉白玉（建筑材料）、方解石、白垩（质地松软、极易粉碎的均可

4、制造石灰)反应CaCO3=CaO+CO2吸热181kJ/mol温度900—1200℃。温度高有利于分解，但是太高，可能熔融；同时还会生成过烧石灰（坚实、不易消化、化学活性极差的块状物。1100-1200℃停留数小时）；石灰窑的衬料腐蚀加重，热量消耗增加。原料无烟煤、焦碳（用于竖窑）和气体燃料（回转窑）窑气纯二氧化碳和燃料燃烧产物（21%CO2和79%的N2），一般窑气中二氧化碳含量为40—44%杂质SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3、CaSO4等对煅烧过程有害，容易造成炉料结瘤和挂壁，甚至影响蒸氨和苛化煅烧设备见图4-2混料竖窑结构结构特点：窑身用普通砖和钢板，内砌耐火

5、砖，两层之间填装绝热材料，顶部有加料斗，底部有大转盘，转盘中央有风管，风管顶有风帽。混料竖窑优点：生产能力大；上料下灰完全机械化；窑气中CO2含量高；热利用率高；所产石灰质量高。分区特点预热区上部（1/4），利用煅烧区上升的热窑气，将石灰石和燃料预热和干燥。煅烧区中部（1/2），完成石灰石的分解（不超过1200℃）。冷却区下部（1/4），预热进窑空气，并冷却石灰，回收能量和保护窑箅子。图4-2石灰窑简图窑气的精制窑气：含固体粉末和煤末和煤焦油。压缩机：只允许含尘量低于10mg/m3的气体通过。方法：冷却、除尘同时进行的洗涤法。装置：填料塔和筛板塔。石灰乳的制备项目特点概念消石灰固

6、体颗粒在水中的悬浮液目的除去泥砂和生烧石灰、便于运输和使用要求稠度和黏度对其使用影响大，稠度大，生产有利，但是相应黏度大，容易沉降堵塞管道和设备，一般含活性CaO160—220tt（滴度）相对密度1.27；另外应使悬浮颗粒细小，反应活性好，并防止沉降。反应CaO+H2O=Ca(OH)2△H=-64.9kJ/moL消化条件石灰内杂质含量、石灰石煅烧温度和时间，消化用水温度、石灰粒度和气孔率对消化过程均有不同程度的影响。50—80℃。消化设备消化机（卧式回转圆筒）消化流程见图4-3滴度：纯碱工厂常用的一种浓度单位，符号tt或ti。1tt=1/20mol/L图4-3石灰消化流程及化灰机

7、示意图石灰消化机主要在化灰机内完成。化灰机为一卧式回转筒，稍有斜度（约0.5°），出口朝着一段倾斜。生石灰和水从一段加入，互相混合反应，圆筒内装有螺旋形推料器，转动时将水和石灰向前推动，尾部有孔径不同的两层筛子，已消化的石灰乳从筛孔中流出进入灰乳桶，筛内剩下的生烧或过烧的石灰则由筛子内流出，大块可以重新入窑再烧，称为返石；小块称为废石，排弃之。盐水的制备与精制盐水制备盐水的精制盐水除芒硝（Na2SO4·10H2O）盐水制备盐井中汲取或固体食盐溶解。盐水中杂质：钙、镁、硫酸根。盐水