重碱的煅烧教学内容

纯碱制造工艺
• 1、世界化学工业的开端和路布兰法制纯碱
• 人类在日常生活中使用碱已有几千年历史.最早取自草木 灰及天然碱。人工制碱工业起源于 法国，而发展及其应 用，则归功于英国。
• 尼古拉·路布兰（Nicolas Le Blanc)(1742〜1806)法制纯碱 ：以普通食盐为原料,用硫酸处理而得芒硝和盐酸,芒硝再 与石灰石、煤粉配合人炉煅烧生成纯碱，所得硫化钙再碳 化以获取硫化氢，作为硫酸的原料。
纯碱制造工艺
• 候氏制碱法（联合制碱法）
•
1943年中国侯德榜结合中国内地缺盐的国情 ，对索
尔维法进行改进，将纯碱和合成氨两大工业联合，同时生
产碳酸钠和化肥氯化铵，大大地提高了食盐利用率，是为
侯氏制碱法。
• 该法是将纯碱生产中的过滤母液通过加盐、吸氨、冷 冻等步骤，利用同离子效应（即盐析）及冷析分离出氯化
• 路布兰法存在产品纯度差、生产成本高、人工消耗大以及 生产过程均在固相间进行、难于连续作业等缺点。
纯碱制造工艺
2、索尔维法制碱 • 1861年比利时人索尔维（Solvay，1839〜1922),在煤气
厂从亊稀氨水浓缩工作时.发现用盐水吸收氨和二氧化碳 可得到碳酸氢钠。当年该法获得专利，即为索尔维法,后 人又 称此法为氨碱法。 • 索尔维法以其原料来源容易,品种单纯,成本低廉,品质纯净， 适于大规模连续生产 ，排污处理比盐酸容易。 • 缺点：如食盐利用率低（仅75％左右）、蒸馏废液难以处 理（每产1t纯 碱就有9〜10m3废液排放,淤塞江河港湾、污 染水体、危害水族）
堆积密度t/m3
0.30～0.45（不含0.45） 0.45～0.80（不含0.80） 0.80～1.20（不含1.20） ＞1.20
纯碱（Na2CO3)性质
2、熔点851℃，比热容1.042J/(g·℃）（20℃）。虽然碳酸
钠俗称纯碱，但它其实属于盐类物质，因其水溶液显弱碱 性而称纯碱。易溶于水，在35.4℃其溶解度最大，每100g 水中可溶解49.7g碳酸钠（0℃时为7.0g，100℃为45.5g）。 当温度超过36℃时，溶解度反而下降，这时由于碳酸钠与 水生成多种水合物的缘故。碳酸钠的饱和溶液在温度低于 32.5℃时析出块状结晶体的十水碳酸钠 （Na2CO3·10H2O），俗称晶碱。在32.5～36℃温度范围 内析出七水碳酸（Na2CO3·7H2O）；超过36℃时析出一 水碳酸钠（Na2CO3·H2O），一水碳酸钠受热脱除结晶水， 转变为无水碳酸钠。
1、纯碱是碳酸钠（Na2CO3)的俗名，又称为苏打
（soda），白 色粉末或细粒结晶，味涩。其比重 （密度）为2.53g/cm3，随着制造方法的不同，得 到的纯碱颗粒大小也不同，按照堆积密度的差别 可将纯碱分为超轻质纯碱、轻质纯碱、重质纯碱 和超重质纯碱。
不同纯碱产品的堆积密度范围
品种
超轻质纯碱 轻质纯碱 重质纯碱 超重质纯碱
铵，达至纯碱和氯化铵联合生产的目的。它的核心是刻意 追求提高氯化钠的利用率，使之达到92%以上，同时可以 省去母液蒸馏所耗用的石灰石，节约了蒸氨用汽，提高了
热利用率，又简化了生产流程，省去石灰石煅烧工序，因 而纯碱的成本约比氨碱法降低30%左右，联合制碱法必须 要同时有合成氨厂。
五、 氨碱法制造纯碱工艺流程
无水碳酸钠。用于热分解的装置 主要是回转式煅烧炉，
但也有应用立式流化床煅烧设备的。随着制碱技术的进一
步改进，重碱锻烧设备已日趋大型化、现代化，热效率明
重碱的煅烧
主讲：雨在田
目录
• 一、纯碱（Na2CO3)性质 • 二、纯碱的用途 • 三、纯碱的质量标准 • 四、纯碱制造工艺 • 五、氨碱法制造纯碱工艺流程 • 六、重碱的煅烧 • 七、重碱煅烧工艺流程 • 八、重碱煅烧设备演变 • 九、重碱煅烧操作控制 • 十、重碱煅烧物料衡算、热量衡算
一、纯碱（Na2CO3)性质
三、 纯碱的质量标准
• 轻质纯碱： 项目
指标
优等品 一等品 合格品
干基总碱量%
99.2 98.8 98.0
湿基总碱量%
97.9 97.5 96.7
氯化物（以NaCl计）%≤ 0.70
0.90
1.2
铁（以Fe2O3计）%≤ 水不溶物≤
0.004 0.006 0.01 0.04 0.10 0.15
四、
纯碱（Na2CO3)性质
3、能与酸进行中和反应，生成相应的盐并放出二氧化碳。
Na2CO3+ H2SO4→Na2SO4+CO2↑+H2O 4、高温下可分解，生成氧化钠和二氧化碳。
Na2CO3→Na2O+ CO2↑ 5、长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳生成
碳酸氢钠，并结成硬块。
Na2CO3+ CO2+ H2O→NaHCO3 6、纯碱与石灰乳作用生产氢氧化纳：
.
氨碱法制碱以食盐、石灰石为原料，以氨为媒介，经
石灰石煅烧、盐水精制、吸氨、碳酸化，碳酸氢钠过滤、
煅烧，母液蒸馏等工序制得纯碱。Na2CO3
石灰石煅烧
灰乳精制
盐水精制
卤水脱硝
CO2压缩
氨盐水碳酸化
NH3
精盐水吸氨
母液蒸馏
重碱过滤
重碱煅烧
废液压滤
纯碱包装贮运
Hale Waihona Puke Baidu
六、
重碱的煅烧
•
重碱煅烧是把真空过滤机分离的湿重碱加热分解制取
Na2CO3+ Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3↓ 此法为苛化法制烧碱的主反应
7、纯碱与盐类起复分解反应：
Na2CO3 + CaCl2→CaCO3↓+2NaCl 此反应为盐水精制中除钙的主反应
二、纯碱的用途
• 1、用做基本化工原料 • 纯碱是重要基本化工原料.用途广泛，需求量大。以纯减
为原料可以制取其他品种的碱和无 机盐等化工产品，例 如： • ①用石灰苛化法制取苛化烧碱； • ②以碳酸化法可以用来制取洁喊（小苏打〕； • ③纯减与硅砂在熔融条件下，可以制得泡花臧〔硅酸钠〉； • ④以再结晶法可以制得晶喊（十水碳酸钠〉： • ⑤以硫化钡法和石灰硫化蓺法，均可用純碱制取硫化碱； • ⑥以纯碱为原料可以制得各种含钠盐类； • ⑦用做生产其他化工产品的原料和辅料，用做基本工业原 料 • 2、广泛地应用于玻璃、化工工业（烧碱、硝酸钠、清洁 剂、软化硬水）、石化、冶金等行业，同时也应用在造纸、 肥皂、纺织、印染、皮革、食品、医药、胶卷、轻工等行 业。